TX output über digitalen RF Attenuator steuern

TX Hardware, TP-Filter, Endstufe
dl4aoi
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TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon dl4aoi » 16 Nov 2016, 22:19

Liebe RedPitaya-Gemeinde,

wer auch die Sendefunktion des RP benutzt steht vor dem Problem,
zumindest für die Abstimmung der Antenne die Sendeleistung zu
verringern. Gleiches gilt für die Kompensation des Frequenzganges
der PA-Kette.
Nutzer von Windows/PowerSDR verwenden dafür üblicherweise den
Drive-Regler, die Möglichkeiten im Setup(PA Settings) sowie die
Funktion TUN.
Manche haben sich auch manuell schaltbare Abschwächer aufgebaut.

Die folgenden Angaben beziehen sich auf den aktuellen Code von
sdr_transceiver_hpsdr(Pavel Demin) und PowerSDR339 :

Wenn man nichts weiter installiert, dann wirken alle TX-Output
bezogenen Funktionen von PowerSDR auf die Verringerung des
Audiopegels des Sendesignales. Das heißt es wird der Pegel ver-
kleinert, der auf den DA-Wandler gegeben wird. Das führt zu einer
geringeren Aussteuerung des DA-Wanders und damit zu einer Ver-
schlechterung des Signal-Rausch-Verhältnisses des Sendesignales.
Ist beim Tuning kein Problem, aber im Normalbetrieb hörbar.
Für Normalbetrieb sollte man den Drive-Regler nicht unter 75 stellen und
dafür eventuell Abschwächer einbauen, wenn die Verstärkung zu hoch ist.

Dieses Problem kann umgangen werden, wenn man in die TX-Verstärker-
kette einen steuerbaren Abschwächer schaltet, der von der Software
erkannt wird. Dann bleibt der Audiopegel unbeeinflußt und statt dessen
wird der Drive-Level an den Abschwächer gesendet.

Die beigefügte Datei ExampleSchematicForTXLevelRemoteControl setzt
dieses Prinzip um unter Verwendung eines RF ATT Chips.
Bei ebay u.a. gibt es entsprechnde Evaluierungsboards, die man einsetzen
kann(suche z.B. nach PE4302.. oder RF Attenuator). Bitte achtet darauf,
dass auf dem Board der parallel mode verfügbar ist.
Ich habe ein solches Teil selbst aufgebaut. Es ist aber keine gute Idee,
ein Chip mit 4mm Kantenlänge und 6 Pads auf jeder Seite selbst zu
verdrahten...
Die Software erkennt das Chip PCA9555 und steuert diesen über I2C an.
Damit bleibt das SNR des Sendesignales optimal.

Alternativ kann man mit der zweiten beigefügten Schaltung einen PIN-
Dioden-Abschwächer ansteuern. Das Problem der PIN-Diode :
Sie besitzt aufgrund der begrenzten Lebensdauer der Ladungsträger eine
untere Grenzfrequenz(>1MHz). Freunde der Lang-/Mittelwelle haben das Nachsehen.
Wenn man bei der Typauswahl (t > 1-2µs) nicht aufpaßt, dann geht's in die Hose.
Vielleicht hat jemand etwas mit PIN-Dioden aufgebaut und möchte seine
Erfahrungen im Forum mitteilen.

Einen zuvor aufgebauten aktiven Abschächer mit 2*BF981 mußte ich leider
verwerfen, weil der IM3 schlecht war.

Ich hoffe, dass der kleine Beitrag einige Anregungen für die kommenden
langen Abende für die eine und den anderen geben kann.

73 de Detlev DL4AOI
Dateianhänge
ExampleSchematicForTXLevelRemoteControl.jpeg
ExampleSchematicForDriveLevelToVoltage.jpeg
klapauzius
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon klapauzius » 22 Apr 2017, 21:08

Hallo Detlev,

mit Interesse habe ich deinen Beitrag gelesen.

In meinem Fall geht es mir mehr um eine Absenkung der Ausgangsleistung einer Zwischenstufe um die notwendige Eingansleistung einer Endstufe optimal anzufahren.
Dabei möchte ich vermeiden die Leistung wie du oben beschreibst durch "Drive" zu regeln weil ja die Verkleinerung des Ausgangssignals die Auflösung letzteres verschlechtert.

Bei deinen Ausführungen ist mir nur unklar, ob die Ausgabe der 8 Bit für Drive immer an den unteren 8 Bit von PCA9555 mit Adresse zwei ausgegeben wird. Ist der Code bereits im Programm von Pavel implementiert oder ist eine Codeänderung nötig?

Leider stecke ich im Code für den Red Pitaya nicht drin, aktuell versuche ich die SDK von Xilinx durch mein 3MBit DSL Nadelöhr zu ziehen weil ich für meinen RP gerne die Alex Signale über I2C ausgegegeben haben möchte.

Anyway. So ein Attenuator Modul habe ich schon mal bestellt.

In diesem Sinne
73s
Sascha
dl4aoi
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon dl4aoi » 23 Apr 2017, 17:01

Hallo Sascha,

die Funktion ist in Pavels Code enthalten. Du musst lediglich die Adresse des PCA9555 entsprechend
setzen, damit die Software das Chip am I2C-Bus erkennt und es werden immer die ersten 8 Bit
verwendet.

Viel Spaß beim Nachbau.

73 Detlev
dc2pd
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon dc2pd » 27 Apr 2017, 23:09

Anbei mein Abschwächer.
Ich benutze einen PE43711 von Peregrine. Der hat 7 Bit und eine 0,25 dB Abstufung.
Die Platine passt in ein Gehäuse von Schubert. Ich habe den I2C Bus durchgeführt,
so kann man verschiedene Module hintereinander Stecken.
Der Drive Regler steuert momentan die Leistung invertiert an. 0 - maximale Leistung,
100 - 31dB Dämpfung. Ich werde Pavels Software wohl noch eine Variante zufügen.

Abschwächer2.jpg



Abschwächer1.jpg


73, de
Peter DC2PD
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon DD8JM » 27 Apr 2017, 23:28

Hallo Peter,

sehr schön, hätte ich auch gerne.

Verhält sich dann das PA-Setting auch noch invers?

Viele Grüße

Jörg
DK7XL
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon DK7XL » 28 Apr 2017, 10:53

Sehr gut, Peter! Werde nächste Woche im SDR-Rundspruch über Deine Lösung im Interesse eines optimalen S/N für den TX berichten. Sicher werden Anfragen kommen zur Platine ... ?

73 - Klaus, DK7XL/DL0SDR
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon DH1AKF » 28 Apr 2017, 11:48

Hallo Gemeinde,
die Senderleistung über einen HF- Abschwächer einstellbar zu machen, ist eine gute Idee.
In meinem "DiscoRedTRX" habe ich für diesen Zweck eine Baugruppe von Makis, SV1AFN mit dem PE4306 benutzt.
Dieser Chip ermöglicht allerdings nur 31 Schritte zu je 1dB, nach meiner Erfahrung ist das völlig ausreichend.
Hier der Link: http://www.ebay.de/itm/RF-ATTENUATOR-0-31-dB-w-1-dB-STEP-SPI-MODULE-for-ARDUINO-or-MCU-PE4306-/201527616718?hash=item2eebfb64ce:g:HygAAOxyiRlSan6z
Es gibt dazu passend auch eine Steuerbaugruppe:
http://www.ebay.de/itm/Control-Module-for-RF-step-Attenuator-PE4306-with-OLED-rotary-encoder-/201596332703?hash=item2ef013ea9f:g:jSQAAMXQVERS0XEq
Ich habe diesen Abschwächer auch in den Empfängereingang eingeschleift, um starke Signale zu reduzieren.
Die Steuerung erfolgt bei mir über einen Touchscreen mit dem STM32F7.
Jedenfalls halte ich diese Lösung gegenüber der von Detlev (DL4AOI) für vorteilhafter.
73, Wolfgang
dc2pd
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon dc2pd » 28 Apr 2017, 19:39

Ich könnte noch drei rohe Platinen für 8€ + Porto abgeben.
Achtung - vergoldet, ohne Lötstop !
Nur an Leute die QFN im 0,5mm Pitch löten können ohne sich zu beschweren.
Die Bauteile gibt es bei Digi Key.

bei Interessse : dc2pd@darc.de

Ich überschlage mal was bestückte Platinen kosten werden.

73 de Peter
klapauzius
Beiträge: 70
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon klapauzius » 09 Mai 2017, 12:59

Hallo Peter,

wenn (smd) vorbestückt wäre ich wohl an zwei Stück interessiert. Vielleicht lohnt es sich ja bei genügend Interesse eine Kleinserie aufzulegen. Gerd wäre da imo sicher ein guter Anprechpartner was die Realisierung angeht.

73s
Sascha
DF2BY
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Re: TX output über digitalen RF Attenuator steuern

Beitragvon DF2BY » 10 Mai 2017, 10:48

Hallo Zusammen,

für OM`s, die sich SMD Lötungen nicht zutrauen, es werden komplette RF Attenuator aus China bei ebay angeboten. z.B.
http://www.ebay.de/itm/1PCS-PE4302-Digi ... SwAuZX5L9I

Die Ansteuerung habe ich in meinem Projekt (siehe viewtopic.php?f=17&t=179 ) mittels eines Arduino Uno realisiert.

73 de Hans DF2BY

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