Baugruppen DVB-T Sender (01.02.2016)

HV-310 in Baugruppenträger

Der HV310 flog aus seinem Gehäuse hinaus und landete auch in einem Einschub

Die Baumappe der Trägerplatine ist LP-UNI-AV

 

Geschichten um den neuen DVB-T Sender (16.07.2014)

Vorgeschichte

Der Wunsch nach einer schmalbandigen Digitalen TV Ausgabe auf 70cm stand schon einige Jahre im Raum, aber eine Umsetzung stand nicht in Aussicht. Durch das Navigationssystem Galileo kam Bewegung in die Sache. Anfang 2014 lag plötzlich ein Schreiben auf dem Tisch, alle Ausgaben auf 23cm sind umgehend abzuschalten. BUMM ... 23cm Digital DVB-S und Analog-Ausgabe mussten abgeschaltet werden. Die einzige Alternative München noch großflächig zu versorgen (außer auf 10GHz analog), war ein DVB-T Sender 2MHz breit auf 70cm. Antrag und Genehmigung erfolgten sehr schnell. Darko OE7DBH stellte einen DVB-T-Sender mit Endstufe zur Verfügung, und schon konnte es losgehen. Die Ernüchterung war groß als tatsächlich keinerlei Eingaben mehr auf 70cm zu nutzen waren. Mal die Denkmaschine einschalten, Filter besorgen und Probieren. Endeffekt war dann die "Schultern" des DVB-T Signals hatte bei der Steuereingabe noch soviel Energie, daß es Notwendig wurde Filter auf der Sende (TV) und Empfangsseite(FM) einzufügen. Auf der Sendeseite eben um die Energie außerhalb des 2MHz breiten Signals weiter zu bedämpfen, auf der Empfangsseite um die miese Großsignalfestigkeit des Empfängers (hat einen riesigen Empfangsbereich ... zum Spielen wunderbar, aber in der verwendeten Umgebung doch eher mehr als hinderlich) aufzupeppen. Im Einsatz waren beim Probebetrieb erst mal 4 Filter-Schachteln ... Donnerwetter sind auf 70cm die Topfkreise groß und vor allem schwer und unhandlich, aber sie verfehlten ihre Wirkung nicht. Die übriggebliebene Sendeleistung kann ich nur anhand der Dämpfungswerte der Filter auf 0,5-1W abschätzen ... später mehr dazu ..

An einigen Ecken wurde das Signal dann auch empfangen also ein Ersatz von 23cm ist diesbezüglich möglich. ...

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DB0QI hat einen eigenen Sender

Kurz vor der Hamradio kam der neue TX mit der Post an. Er wurde noch auf der Hamradio konfiguriert und landete dann auf meinem Labortisch:

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Was ist DVB-T ...

... nur kurz mal so angemerkt mit was für einem Signal wir es da zu tun haben. Das bei DVB-T eingesetzte Modulationsverfahren ist COFDM Coded Orthogonal Frequenzy Division Multiplex = Kodiertes orthogonales Mehrträgerverfahren. Das kann man sich einfach vorstellen als Trägerpaket.. Bei DB0QI verwenden wir im 2MHz breiten Signal um 436MHz, genau 1705 Träger, wobei jeder Träger mit einer QAM moduliert ist. Die zu übertragende Information ist in Phase, Amplitude und Frequenz der Träger enthalten. Also kann jeder Träger eine Information mit bis zu 8 Bit tragen, je nach verwendetem Standard. Coded/Kodiert bedeutet es wird eine Vorwärtsfehlerkorrektur auch FEC angewandt ...

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Leistung ... Leistung ?

Spannende Sache ... wenn man ein DVB-T Signal auf dem Specki betrachtet, sieht man:

Wenn man nun das, was im Bild dargestellt ist auswertet, dann sieht man, dass das Trägerpaket bei ca. -17dBm liegt. Guckt man auf den Leistungsmesser mit Messkopf, zeigt der -3dBm. Ein anderer zeigt -1,8 dBm .... ????

Leistungsmessung bei solchen Signalen, erfolgt über Messeisen, die den sogenannten Channel Power darstellen. Wer da tiefer einsteigen will findet hier die entsprechenden Hinweise: http://www.rohde-schwarz.de/file/7TS02_2D.pdf

Ein Messeisen zeigt hier die Kanalleistung gleich mit an, bezogen auf die Bandbreite:

Also ist der richtige Wert -2,2dBm. In Gesprächen mit anderen OMs ging die Bandbreite der Messungen bis +- 2dB gegenüber dieser Messung.

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Der TX

Die Leistung des DVB-T-Senders kann man einstellen, indem man einen Dämpfungsfaktor in dB angibt. bei -5dB ca. 0dBm also 1mW. Ändert man diesen Wert lässt sich bei einem Wert von -15 ein sehr ordentliches Signal erzeugen mit einem Schulterabstand von -60dB erzeugen. je größer dieser Abstand ist, desto besser ist die Qualität um das Signal weiter zu verstärken:

Alle Bilder sind mit einer Mittenfrequenz von 436MHz.

1MHz/div ... sehr ordentlich - direkt am TX gemessen.

500kHz/div ... ja das Signal hätte ich gerne auch bei 4W ....

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Das Problem

Die Versuche im Vorfeld haben gezeigt, dass der Schulterabstand mit steigender Aussteuerung der Endstufe abnimmt. Da die Steuerfrequenz von DB0QI bei 439,750MHz liegt sollte dort, und nicht nur dort auch einigermaßen Ruhe herrschen, was aber nicht der Fall ist, und es notwendig ist mit Filtern zu arbeiten..

Keine 30dB Schulterabstand mehr bei 35,7dbm Ausgangsleistung. Mit dem nachfolgenden Filter reicht aber die Dämpfung aus damit die Steuerfrequenz noch verwendbar ist. Bei der Messung ist ein Leistungsteiler zwischen Messgerät und Antenne, sowie ein 20dB Dämpfungsglied, insgesamt im Messzweig 26,4dB:

Macht zusammen eine Leistung von 3,7W... hier im Bild ist der Messkopf zur gleichzeitigen Leistungsmessung in Verwendung, um die Unterschiede zwischen herkömmlicher Leistungsmessung und Channel-Power-Messung festzuhalten. Je geringer der Schulterabstand ist desto kleiner wurde in meinem Fall der Messunterschied. Er bewegte sich zwischen -0,8dB und -1,1dB ...

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Versuche

in mehreren Schritten hab ich versucht Filter vor der Endstufe einzubauen, um bei 4W ein brauchbares Signal zu erreichen. Der Weg ging über eine kleine 0,5W Endstufe um die Dämpfung der Filter auszugleichen, und den Schulterabstand hoch zu halten. Vergeblich.

Ein Filter der 4 verschiedenen Filter die ich zur Verfügung hatte, ist ein Super-Notch, da hat sich sogar eine Dämpfung von 70dB auf der gewünschten Frequenz einstellen lassen:

wunderbar, eine Durchgangsdämpfung von 1,3 dB und eine Sperrdämpfung von über 60dB ließ sich einstellen..

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Beim Einbau ...

zeigte sich das "Dach" des Signals ziemlich schief. Das veranlasste mich doch noch die Anpassung des Super-Notch-Filters zu messen .... 5dB bis 12 dB Rücklauf-Dämpfung ...kein Wunder, daß das Signal "schief" wurde.

Eine Anpassungsmessung der Antenne zeigt folgenden Verlauf:

16dB bis 18 dB Anpassung ... na 20dB wären schon wünschenswert, da jede reflektierte Leistung wieder den Schulterabstand beeinflusst. Hier besteht noch Nachbesserungsbedarf, da die Kabeldämpfung ja auch 2 Mal mit eingeht.

Das Super-Notch-Filter fällt also aus, und die Antenne sollte man auch ändern.

Am Ende blieb ein Filter zwischen PA und Antenne und deswegen blieb die endgültige Leistung bei unter 4W. (s.o.)..

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So nebenbei ...

Was mich erstaunte war, daß auch der Anritsu ein Problem mit diesen Signalen hat. Schon ein wenig zu viel Pegel auf die Eingangsstufen, und schon hat man die scheußlichsten Schultern ...

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Ausblick

Die momentane Konfiguration gefällt mir nicht ganz, die Endstufe ist bei 3W schon ausgereizt ... gerne würde ich noch Versuche mit weiteren Endstufen machen, um zu sehen was braucht man wirklich um ein Signal zu erzeugen das 5W Leistung hat, mit einem Schulterabstand von 60dB. Der Haken an der Sache ist, um diese 3W zu erreichen ist bei 12V schon ein Strom von 4A notwendig. 48W zu 3W ... also der Wirkungsgrad ist nicht sehr berauschend ....

Noch Fragen ???

73 de Tomtom

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