Suche Konzept für Relais ohne Umweg über NF

[Ralph A. Schmid, DK5RAS]

Moin!

Ich bin gerade dabei, mir Gedanken zu machen über ein Konzept für ein
VHF/UHF-Relais, bei dem die Durschschaltung des Signals vom Empfänger
auf den Sender nicht auf der NF-, sondern auf der ZF-Ebene passiert.
Zum Experimentieren eignen sich da gut kommerzielle Quarz-Geräte,
deren Sendefrequenz durch Mischen der LO-Frequenz mit einem
Quarzoszillator geschieht, der auf der ZF (21.4 MHz) schwingt. Auch
geschieht die Modulation über diesen 21.4er-Quarz.

Nun denke ich daran, am Empfänger die ZF von 21.4 MHz abzugreifen, zu
verstärken, und auf der Senderseite anstelle des 21.4MHz-Oszillators
einzuspeisen.

Hat jemand schon praktische Erfahrungen mit so einer Anordnung? Sinn
und Zweck der Übung soll sein, auch digitale Modulationsverfahren
umzusetzen, bei denen die Phase eine Rolle spielt, was bei Verbindung
von Diskriminator direkt mit dem Modulator nicht so erfolgversprechend
sein sollte. Dagegen sehe ich bei der ZF-Lösung das Problem einer
halbwegs konstanten Verstärkung.



regards - Ralph

[Hermann Boehm]

Ralph A. Schmid, DK5RAS

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
[...]
Ich bin gerade dabei, mir Gedanken zu machen über ein Konzept für ein
VHF/UHF-Relais, bei dem die Durschschaltung des Signals vom Empfänger
auf den Sender nicht auf der NF-, sondern auf der ZF-Ebene passiert.

Hallo Ralph & Mitleser,

das wäre dann ein Transponder, womit alle Betriebsarten innerhalb der
gewählten (ZF-)Bandbreite möglich sind.

Wenn Du selber baust, ist der Aufwand nicht größer, als bei klassischen
Repeatern.

Wenn Du tatsächlich daran Interesse hast, ich könnte Dir meine
Erfahrungen mit solchen Gerätschaften schon weitergeben. Vielleicht
unterhalten wir uns mal über DB0UA - DB0VOX?


73 de Hermann, DK6XH

[Georg Seegerer]

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Hat jemand schon praktische Erfahrungen mit so einer Anordnung? Sinn
und Zweck der Übung soll sein, auch digitale Modulationsverfahren
umzusetzen, bei denen die Phase eine Rolle spielt, was bei Verbindung
von Diskriminator direkt mit dem Modulator nicht so erfolgversprechend

Diskriminator=FM Demodulation? Dann würde das eh nicht gehen weil beim
FM-Demodulieren die Amplitudeninformation im Signal verloren geht. Und
die Phase würde nur stimmen wenn der FM-Hub beim Demodulator und
Modulator ziemlich genau justiert ist. Bei FM muss es nur ungefähr
stimmen, weil 3kHz Hub beim Empfang auf 3,5kHz beim Senden umgesetzt
nichts ausmacht, aber bei PM macht es einen grossen Unterschied, weil
ein Frequenzfehler (beim Hub) sich bei der Phase aufintegriert.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Dagegen sehe ich bei der ZF-Lösung das Problem einer
halbwegs konstanten Verstärkung.

Das wäre ja so ähnlich wie ein Lineartransponder wie er in den SSB-
Satelliten drin ist. Die haben das Problem auch, weshalb es wichtig
ist dass die Funkamateure ihre Leistung so einstellen dass alle eine
ähnliche Feldstärke am Satelliten haben.
Wenn du aber nur einen Kanal umsetzt, dann sollte eine AGC reichen
die den Pegel in der ZF-Ebene konstant hält (und den Sender
abschaltet wenn das Eingangssignal zu schwach ist, damit man kein
hochverstärktes Rauschen sendet).

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Auch geschieht die Modulation über diesen 21.4er-Quarz.

Den FM-Modulator der über ein gezogenes Quarz realisiert wird brauchst
du doch gar nicht mehr wenn du das Signal aus der ZF-Ebene des
Empfängers abgreifst.

Georg

[Ralph A. Schmid, DK5RAS]

Post by Georg Seegerer
Diskriminator=FM Demodulation? Dann würde das eh nicht gehen weil beim
FM-Demodulieren die Amplitudeninformation im Signal verloren geht. Und

Eben.

Post by Georg Seegerer
Wenn du aber nur einen Kanal umsetzt, dann sollte eine AGC reichen
die den Pegel in der ZF-Ebene konstant hält (und den Sender
abschaltet wenn das Eingangssignal zu schwach ist, damit man kein
hochverstärktes Rauschen sendet).

Ist eben die Frage, wie diese AGC auszusehen hat in Regelkonstante und
Regelbereich.

Post by Georg Seegerer

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Auch geschieht die Modulation über diesen 21.4er-Quarz.

Den FM-Modulator der über ein gezogenes Quarz realisiert wird brauchst
du doch gar nicht mehr wenn du das Signal aus der ZF-Ebene des
Empfängers abgreifst.

Ja, eben, darauf wollte ich raus - der Mischer ist in diesen Geräten
schon da, sozusagen ideal, um dort anstelle der Quarzfrequenz ein
ZF-Signal einzuspeisen.

Post by Georg Seegerer
Georg

regards - Ralph

[Hermann Boehm]

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
[...]
Ich bin gerade dabei, mir Gedanken zu machen über ein Konzept für ein
VHF/UHF-Relais, bei dem die Durschschaltung des Signals vom Empfänger
auf den Sender nicht auf der NF-, sondern auf der ZF-Ebene passiert.
Zum Experimentieren eignen sich da gut kommerzielle Quarz-Geräte,
deren Sendefrequenz durch Mischen der LO-Frequenz mit einem
Quarzoszillator geschieht, der auf der ZF (21.4 MHz) schwingt. Auch
geschieht die Modulation über diesen 21.4er-Quarz.
Nun denke ich daran, am Empfänger die ZF von 21.4 MHz abzugreifen, zu
verstärken, und auf der Senderseite anstelle des 21.4MHz-Oszillators
einzuspeisen.

Hallo Ralph & Mitleser,

das wäre dann ein Transponder, womit alle Betriebsarten innerhalb der
gewählten (ZF-)Bandbreite möglich sind. Prinzipiell waren die Umsetzer
vor der "Entdeckung des FM-Kanalfunks" Ende der 60er Jahre so
aufgebaut - zum Beispiel die früheren ARTOB/BARTOB (heute nennt AATIS
das "Bloonprojekt" oder auch den früheren Transponder OE9XPI auf der
österreichischen Seite der Zugspitze.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Hat jemand schon praktische Erfahrungen mit so einer Anordnung? Sinn
und Zweck der Übung soll sein, auch digitale Modulationsverfahren
umzusetzen, bei denen die Phase eine Rolle spielt, was bei Verbindung
von Diskriminator direkt mit dem Modulator nicht so
erfolgversprechend sein sollte. Dagegen sehe ich bei der ZF-Lösung
das Problem einer halbwegs konstanten Verstärkung.

Die Verstärkung als solche ist wohl kaum ein Problem, allenfalls der
Dynamikbereich. Wenn Du im wahrsten Sinne des Wortes linear arbeiten
würdest, bedeutete dies, dass Stationen mit geringem Eingangssignal ein
entsprechend schwaches Ausgangssignal erzeugen, was aber nicht wirklich
erstrebenswert sein kann. Also bedarf es einer "langsam aber schnell
genug" wirksamen Regelung, damit der Sender z. B. bei SSB mit maximal
möglicher Spitzenleistung, aber eben linear arbeitet. "Hängeregelung" -
mit den Plessey-OPs (die es heute nicht mehr gibt) ließ sich das gut
bewerkstelligen.

Wie auch immer, grundsätzliche Probleme hast Du dabei nicht zu erwarten.
Ich würde sagen, wenn Du das selber baust, ist es nicht mehr Aufwand,
als bei einem üblichen FM-Repeater. Informationen über Lineartransponder
dürftest Du auch im INet zur Genüge finden.

Wenn Du möchtest, können wir uns ja mal über DB0UA <--> DB0VOX
eingehender darüber unterhalten.


73 de Hermann, DK6XH

[Ralph A. Schmid, DK5RAS]

Post by Hermann Boehm
Die Verstärkung als solche ist wohl kaum ein Problem, allenfalls der
Dynamikbereich. Wenn Du im wahrsten Sinne des Wortes linear arbeiten
würdest, bedeutete dies, dass Stationen mit geringem Eingangssignal ein
entsprechend schwaches Ausgangssignal erzeugen, was aber nicht wirklich
erstrebenswert sein kann.

Genau darum geht es mir. Idealerweise sollte die Ausgangsleistung
konstant sein.

Post by Hermann Boehm
Also bedarf es einer "langsam aber schnell
genug" wirksamen Regelung, damit der Sender z. B. bei SSB mit maximal
möglicher Spitzenleistung, aber eben linear arbeitet. "Hängeregelung" -
mit den Plessey-OPs (die es heute nicht mehr gibt) ließ sich das gut
bewerkstelligen.

Es soll an sich kein Lineartransponder sein, da SSB nicht geplant ist,
auch sind die vorhandenen Geräte im Senderzweig nicht linear
ausgelegt, zumindest nicht wissentlich.

Post by Hermann Boehm
Wie auch immer, grundsätzliche Probleme hast Du dabei nicht zu erwarten.
Ich würde sagen, wenn Du das selber baust, ist es nicht mehr Aufwand,
als bei einem üblichen FM-Repeater. Informationen über Lineartransponder
dürftest Du auch im INet zur Genüge finden.

regards - Ralph

[Joachim dc4jwd]

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS

Post by Hermann Boehm
Die Verstärkung als solche ist wohl kaum ein Problem, allenfalls der
Dynamikbereich. Wenn Du im wahrsten Sinne des Wortes linear arbeiten
würdest, bedeutete dies, dass Stationen mit geringem Eingangssignal ein
entsprechend schwaches Ausgangssignal erzeugen, was aber nicht wirklich
erstrebenswert sein kann.

Genau darum geht es mir. Idealerweise sollte die Ausgangsleistung
konstant sein.

Das sollte mit der heutigen Technik doch gut möglich sein.
Es gibt HF-Verstärker-ICs die du mit einer Gleichspannung in der Verstärkung
db-linear einstellen kannst. Siehe z.B.:
http://www.analog.com/en/prod/0,,770_787_AD604%2C00.html

Und es gibt ICs, die aus dem HF-Signal db-linear eine Gleichspannung machen.
Siehe:
http://www.analog.com/en/prod/0,,770_847_AD8310%2C00.html

Das sollte sich doch gut kombinieren lassen. Über Regelzeitkonstanten kannst
du während des Probebetriebes nachdenken. Für den Anfang sollte ein
(einstellbarer) Tiefpass (1-10 oder bis 100Hz) reichen.
Eigentlich ist das ja keine Regelung, da das Eingangssignal vor dem
Verstärker erfasst wird und damit der Verstärker eingestellt wird.

Sicher, bei fehlendem Eingangssignal wird dann ein starkes Rauschen
gesendet, ob und wie das geändert werden müsste kann man sich auch noch
später überlegen.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS

Post by Hermann Boehm
Also bedarf es einer "langsam aber schnell
genug" wirksamen Regelung, damit der Sender z. B. bei SSB mit maximal
möglicher Spitzenleistung, aber eben linear arbeitet. "Hängeregelung" -
mit den Plessey-OPs (die es heute nicht mehr gibt) ließ sich das gut
bewerkstelligen.

Es soll an sich kein Lineartransponder sein, da SSB nicht geplant ist,

Wenn Digitalmodes geplant sind, dann sollte es vielleicht doch ein
Lineartransponder sein.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
auch sind die vorhandenen Geräte im Senderzweig nicht linear
ausgelegt, zumindest nicht wissentlich.

Das ist nicht so gut. Die modernen Digitalmodes haben in der Regel einen
AM-Anteil.

73
Joachim

[Ralph A. Schmid, DK5RAS]

Post by Joachim dc4jwd
Sicher, bei fehlendem Eingangssignal wird dann ein starkes Rauschen
gesendet, ob und wie das geändert werden müsste kann man sich auch noch
später überlegen.

An dem Empfänger wird der bestehende Squelch auf jeden Fall bestehen
bleiben, dessen SIgnal kann dann den Sender tasten.



regards - Ralph

[Georg Seegerer]

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS

Also bedarf es einer "langsam aber schnell genug" wirksamen Regelung,

Der Empfänger hat doch wahrscheinlich schon eine AGC, so dass der
Pegel in der ZF-Ebene relativ konstant sein wird. Aber ob die
Zeitkonstanten der Regelung passen ist eine andere Frage, v.a.
weil der Pegel für einen reinen Empfänger duraus ein wenig schwanken
darf, nur der Demodulator darf nicht aus dem Tritt kommen.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Es soll an sich kein Lineartransponder sein, da SSB nicht geplant ist,

Was du im Ursprungsposting beschrieben hast _ist_ doch gerade ein
Lineartransponder. Im Gegensatz zu den Teilen in den AFu-Satelliten
soll deiner wahrscheinlich schmaler sein, gerade ein Kanal der
breitesten Modulationsart die du planst(?) und nicht wie im Sat,
die sind mit 100kHz auf jeden Fall für mehrere SSB-Gespräche
gleichzeitig gedacht.
Hast du schon bestimmte Digimodes im Kopf?

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
auch sind die vorhandenen Geräte im Senderzweig nicht linear
ausgelegt, zumindest nicht wissentlich.

Normalerweise müssen sie das schon sein. Es gibt höchstens Modulationen
die speziell dafür ausgelegt sind keinen AM-Anteil zu haben, z.B.
GSM. Oder die nicht viel Amplitudenschwankung haben und deshalb bei
relativ laschen Specs zur Nachbarkanalunterdrückung mit relativ
viel Nichtlinearität zurecht kommen, z.B. pi/4-DQPSK bei Satelliten-
downlinks, da sind dann sogar Wanderfeldröhren linear genug.
EDGE oder TETRA brauchen wirklich lineare PAs im Sendezweig, v.a.
wegen der hohen geforderten Nachbarkanalunterdrückung (nettes Wort).

Georg

[Ralph A. Schmid, DK5RAS]

Post by Georg Seegerer
Der Empfänger hat doch wahrscheinlich schon eine AGC, so dass der
Pegel in der ZF-Ebene relativ konstant sein wird. Aber ob die

Bei dem verwendeten Teil scheint die ZF im Bereich der
interessierenden 1. ZF keinerlei Regelung zu unterliegen, der
Dynamikbereich ist dementsprechend auch immens, wenn man da mal bei
verschiedenen Eingangssignalen reinmißt.

Post by Georg Seegerer
Was du im Ursprungsposting beschrieben hast _ist_ doch gerade ein
Lineartransponder. Im Gegensatz zu den Teilen in den AFu-Satelliten
soll deiner wahrscheinlich schmaler sein, gerade ein Kanal der

Ein Lineartransponder wird es erst, wenn die Ausgangsleistung direkt
vom Eingangssignal abhängt. Dies gerade will ich ja nicht.

Post by Georg Seegerer
breitesten Modulationsart die du planst(?) und nicht wie im Sat,
die sind mit 100kHz auf jeden Fall für mehrere SSB-Gespräche
gleichzeitig gedacht.
Hast du schon bestimmte Digimodes im Kopf?

2FSK und 4FKS auf jeden Fall, ansonsten mal sehen, eben möglichst
offen für Alles :)

Post by Georg Seegerer
Normalerweise müssen sie das schon sein. Es gibt höchstens Modulationen
die speziell dafür ausgelegt sind keinen AM-Anteil zu haben, z.B.
GSM. Oder die nicht viel Amplitudenschwankung haben und deshalb bei
relativ laschen Specs zur Nachbarkanalunterdrückung mit relativ
viel Nichtlinearität zurecht kommen, z.B. pi/4-DQPSK bei Satelliten-
downlinks, da sind dann sogar Wanderfeldröhren linear genug.

Ja, pi/4 DQPSK wäre nett. Prinzipiell sehe ich kein Problem, die
Stufen im Kleinsignalbereich auch linear auszulegen (wenn sie es nicht
schon sind), die PA wäre dann ja ggf. austauschbar.

Post by Georg Seegerer
EDGE oder TETRA brauchen wirklich lineare PAs im Sendezweig, v.a.
wegen der hohen geforderten Nachbarkanalunterdrückung (nettes Wort).

Deswegen braucht TETRA-Infrastruktur auch immens viel Strom und bläst
hinten immens warme Luft aus dem Schrank :)

Übrigens, in Nürnberg sind die ersten Tetra25-Signale in der Luft;
VAG!

Post by Georg Seegerer
Georg

regards - Ralph

[Georg Seegerer]

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS

Post by Georg Seegerer
Was du im Ursprungsposting beschrieben hast _ist_ doch gerade ein
Lineartransponder. Im Gegensatz zu den Teilen in den AFu-Satelliten
soll deiner wahrscheinlich schmaler sein, gerade ein Kanal der

Ein Lineartransponder wird es erst, wenn die Ausgangsleistung direkt
vom Eingangssignal abhängt. Dies gerade will ich ja nicht.

Wenn du nur einen Kanal hast kannst du ja eine (langsame) AGC dran
machen, damit die Amplitudenschwankungen in der Modulation (falls
vorhanden) übertragen werden, die mittlere Ausgangsleistung aber
konstant und unabhängig von der Feldstärke am Eingang ist.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS

Post by Georg Seegerer
breitesten Modulationsart die du planst(?) und nicht wie im Sat,
die sind mit 100kHz auf jeden Fall für mehrere SSB-Gespräche
gleichzeitig gedacht.
Hast du schon bestimmte Digimodes im Kopf?

2FSK und 4FKS auf jeden Fall, ansonsten mal sehen, eben möglichst
offen für Alles :)

FSK könntest du ja auch über ein normales Relais leiten wenn es
breit genug ist, bei Vierpunkt-FSK muß allerdings der Hub exakter
eingestellt sein als bei den üblichen FSK Varianten in Packet(1k2/9k6).
Nur bei Phasenmodulation musst du die ZFs direkt koppeln. Aber bei
kommerziellen digitalen Sachen sind Abarten der Phasenmodulation
sehr beliebt.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS

Post by Georg Seegerer
EDGE oder TETRA brauchen wirklich lineare PAs im Sendezweig, v.a.
wegen der hohen geforderten Nachbarkanalunterdrückung (nettes Wort).

Deswegen braucht TETRA-Infrastruktur auch immens viel Strom und bläst
hinten immens warme Luft aus dem Schrank :)

Bei UMTS ähnlich. Ich habe mal eine Zahl aufgeschnappt: 1,5% Wirkungs-
grad. Weiß aber nicht mehr ob die PA alleine oder von der "Steckdose"
bis zur HF-Leistung. Sehr linear muß es sein wegen CDMA und das bei
einem hohen Crest-Faktor (ca. 9dB bei der Basisstation), das vermiest
die Effizienz.

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Übrigens, in Nürnberg sind die ersten Tetra25-Signale in der Luft;
VAG!

Kannst du die dekodieren oder senden die verschlüsselt?

Georg

[Roland Meyer]

Post by Georg Seegerer
Bei UMTS ähnlich. Ich habe mal eine Zahl aufgeschnappt: 1,5%

Wirkungs-

Post by Georg Seegerer
grad. Weiß aber nicht mehr ob die PA alleine oder von der

"Steckdose"

Post by Georg Seegerer
bis zur HF-Leistung. Sehr linear muß es sein wegen CDMA und das bei
einem hohen Crest-Faktor (ca. 9dB bei der Basisstation), das vermiest
die Effizienz.

Eine PA einer typischen Node-B erzeugt bei 10W Ausgangsleistung
etwa 50W Wärme. Die PA ist jedoch der kleinste Stromverbraucher,
da die Dinger enorme Prozessor-Leistungen haben, in der Regel
Multiprozessorsysteme mit vielen tausend MIPS (pro Prozessor).
Und seit HSDPA vor der Tür steht, wird es eher noch heftiger.

Und da ein WCDMA a la UMTS System mit Frequency-Re-Use Faktor 1,
d.h. alle Node-B eines Netzes arbeiten auf der gleichen Frequenz,
prinzipbedingt nur funktioniert wenn alle Beteiligten mit minimal
möglicher Leistung arbeiten (daher auch Überlegungen zum Einsatz
aktiver Antennenfelder), werden die 10W wohl nur selten erreicht.

Daher sind die 1.5% von der Steckdose bis zur Antenne durchaus
realistisch. Nun noch das ganze mehrfach in ein Rack, und
im Betriebsraum herrscht auch im Winter wohlige Wärme :-)


Roland

[Ralph A. Schmid, DK5RAS]

Post by Georg Seegerer

Post by Ralph A. Schmid, DK5RAS
Übrigens, in Nürnberg sind die ersten Tetra25-Signale in der Luft;
VAG!

Kannst du die dekodieren oder senden die verschlüsselt?

Die senden meines Wissens unverschlüsselt, aber ich habe kein
Equipment, solche Signale zu decodieren, und mit normalen Endgeräten
muß man sich ja ins System einloggen (authentifizieren), was
naturgemäß nur geht, wenn der Betreiber zustimmt :)



regards - Ralph

[Wolfgang Hampe]

Hallo Ralph,

wird dieses Verfahren nicht bei den Linearumsetzern in den AFu-Satelliten angewandt?
Wenn ja, müsste es doch dort Infos geben.

73 de Wolfgang