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Empfänger (in Arbeit)

Nach vielen Versuchen, Misserfolgen und Überlegungen wurde der Empfänger aus verschiedenen Modulen aufgebaut die in einen 19-Zoll Rahmen untergebracht sind. Durch den modularen Aufbau ist eine große Flexibilität gewährleistet. Der Nachteil an dem Konzept sind die vielen Steckverbindungen,die Probleme mit der Stabilität und möglicherweise Selbsterregung mit sich bringen können. Fest eingebaut ist ein Netzteil das nicht stabilisierte Spannungen puls und minus 25 V bereitstellt. Die Stabilisierung der Betriebsspannungen erfolgt in den einzelnen Modulen auf die benötigten Werte.
   
RTL-Stick Modul: ein zentraler Bestandteil der Anlage ist das Modul mit der RTL-SDR Stick. Dem SDR-Empfänger ist ein Relais vorgeschaltet das zwei verschiedene Eingänge auf den Empfängereingang schalten kann. So ist es möglich während einer Messung zwischen Mess- und Referenzsignal umzuschalten
Der Stick besteht im wesentlichen aus 3 Einheiten, dem Tuner, dem ADC und einem Quarzoszillator. Bei dem verwendetem Exemplar besteht noch die Möglichkeit den Antenneneingang unter Umgehung des Tuners direkt auf den ADC zu schalten und so den Frequenzbereich nach unten zu erweitern, > Direcsampling.
Software: zum Betrieb des Sticks gibt es viele Programme wie RTL-SDR, HDSDR u.s.w. Will man den Stick in einer eigenen Umgebung betreiben bietet sich die Programmbibliothek von >> Osmocom << an. Neben den benötigten Treibern sind u.A. zwei Programme > rtl_sdr.exe und rtl_tcp.exe < enthalten. Die beiden Programme laufen in DOS-Umgebung und erlauben einen einfachen Zugriff auf die vom USB-Stick erzeugten Rohdaten und die Programmierung der Parameter de Empfängers. Leider sind aber die möglichen Parameter nicht so gut dokumentiert und man muss sich die Infos im Netz zusammen suchen.
-f Empfangsfrequenz

1. Was genau der Parameter Gain in den rtl_sdr Programmen bewirkt konnte nicht herausgefunden werden. Allein der Tuner hat 3 Verstärkungseinstellungen, LNA-, Mixer- und IF-Gain, auch der ADC bietet die Möglichkeit die Verstärkung einzustellen. Offenbar sind nur verschiedene diskrete Werte zulässig. 0,0-0,9-1,4-2,7-3,7-7,7-8,7-12,7-14,4-15,7-16,6-
19,7-20,7-22,9-25,4-28,0-29,7-32,8-33,8-40,2-43,4-43,9-44,5-
48,0-49,6 dB
2. Seltsamerweise funktionierten beim Verfasser keine Werte die ein Vielfaches von 2 sind, z.B. 4096, 8192,16384 u.s.w.
3. nicht in jeder Version

-s Samplingrate
-g Verstärkung (1.)
-n rtl_sdr Anzahl der zu speichernden Sample (2.)
-b rtl_tcp Anzahl Puffer ?
-a rtl_tcp Listener Adresse
-p rtl_tcp Port
-d Device Nr.
-D Directsampling (3.)
Interessanterweise verhält sich der RTL-Stick wie eine Diode. Bei kleine Eingansspannung ist die Übertragungskennlinie quadratisch, bei höherer Spannung wird sie linear. Z.B. für Rauschmessungen spielt das eine wichtige Rolle um korrekte Ergebnisse zu erhalten.
 
 
Verstärker-Modul 1420 MHz mit BiasT: Das Modul besteht aus einem BIasT über welches dem direkt an der Antenne angebrachten Vorverstärker mit der Betriebsspannung versorgt.Darauf folgt ein Verstärker. >Schaltung<
Aus gutem Grund ist diese Stromversorgung eigens abgesichert und abschaltbar. Hin und wieder kann es passieren das beim Ein- und Ausstecken ein Kurzschluss entsteht. Für Messungen kann es auch sinnvoll sein den Eingang mit einem 50 Ohm Widerstand abzuschliesen. Eine, am Eingang stehende Gleichspannung würde den Abschlusswiderstand überlasten.
Der auf das BiasT folgende Verstärker stammt von Ebay. Ein Hersteller ist nicht bekannt, aber ein >>Messprotoll<< wurde mit geliefert. Die Daten sind auf jedenfall recht gut :
Bereich 1,5 ... 3 GHz, Gain 20 dB, Rauschtemperatur 82°K ~1,1dB
Verstärker-Modul 400 MHz mit BiasT: Das Modul ist wie das obige aufgebaut, aber für einen anderen Frequenzbereich ausgelegt. Der Verstärker wurde unter der Bezeichnung US7031 400MHz 26 dB bei Ebay gekauft. Eine Messung bestätigt in etwa die Angaben.. >Schaltung<
Verstärker und Detektormodul:
Dieses Modul enthält zwei Breitband-Verstärker- Bausteine von HP der Vorverstärker hat eine Verstärkung von 26 dB, der Postverstärker 22 dB. Beide haben eine Bandbreite von 0,1 .. 1300 MHz und eine Rauschzahl von 8 dB.
Als Detektor ist ein Modul 11566498 von Macom (0,5 .. 4GHz, 1mV/µW) eingebaut, Der Gleichspannungsverstärker ( AD524 Analog Device) kann zwischen 1, 10,100 und 1000fache Verstärkung umgeschaltet werden. Die Messung des Detektor bestätigt die Angaben des Herstellers. Die Kennlinie ist von 10µW bis 1 mW linear.
Rauschgenerator:
 
einstellbarer Abschwächer: