High performance FM-tuner
Belangrijke eigenschappen van een front-end zijn het groot-signaalgedrag en het ruisgetal. Het behoeft geen betoog, dat deze eisen tegenstrijdig zijn. Door een juiste keuze van (kwaliteits) komponenten kan een voor ieder aanvaardbaar kompromis worden bereikt. Een gegeven groot-signaalgedrag wordt des te beter benut, naarmate er voor de aktieve elementen meer selektiviteit wordt toegepast. Dit is met name van belang voor de mixer, omdat deze de meeste IM veroorzaakt.
In het nevenstaande schema is dit goed zichtbaar. Het antennesignaal wordt via een licht overkritisch gekoppeld bandfilter toegevoerd aan de HF-versterker. In deze trap wordt een UHF-tor gebruikt, die een goede lineariteit paart aan een laag ruisgetal. Dit laatste is noodzakelijk, omdat het ingangsbandfilter een verlies geeft van circa 2 dB en het ruisgetal met deze waarde verslechtert. Dank zij SAT-TV bestaat er een ruime keuze uit dit soort transistoren.
Fig. 1. Schema.
Het uitgangssignaal van de HF-trap wordt weer gefilterd, zodat er voor de mixer 5 kringen werkzaam zijn. De versterking tussen antenne en mixer-ingang bedraagt 12 dB (87 MHz) - 17 dB (108 MHz). Dit wordt veroorzaakt door de toegepaste koppeling van de kringen.
Als mixer is gekozen voor een passieve dubbelgebalanceerde mengtrap (DBM). Voor VHF en UHF levert dit de beste prestaties. Iedere Schottky-DBM met een intercept-point boven 15 dBm en een optimaal frekwentiegebied tussen 50 en 200 MHz zal uitstekend voldoen.
De lokale oscillator (T2) geeft weinig faseruis. Met T3 wordt het signaal op een nivo van 50...100 mW gebracht. De 3N211 dient hiertoe tussen 20 en 30 mA te trekken. T4 dient voor een uitkoppeling naar een synthesizer of frekwentieteller.
Belangrijk bij passieve DBM's is de afsluiting. Van de drie poorten dienen er ten minste twee goed te zijn afgesloten, dat wil zeggen met 50 ohm en reëel. Om deze reden moet de mixer-uitgang worden afgesloten met een zuiver ohmse belasting van 50 ohm. Aangezien de mixer een konversieverlies heeft van circa 6 dB, kan enige versterking geen kwaad. Een goede aanpassing op de mixer wordt verkregen met een medium-power JFET. Hiermee wordt een versterking verkregen van zo'n 12 dB (omgerekend naar 50 ohm). T5 wordt ingesteld op 20...25 mA.
Met dit koncept worden vrij goede spec's behaald: input intercept-point beter dan 0 dBm (bij gebruik van een 20-dBm-IP-mixer) bij een ruisgetal van circa 4 dB. Lokale zenders op enkele kilometers afstand leveren geen enkel probleem meer. Eigenlijk zou men nog betere spec's verwachten. De "boosdoeners", die de degradatie veroorzaken, zijn de afstemdioden. Vervanging door een (helaas moeilijk verkrijgbare) zesvoudige afstemkondensator geeft een niet mis te verstane verbetering. Een synthesizer is dan wel lastiger te implementeren. Tot slot een waarschuwing. Het front-end kan een vrij groot MF-vermogen leveren. Het prototype levert met gemak 10 mW. Het MF deel dient deze zeer grote signalen te kunnen verwerken.
De gegevens van de spoelen:
| L1-L5 | E 526 HNA 10014 (Toko) |
| L6 | E 526 HNA 10013 (Toko) |
| L7,L8,L9,L14 | 6 wnd. 0,2 mm ø CuL op ferrietkraal |
| L11 | 9 wnd. 0,6 mm ø CuL op ringkern T25/12 (tap op 3 wnd.) |