Intermodulatiemetingen aan een low level mixer
Vaak wordt van zenders opgegeven in welke mate de diverse vervormings (intermodulatie) produkten worden onderdrukt. Door enig gegoochel met definities wordt een zo gunstig mogelijk getal geproduceerd. Al dit gegoochel kan echter niet verhinderen dat vervorming ontstaat. Dikwijls wordt dan beschuldigend naar de eindtrap gewezen, oversturing hiervoor geeft immers, dat is alom bekend, intermodulatieprodukten.
Regelmatig wordt de stelling verdedigd, dat zolang de eindtrap maar niet wordt overstuurd er niets aan de hand kan zijn. Dus de LF insturing flunk open, de drive een stuk dicht, dan ligt het gemiddeld uitgangsvermogen flink hoog en treedt toch geen oversturing van de eindtrap op. Klachten over splatter worden verontwaardigd van de hand gewezen; er gaat toch niets fout! De klachten doen vermoeden dat de problemen al voor de eindtrap ontstaan en wel in de modulator. Metingen van Piet PE0PSC wijzen sterk in deze richting.
Figuur 1 geeft het schema van de mengtrap waaraan de metingen werden verricht. De diverse poorten van de mixer werden zo goed mogelijk Ohm's afgesloten. De ingangen via 3 en 6 dB verzwakkers, de uitgang met behulp van een breedbandige Ohmse afsluiting. Voor signalen rond de draaggolffrequentie (fc) vormen L1 en C1 een seriekring met lage impedantie en wordt juiste aanpassing via T1 en de Fets verkregen. De parallelkring L2/C2 zal voor fc hoogohmig zijn en signalen sperren.
Fig. 1. Het schema van de mengtrap waaraan de metingen werden verricht.
Voor frequenties anders dan fc zal L1/C1 gaan sperren en L2/C2 laagohmig worden. De mixer ziet dan via L2/C2 de 50Ω weerstand R. De mixer is op deze manier zeer breedbandig ohms afgesloten (iets waar nogal wat zenders mank aan gaan).
De mixer werd aangestuurd met een 9 MHz RF signal en een LF dubbeltoon signal van 1000 en 1800 Hz. Het RF signal werd in stappen van 1 dB verhoogd tot maximaal 3 dBm. Bij elke instelling werd de LF input geregeld tussen -11 dBm en -7 dBm (de niveaus teruggerekend tot op de ingangen van de mixer.
Gemeten werden:
- outputniveau
- carrieronderdrukking
- 3e orde intermodulatie onderdrukking (IMD 3)
- 5e orde intermodulatie onderdrukking (IMD 5)
De diverse meetwaarden staan uitgezet in figuur 2 t/m 5.
Fig. 2.
Fig. 3.
Fig. 4.
Fig. 5.
Let op dat de output een andere horizontale schaal heeft dan de overige meetwaarden. De kruising IMD 3 en output is dus niet het 3e orde intercept punt.
Als gekeken wordt naar de onderdrukking van IMD 3, dan valt op dat, als het LF niveau op -7 dBm konstant wordt gehouden en het RF signaal van 0 dBm tot 3 dBm wordt vergroot, de IMD 3 onderdrukking van 30 dB tot 39 dB toeneemt. Boven de 3 dBm trad Been verbetering meer op, slechts de carrieronderdrukking werd steeds minder.
Van groot belang is ook het niveau van LF insturing. Wordt de aansturing van -7 dBm tot -10 dBm teruggebracht, dan verbetert de IMD 3 onderdrukking bij 0 dBm en 3 dBm RF insturing tot resp. 39 dB en 46 dB. Al met al kan door zowel RF als LF slechts 3 dB te varieren 16 dB meer IMD 3 onderdrukking worden verkregen. Het verder verlagen van de LF input is niet zinvol, daar de IMD 3 onderdrukking van de eindtrap rond de 45 dB ligt. Het verlies van 3 dB mixeroutput kan over het algemeen gemakkelijk in de op de mixer volgende versterkerketen worden opgevangen.
Het is dus zaak goed te letten op de niveaus van de aan de mixer toe te voeren signalen. Het regelmatig afregelen van de RF input op de mixer en zeker het niet te ver opdraaien van de LF input zullen uw medeamateurs u ongetwijfeld in dank afnemen.
PE0PSC/PA0CIS.