"Co tedy je tak zásadního
na těch odolných TCVR? Jak se projeví to, že můj TCVR je málo odolný?"
Tak to je asi ta nejčastější
otázka z QRP setkání. Většina z nás si všimla, že na drahých TCVR je
větší a barevnější obrazovka, menu má více položek, umí se to samo
naladit, má to různé paměti, má to spektroskop a vodopád, má to různé
kompresory a další a další. Tedy kvůli tomu si to za drahé peníze
kupujeme? No pokud nemáme daleko do kapsy, pak částečně také. Ale pokud
jezdíme závody, pak jsme si všimli, že někomu to poslouchá lépe jak nám
FT817. A proč? Těch příčin je strašně moc, ale asi ta nejkritičtější
příčina je v intermodulační odolnosti. No dobrá, ale co to vlastně je?
Zde bych zase doporučoval zapátrat na Internetu. Najdete strašně moc
odkazů. Docela hezky to popsal Vláďa OK1DAK třeba tady:
https://www.crk.cz/FILES/PARAMETRY_TRANSCEIVERU_HOLICE2011.PDF
Zkusme to však říci tak, abychom tomu rozuměli a nemuseli mít na to
vysokou školu. Zkrátka pokud si budu pouštět svůj TCVR a na prázdném
pásmu bude jen jedna strašně silná stanice, pak ji pravděpodobně budu
slyšet bez problémů. Pokud bude hodně silná (soused vedle z baráku),
tak se maximálně může stát, že ji budu poslouchat se zkreslením. No jo,
ale poslouchali jste někdy v závodě, kde vedle sebe a přes sebe jede
plno stanic a jejich výkony již dávno nesplňují parametry max. výkonu
do 1500W, ale překračují se i několikrát? V tom případě jste si určitě
všimli, že je to vše nějaké zarušené, zaprskané, zkrátka hrozné. Např.
při práci nějaké vzácné DX stanice se nechává volat up. Když nikdo
nevysílá, tak je to dobré, ale jestliže se spustí pile up, pak nám
najednou ona vzácná DX stanice zmizí a
je zakryta samými prskanci , šumy... Pokud však zapneme místo FT817
třeba IC7300, pak tu stanici slyším i při tom pile upu. No a to je
právě to asi nejdůležitější. IC7300 je odolnější proti silným signálům
jako FT817. Celý ten problém nám dělá to, že vlivem nelinearit nám naše
rádio generuje intermodulační produkty. Tedy něco, co tam vlastně není,
ale produkuje nám to naše vlastní rádio.
Vlivem nelinearit nám vznikají různé intermodulační produkty, většinou
nám ale nejvíce vadí intermodulační produkty 3. řádu. Vezmeme si
praktický případ. Na pásmu jsou dva silné signály, jeden na kmitočtu
f1=3600 kHz a druhý na kmitočtu f2=3598,8 kHz. Tyto dva signály nám na
nelinearitě našeho přijímače vygenerují intermodulační produkty v
blízkosti našeho přijímacího kmitočtu takto.
První bude na IM1=2*f1-f2=2*3600-3598,8=3601,2 kHz
Druhý bude na IM2=2*f2-f1=2*3598,8-3600=3597,6 kHz
Ale zkusme si to "kacířsky" zobrazit na našem RS918. Jako zdroje těchto
dvou kmitočtů můžeme použít třeba KX3, která může v menu navolit 2
tónový generátor právě s kmitočty 3600 kHz a 3598,8 kHz. Úroveň těchto
signálů můžeme měnit nastavením výkonu KX3. Pokud pracujeme s umělou
zátěží a výstupním attenuátorem, pak nastavíme takovou úroveň, abychom
ještě neregistrovali ony rušivé intermodulační produkty.
Dva kmitočty bez intermodulačních produktů
Pokud budeme zvyšovat úroveň těchto dvou signálů, pak od určité úrovně
se nám rušivé intermodulační produkty objeví.
Vznik intermodulačního produktu
Nyní si již můžeme tento prudukt jeho naladěním poslechnout. Nejprve je
slaboučký. Pokud však stále zvyšujeme úroveň základních dvou kmitočtů,
všimneme si, že intermodulační produkt zesilují strměji jak základní
kmitočet.
Pokud bychom si hodnoty vynesli do grafu, pak zjistíme, že úroveň
intermodulačních signálů se zvyšuje daleko rychleji jak úroveň
základních signálů.
Tedy naše řádné signály (desired outputs) narůstají pomaleji, jak
intermodulační produkty (Third-Order Distortion Outputs). Samozřejmě to
platí i obráceně. Máme-li přetížené rádio vstupními signály a jasně nás
ruší intermodulační produkty, pak stačí snížit úroveň těch základních
signálů např. o 6dB a ihned nám poklesne úroveň intermodulačních
produktů o 12dB. To je důvod, proč se používá attenuátor. Z těchto
grafů se dá určit i jakási hypotetická úroveň, kdy intermodulační
prudukt dosáhne stejné úrovně, jako základní signál. Je to teoretická
hodnota a označuje se jako Intercept Point. Prakticky bychom to nikdy
nenaměřili, protože bychom před dosažením této úrovně rádio
zablokovali. Při stanovení IP samozřejmě záleží na frekvenčním odstupu
těch dvou signálů. V praxi se to většinou měří v rozestupu 20 kHz a
nebo 5 kHz. Jaké parametry má Váš TCVR, tak to si lehce na Internetu
najdete. Tak a nyní si představte, že je pileup a současně volá třeba
50 stanic. A každý s každým na našich nedokonalých vstupech něco
vytvoří. No, to je problém. Samozřejmě na KV to není až tak
problematické. Pokud použiju třeba speciální přijímací anténu
(beverage), pak potlačím obrovsky silné místní signály a tím mám
vyhráno. Jsme svědky, že občas někdo začne tvrdit, že jeho MLA, či jeho
trubka ústředního topení, umí skvěle poslouchat DX. Někdo na to vymýšlí
i teorie. Většinou se však jedná o efekt tu popsaný. Na VKV je to
samozřejmě totální problém. Do toho vstupují ještě jiné věci (viz.
přednáška Vládi). Tak a babo raď. Mám blbé rádio a nebo je to vina
obrovského výkonu vysílací stanice? Dnes není problém používat anténu
se ziskem 18dB. Pokud ji nakrmím 1000W, pak vlastně můj vyzářený výkon
bude 64 kW. A vedle na kopci ve vzdálenosti 5km jsou další závodníci.
Ale řešení tohoto problému nechám na těch, kteří ho musí řešit. Já již
závodění na VKV ukončil a jsem jen závodníkem příležitostným, na "volné
noze".
Ale když už tak všechno zjednodušujeme a převádíme do "kacířské"
úrovně, zkusme porovnat dvě rádia podle odolnosti. Z KX3 si opět
pustíme dva kmitočty a na měřeném rádiu posloucháme tam, kde by se měl
vyskytnout intermodulační produkt. Jakmile ho zdetekujeme, necháme tuto
nastavenou úroveň a přehodíme na druhé měřené rádio. Pokud najednou
uslyšíme tento produkt lépe, pak je jasné, že druhé rádio je méně
odolné. Takové porovnávací měření je slyšet na další nahrávce.
Bohužel při zaklíčování KX3 je slyšet příposlech. Pozorný posluchač si
to však v uších odfiltruje.
Porovnání TCVR.mp3
Tak za tohle vyhazujeme ty obrovské peníze? Ano, za tento hlavní
parametr. Ale nebojte. V současné době se stále více používá QSD
detektorů a tam technické řešení je jednodušší a za méně peněz (viz.
IC7300, která nestojí statisíce ale jen desetitisíce :) )
"Hele
Milane, proč vlastně tvrdíš, že to QCX je tak dobré? Koukal jsem na to,
na vstupu je jeden laděný obvod a pak nějaké operáky. To přeci nemůže
konkurovat nejmodernějším TCVR, které obsahují stohy mikroprocesorů a
filtrů."
Tak to je jen jedna z otázek
kladených mi na QRP setkání. "Sakra, přeci v tom IC-7300 je všechno
možný a ty říkáš, že na pár operácích lze dosáhnout téměř totéž? Čím
teda ty drahý rádia se odlišují od těch laciných? Je to tedy v
citlivosti? Lépe to poslouchá ty slabé stanice? A co je to ta
intermodulační odolnost. K čemu to potřebuji?"
Musím se přiznat, že jsem byl zaháněn do kouta. Bez
dalších povídání asi nemělo cenu někomu něco vymlouvat. Přemýšlel jsem,
jak co nejjednodušeji demonstrovat např. to, že citlivost není
absolutně žádným parametrem. Všechna rádia to mají téměř shodné a pokud
bychom si mysleli, že TCVR A dokáže brát signál lépe jak TCVR B a že je
to v té citlivosti, pak bychom se šíleně mýlili. A to už ani nemluvíme
o tom, že např. v pásmu 80m je naše rádio zbytečně citlivé a že by
citlivost kolem 1uV naprosto stačila. Ale pojďme se k popisu některých
parametrů TCVR dostat kacířským a nejrychlejším způsobem a to je
zvukovou srovnávací nahrávkou. Ale než se do toho pustíme, zkusme si
někde na internetu o tom něco přečíst. Docela hezký článek napsal Petr
OK1XGL před asi 12 roky.
http://www.mlab.cz/Designs/HAM%20Constructions/Mereni%20RTX/DOC/Mereni_TRXu.cs.pdf
Tedy teorém 1: "Citlivost není zásadním parametrem TCVR"
Kolem 15. hodiny jsem naladil maják OK0EN (150mW). Podmínky ještě s
velikým útlumem. Používal jsem stejná sluchátka, do kterých jsem při
nahrávání strkal mp3 nahrávadlo. Aby srovnání bylo alespoň trošku
objektivnější (objektivní nebude nikdy), snažil jsem se nastavovat
(pokud to šlo) u TCVR vždy stejnou šířku propustného pásma. Srovnával
jsem to na stejné anténě.
V Testu byl:
ATS3B - Koncepce směšovače NE612 a příčkového filtru někde
kolem 8MHz (Detektor - viz filtrační metoda)
HB1B - V podstatě shodná koncepce
FT817 - Typický up convertor s dvojím směšováním, poslední
filtr na 500kHz šíře 350Hz
RS918- Koncepce QSD (viz povídání o detektorech), I/Q dále
zpracováván procesorem 32 bitů
KX3- V podstatě shodná koncepce jako RS918
TS480 - Klasika s filtrem na výstupu 350Hz širokým
QCX- Koncepce QSD (kvadraturní vzorkovací detektor), ale
signály I/Q zpracovány jen analogově pomocí operačních zesilovačů a po
sečtení I + Q = USB dále zpracovány selektivním filtrem cca 300Hz,
dělaným s operačními zesilovači. Tedy číslicová část tu je jen v řízení
SI5351a obvodu generujícího signál pro VFO.
Tak a nyní poslouchejte:
Ukázka 1.mp3
Ukázka 2.mp3
Občas nám v nahrávce zachrchlala nějaká stanice SSB, ale snad to
nevadí. Tak už tušíte, že TCVR za 30 000Kč má z hlediska citlivosti
téměř shodné parametry s tím nejlacinějším za 4000 Kč? Už začínáte
(věřím, že to nechcete přiznat HI) věřit známé větě OK1USP: "Člověče to
snad poslouchá líp jak můj Kenwood TS590SG".
No a co bychom mohli říci závěrem:
Pokud nejezdím závody a věnuji se jen běžným spojením a děláním DXů
(většinou jezdí split), pak vlastně při koupi rádia za 150 000Kč jsem
okradl rodinu. Budu slyšet skoro stejně jako na rádio typu Alinco
(nejlacinější 100W TCVR na trhu).
Pozn. Samozřejmě jsem vše zjednodušil, neřekl vše, ale v podstatě tato
poučka platí. Ti z Vás co máte Alinco SR8E za 14990 Kč se usmívejte na
ty co mají Kenwood TS990S za 182990 Kč. Budete slyšet téměř to samé,
dělat stejné DXy a s každou novou udělanou zemí si klidně k tomu dejte
kaviár a šampáňo. Máte to ušetřeno HI. Ale nebojte, zkusíme někdy
zdůvodnit a ukázat to, proč oni se někdy budou smát Vám. Pak můžete to
šampáňo pít snad na žal.