Deutscher Amateur-Radio-Club e.V
Ortsverband Husum M04
Harmonic Premixer bis 26 Ghz von OM Christian, DD7LP
SMA-Dampfungsglied
10 Ghz Signal auf dem Rigol DSA815 Spectrum Analyser
Seit einigen Jahren benutze ich hier in der Werkstatt einen Spectrum Analyser der Firma Rigol aus Fernost. Ich arbeite mit dem DSA815 mit integriertem Tracking-Generator. Dieser Analyser deckt einen Frequenzbereich von wenigen Herz bis 1,5 Ghz ab. Eigentlich eine feine Sache und das Preisleistungsverhältnis stimmt auch. Es erweitert den heimischen Messpark um ungeahnte Möglichkeiten. Doch speziell für die Freunde der hohen Frequenzen bis ca. 30 Ghz, da fehlt es dann aber doch an Darstellungsmöglichkeit. Zwar hat man die Möglichkeit Signale im 10 Ghz Bereich sich umzusetzen lassen auf recht einfach Möglichkeit mit einem TV-LNB und dann die ZF von 1- 1,5 Ghz zu nutzen, aber das ist auch nicht immer das richtige. Ich habe schon vor etlichen Jahren mit einem Selbstbauprojekt aus der slowenischen HF-Schmiede vom S53MV Matjaž Vidmar geliebäugelt, es dann aber doch wieder verworfen. Nachdem jetzt vor kurzer Zeit mein letztes Projekt, der Frequenzsythesizers bis 4,4Ghz fertig gestellt worden war, reifte die Idee hier einen Premixer aufzubauen. Ich habe mir die Schaltung vom OM Matjaz noch mal vorgenommen und mich dann entschlossen seinen Oberwellenmischer für den Frequenzbereich von 1 Mhz bis 27Ghz auf zu bauen. Es wird ein breitbandiger Diodenmischer mit BAT99-14 und passendem Filtern sowie ZF-Verstärker verwendet. Die injektionsfrequenz im Bereich zwischen 2 und 4,4 Ghz wird mit einer Leistung von ca. 13 dbm zur Verfügung gestellt. Diese Mischfrequenz wird über einen Kabelbalun aus einem kurzen stück Semi Rigid an die Mischdiode gebracht. Die max. zu nutzende Eingangsfrequenz wird nur durch den mechanischen Aufbau der Eingangsbuche SMA begrenzt. Hier liegt die max. vorgegebene Verwendungsfrequenz  bei ca. 27 Ghz. Hinter dem Breitbandmischer sitzt eine Stripline Tiefpassfilter. Der sich anschließende ZF-Verstärker hat am Ein- und Ausgang ebenfalls Stripline Tiefpässe. Ich habe 2 Versionen ausprobiert. Einmal mit einem MMIC C1H mit über 20 db Verstärkung bei 2 Ghz und einmal mit dem bekannten PGA103, der eine sehr niedriges #rauschen von 0,6 db bei ca. 1200 Mhz aufweist. Allerdings hat dieser nicht so eine große Durchgangsverstärkung, ca. 12 db. Als Nachsetzer verwende ich dann meinen Rigol Spektrum Analyser. Um Beispiel, ich nehme die 2 harmonische von meinem HF-Generator, den ich auf 3 Ghz voreingestellt habe mit einer Leistung von ca. 13dbm, und ich verwende mal zum Probieren einfach ein altes LNB vom Sat-TV. Diese haben in der Regel Mischozillatoren die auf 9,5 Ghz oder 10 Ghz liegen. Also ganz einfach die 2 harmonische vom Generator also 9 Ghz, gemischt mit der Ozillatorfrequenz vom LNB, ergibt auf meinem Analyser ein sehr schönes kräftiges Mischsignal von 500 Mhz oder 1 Ghz, je nach Frequenz vom LNB - Oszillator. Ich verwende hierzu eine kleine LDPA-Antenne am Premixer und entferne lediglich den Abschirmdeckel vom LNB, Hier wird dann schon reichlich Pegel übertragen zum Mixer und die exakte Frequenz vom LNB-Oszillator lässt sich auch auf wenige Herz genau ablesen. Damit es noch ein wenig genauer wird, habe ich sowohl den Analyser als auch meine Injektionsfrequenzaufbereitung mit meinem Rubidium Eichnormal synchronisiert. Wenn dann die Auflösung des Spektrum Analyser auf 10 Hz heruntergeschaltet wird kann sich jeder ausrechnen wie hoch die Genauigkeit der Frequenzbestimmung des Nutzsignales möglich ist. Bei unseren Messversuchen haben wir allerding festgestellt, dass der Frequenzgang des ZF-Verstärkers im Bereich zwischen 1 Mhz und 2 Ghz doch um einige db schwankt. Hier wird noch experimentiert um einen möglichst linearen Frequenzgang zu erreichen, damit die reproduzierten Messsignale sich mit ausreichender Genauigkeit vermessen lassen. An der Möglichkeit den Trackinggenerator vom Rigol zu erweitern wird noch gearbeitet, damit wären dann auch Filter und Anpass - Messungen in skalarer Form möglich. Hier ist noch ein weites Feld für evtl. Erweiterungen. Auf jeden Fall ist es eine spannende Sache jetzt  auch Signale bis knapp 30 Ghz darstellen zu können.
Hier ist die Schaltung des Harmonic Premixers 1 Mhz bis 27 Ghz  von OM Christian, DD7LP
Rigol DSA815-TG Spectrum Analyser 10khz - 1,5 Ghz
Die Schaltung hier stellt meine aufgebaute Version des Oberwellenmischers da. Als ZF-Verstärker kommt hier ein MMIC zur Geltung, dass auch vielfach in den 10Ghz TV-LNBs als ZF-Verstärker zum Einsatz kommt. Es hat eine recht hohe Durchgangsverstärk. bis 2,5 Ghz von bis zu 25db. Eine alternative Schaltung verwendet den rauscharmen PGA103. Beide Versionen wurden auf zweiseitigen Epoxid FR4 mit 0,8 mm Stärke aufgebaut. Die Layouts zum selber herstellen sind hier unten verfügbar. Die Schaltungen wurden in komplett geschlossenem Weißblech Gehäuse eingelötet. Alle HF-Buchsen sind als SMA ausgeführt, die Verkabelung wurde in Semi Rigid Kupfervollmantelkabel ausgeführt.
Passende Weißblechgehäuse zum Einlöten der Leiterplatten findet man z. B bei der Firma Otto Schubert im internet.
SMA-Buchsen verwendbar bis 27 Ghz zum Einlöten oder Schrauben
Semi Rigid Kabel in verschiedenen Ausführungen, sowohl flexibel als auch mit Kupfervollmantel. Das ist wirklich HF- dicht und von hoher Qualität
Hier ist das Platinenlayout des Mikrowellenpremixers sowie des ZF-Verstärkers mit den Stripline Tiefpässen zu sehen
Der Einsatz des Oberwellenmischers in Verbindung mit dem Frequenzsythesizer 35 Mhz bis 4,4 Ghz. Der ZF-Ausgang wird an den Eingang des Spretrumanalysators in meinem Fall hier an den DSA815 angeschlossen. Am HF Mikrowelleneingang steckt eine
logaritmisch periodische Breitbandantenne eine sog. LDPA. Sowohl dwer Frequenzsytesizer als auch der Opremixre wurden von mir in Aluminium Strangprofilgehäuse mit den Maßen 10x160x60 mm Länge, Breite, Höhe eingebaut. Die Beschriftung erfolgt mit einem Laserdrucker auf weißer abziehbarer Selbstklebefolie und wird zum Schluß mit UV-Schutzfolie Wetter und UV-Beständigt versiegelt
Ausschnitt der Innenverkabelung
Wer gerne mehr Informationen  haben möchte , der kontaktiere mich, gerne helfe ich weiter mit Tipps und Anregungen
Einige Fotos vom Aufbau des Mikrowellenpremixers
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