Empfang wie ein Großer, dank DSP

Bild 1: Mit dem TS-590S schlägt Kenwood ein neues Kapitel bei High-Performance-KW-Transceivern auf. Ausgestattet mit einem schmalbandigen Roofing-Filter und einer ZF-AGC, die auf modernster DSP-Technologie basiert, wurde die KW-Performance neu definiert.Kenwood

Zu den besonderen Eigenschaften des TS-590S gehört die Abwärtsmischung auf die erste ZF, wodurch ein exzellenter Dynamikbereich erreicht wird, selbst wenn unerwünschte starke benachbarte Signale vorhanden sind. Außerdem ist er mit einem 32-Bit-Fließkomma-DSP ausgestattet, der auch die wirksame ZF-AGC realisiert. Diese und andere innovative Technologien sind die Basis für eine erstklassige Empfangsleistung. Im Empfangszweig wird für den ersten LO anstelle einer konvenzionellen PLL/VCO- Schaltung ein DDS (Direct Digital Synthesizer, AD9951 von Analog Devices) eingesetzt (3 in Bild 2), dessen Ausgangssignal direkt zum Mischer gelangt. Bei dieser Down-Conversion ist die DDS-Frequenz niedriger als bei einer Up-Conversion, sodass sich ein günstigeres C/N-Verhältnis (Carrier to Noise Ratio) ergibt und das reziproke Mischen eher ein erstrebenswertes Maß erreicht.

Bild 2: Hauptplatine (Oberseite) mit der Endstufe (1), den TX-Filtern (2) und dem automatischen Antennentuner (3). S.W. Best

Hoher Dynamikbereich auch bei starken Signalen auf Nachbarfrequenzen

Dank schmalbandiger Roofing-Filter (1 in Bild 3) und des speziellen ersten Mischers erreicht der Empfänger des Transceivers bei starken benachbarten Signale den besten Dynamikbereich seiner Klasse. In den stärker belegten 15-, 20-, 40-, 80- und 160-m-Bändern werden die Eingangssignale auf eine niedrige erste ZF (11,374 MHz) herunter gemischt. Das erste Roofing-Filter mit 6 kHz Bandbreite folgt direkt auf den Mischer, wodurch die Wirkung des Störaustasters beim Vorhandensein starker Signale in der Nähe des Nutzsignals verbessert wird. Die Empfängereigenschaften werden ganz wesentlich vom zweiten Roofing-Filter hinter der ZF-Verstärkerstufe (2 in Bild 3) bestimmt. Der TS-590S ist hier mit zwei 6-poligen monolithischen Quarzfiltern mit Bandbreiten von 500 Hz und 2,7 kHz ausgestattet. Daraus resultiert der überragende Dynamikbereich bei vorhandenen unerwünschten Nachbarsignalen, der beim Mischen auf eine hohe ZF (Up-Conversion) nicht möglich wäre. So aber bleibt der Dynamikumfang erhalten, selbst wenn das störende Signal im Abstand von nur 2 kHz dicht beim Nutzsignal liegt.

Bild 3: Hauptplatine (Unterseite) mit den Roofingfiltern (1), den weiteren Empfangsfiltern (2), dem ersten Überlagerungsoszillator mit DDS (3), dem Platz für einen TCXO zur Erhöhung der Frequenzgenauigkeit auf ± 0,5 ppm (4) und dem FM-Diskriminator (5). S.W. Best

Zahlreiche Features, die auf dem 32-Bit-Fließkomma-DSP basieren

Ergänzend zu den DSP-Grundfunktionen, wie AGC, digitale ZF-Filter, Detektion und Demodulation, bietet der TS-590S eine ganze Reihe weiterer Merkmale, einschließlich Rauschunterdrückung und ZF-Notch-Filter, die alle mit den neuesten DSP-Algorithmen auf dem TSMC 320C6726B arbeiten.

Zukunftsweisende AGC mit digitaler Signalverarbeitung

In der ZF des TS-590S-Empfängers arbeitet der DSP TMSC320C6726B von Texas Instruments. Kenwood war der erste Hersteller, der eine DSP-basierte ZF-AGC in einem Amateurfunkgerät (TS-870) eingesetzt hat. Diese DSP-Technologie wurde für den TS-590S weiterentwickelt und führte zu einem ganz besonderen Lösungsansatz für die ZF-AGC. So ist es möglich, eine pegeloptimierte AGC selbst für die Signale anzuwenden, die zwar das Roofing-Filter passieren, aber außerhalb der Bandbreite der DSP-ZF liegen. Dadurch kann man zu jeder Zeit auf eine optimale Funktion vertrauen, ohne sich Gedanken über die Bandbreite des Roofing-Filters machen zu müssen. Das Betriebsverhalten der Verstärkungsregelung für Signale innerhalb der Empfängerbandbreite wurde wesentlich verbessert. Die resultierenden unerwünschten In-Band-Modulationsprodukte sind mit denen von Spitzentransceivern vergleichbar.

Automatiktuner bringt 100 W sicher an die Antenne

Der Sender des 100-W-Transceivers (100 W bei SSB) arbeitet mit dem eingebauten automatischen Antennentuner (3 in Bild 2) zusammen. Das Mikrofonsignal wird nach 24-Bit-AD-Wandlung (AK5385 von AKM) in einem DSP manipuliert (TSMC320 von TI), und nach nachfolgender DA-Wandlung (AK4382 von AKM, 112 db, 192 kHz, 24-bit) dem analogen Sendepfad aufmoduliert. Hier kommen in der Vorstufe ein bipolarer Npn-Transistor 2SC5383 (Isahaya) und ein Dualgate-MOSFET 3SK293 (Toshiba) zum Einsatz. Die Endstufe bilden zwei in Gegentakt geschaltete RD100HHF1 von Mitsubishi (Punkt 1 in Bild 2), die mit einem hohen Wirkungsgrad von 60 Prozent arbeiten. Der Preset-Antennentuner ermöglicht die Anpassung von Antennen mit Impedanzen zwischen 16,7 und 150 Ω sowie schnelle Bandwechsel und arbeitet auch beim Empfang. Sobald sich die Sendefrequenz ändert, werden die erforderlichen Voreinstelldaten (für jedes Band separat gespeichert) in die Steuerung des Antennentuners übernommen, sodass die optimale Anpassung schnell und ohne Nachstimmen erreicht wird.

Das Kühlsystem der Endstufe ist mit zwei sehr leisen Lüftern mit den Abmessungen 60 x 60 mm² ausgestattet und das Aluminium-Druckguss-Chassis leitet die Wärme in Kombination mit einem großen Kühlkörper effizient ab. Es sorgt auch in Verbindung mit zusätzlichen Abschirmblechen und dem Gehäuse für eine gute EMV.

Darüber hinaus bietet der TS-590S einen hohen Bedienkomfort, zu dem die intuitiv nutzbare Menüführung und das große Display, auf dem alle Informationen sehr gut ablesbar sind, beitragen. Das Grafikdisplay kann zwischen grün und bernstein umgeschaltet werden und wird von einem Mikrocontroller sowie dem LCD-Treiber LC7589 angesteuert. Die gesamte Steuerung des TS-590S übernimmt ein 16 bit µC F3651 von Renesas. Über die USB-Buchse kann der TS-590S über ein Standard-USB-Kabel an einen Computer angeschlossen und gesteuert werden.

Wir bedanken uns bei Kenwood für die Bereitstellung des Testgerätes. Der TS-590S ist im Fachhandel erhältlich, wird unter anderem bei Charly Hardt für 1498 Euro angeboten.

(ah)