Gerade sind der „Funkamateur“ und die “CQ-DL“ bei mir eingetrudelt. Da staunt der Laie und der Fachmann wundert sich. Beide haben den KX3 getestet. Wie bereits im QST vergassen die Tester einen der wichtigsten Punkte zu messen. Und der Bericht in der CQ-DL vermittelt den Verdacht, dass der Tester das Prinzip des KX3 nicht ganz verstanden hat.
Wie die meisten heutigen Transceiver ist auch der KX3 kein echter SDR. Ein Vollblut-SDR hat nämlich keinen Mischer vor dem A/D-Wandler. Das Signalspektrum, das von der Antenne kommt, wird nach einem passiven Filter direkt im A/D-Wandler digitalisiert, Pasta.
Doch das bedeutet viel Rechenpower und mit steigender Prozessorleistung steigt auch der Stromverbrauch.
Die meisten SDR-Transceiver mischen deshalb das HF-Signal auf eine niedrige ZF von einigen zehn Kilohertz herunter, bevor sie es dem A/D-Wandler zuführen. Schön sauber vorgefiltert, notabene, mit den Roofingfiltern aus der Marketingabteilung ;-) Dem A/D-Wandler werden Scheuklappen angelegt, um ihn nicht zu überfordern.
Der KX3 geht – um den Stromverbrauch weiter zu senken – noch einen Schritt weiter und mischt direkt auf Null herunter. Der Mischer liefert also direkt ein NF-Signal. Würde man an seinem Ausgang einen Kopfhörer anschliessen, könnte man dort bereits starke AM, SSB oder CW-Signale hören. Dieses Empfängerprinzip heisst Direct Conversion. Der KX3 ist also in erster Linie ein DC-Empfänger.
Das NF-Signal das aus dem Mischer kommt, wird dann im KX3 digitalisiert und die Signalverarbeitung geschieht per Software. Soweit so gut.
Doch mit einer ZF von Null, bzw. mit einer ZF=NF, handelt man sich zwei Probleme ein. Das eine ist eine schwierige Spiegelfrequenzunterdrückung. Sie wird bei Elecraft Seitenbandunterdrückung genannt. Denn die Spiegelfrequenz befindet sich genauso im NF-Bereich, wie das Nutzsignal und unterscheidet sich von diesem nur durch die Phasenlage. Alle DC-Empfänger sind grundsätzlich Zweiseitenbandempfänger. Man kriegt diese Spiegelfrequenz, bzw. das andere Seitenband entweder mit einem Phasenfilter, wie im JUMA, oder natürlich mittels der digitalen Signalverarbeitung weg, wie im KX3. Doch das hat seine Grenzen. Trotzdem: die Unterdrückung reicht beim KX3 in den meisten Fällen.
Viel schwerer wiegt eine andere Eigenheit der DC-Empfänger: Mischer sind nichtlineare Elemente und mischen nicht nur, sondern demodulieren auch Signale. Zum Beispiel starke Rundfunksignale im Einlassbereich des Antennenfilters. Auch im Fall einer solchen Demodulation liefert der Mischer am Ausgang ein NF-Signal. Dessen Phasenlage ist nicht definiert und es kann deshalb nicht vom Nutzsignal unterschieden und durch die digitale Signalverarbeitung weggefiltert werden. Schlimmer noch: Es ist unanhängig von der Frequenz des Lokaloszillators. Das bedeutet: es ist auf dem ganzen Band zu hören.
Das wissen natürlich die Entwickler von Elecraft und so haben sie zähneknirschend die Option eingebaut, im Bedarfsfall nicht mit einer ZF von Null zu arbeiten, sondern mit 8 kHz. Doch das hat seinen Preis: Die Roofingfilter können nicht mehr verwendet werden und der A/D-Wandler wird mit einem breiteren Signalspektrum „bombardiert“. Das verschlechtert die Grosssignaleigenschaften des Gerätes generell.
DC-Empfänger sollten deshalb vor der Mischstufe scharfe Filter haben, die möglichst nur das Nutzsignal durchlassen. Beim KX3 sind sie jedoch so breit wie Scheunentore und umfassen auch die dem jeweiligen Amateurfunkband benachbarten Rundfunkbänder.
Das Resultat lässt sich hören: Bei eingeschaltetem Vorverstärker und einer guten Antenne dudeln plötzlich Geistersignale auf dem ganzen Band aus dem Lautsprecher.
73 de Anton
Bild: Antennentuner KX3
