Icom IC-7851 - High-End-Transceiver

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Contester und DXer suchen immer neue Wege, um selbst schwächste Signale zu hören, weil dieses entweder ein neues Land oder ein seltener Multiplikator sein könnte, mit dem sie ihren Länderstand verbessern oder in den Ergebnislisten weiter oben erscheinen. Größere Antennen, bessere Vorverstärker oder andere Technik sind gangbare Wege. Aber was mit den über die Speiseleitung kommenden Signalen im Transceiver passiert, kann alle anderen Anstrengungen zunichte machen.

Bei der Entwicklung des IC-7851 haben die Icom-Ingenieure ihr Hauptaugenmerk auf einen neuen Local Oscillator (LO) gerichtet, dessen Phasenrauschen drastisch reduziert werden konnte. Das Ergebnis des Schaltungsdesigns ist ein sauberes Oszillatorsignal, mit dem ein RMDR (Reciprocal Mixing Dynamic Range) von 110 dB möglich ist.

Neben dem unglaublich sauberen LO, der es ermöglicht, selbst schwächste Signale zu hören, kann man diese im verbesserten Spektrumskop auch sehen! Schnellere Prozessoren, größere Eingangsverstärkung, höhere Anzeigeauflösung und saubere Empfangsoszillatoren eröffnen Ihnen ganz neue Möglichkeiten. Und vor allem stehen Ihnen diese Leistungsmerkmale und Funktionalität mit zwei Empfängern gleich doppelt zur Verfügung.

Das Ziel der Icom-HF-Ingenieure war es, eine weitgehende Reduzierung des Oszillator-Phasenrauschens zu erreichen. Als Resultat weist der Empfänger des neuen Transceivers nun ein RMDR von 110 dB* auf. Dieser Erfolg beim Schaltungsdesign des LOs macht den IC-7851 zum neuen Maßstab bei Amateurfunkempfängern. Nachfolgende Tabelle vergleicht den IC-7851 mit dem bisherigen Spitzenmodell IC-7800.
*bei 1kHz Offset:

Empfangsfrequenz: 14,2 MHz, Betriebsart: CW, ZF-Bandbreite: 500 Hz, Roofing-Filter-Bandbreite: 1,2 k

RMDR (Reciprocal Mixing Dynamic Range) ist der relative Pegel eines Störsignals mit einem Abstand von "n" kHz zur RX-Durchlasskurve, das den Rauschteppich des Empfängers um 3 dB anhebt. Das Phasenrauschen des LOs mischt sich mit starken Störsignalen und erzeugt notgedrungen Rauschen, welches das Nutzsignal überdeckt.

Entgegen dem Trend zur Rückkehr zu Down-Conversion-Empfängern oder zum Wechsel zu Hybrid-Conversion-Schaltungen glaubt Icom an die Performance des Up-Conversion-Prinzips. Bei aufwärts mischenden Empfängern sind die Unterdrückung der Spiegelfrequenzen und die Minderung von Verzerrungen der elektronischen Bauteile besser zu beherrschen. Eine gleichbleibende Performance lässt sich so über einen großen Frequenzbereich realisieren. Beim IC-7851 kommt erstmals ein neues 1,2-kHz-Optimum-Roofing-Filter zum Einsatz, welches die Unterdrückung von In-Band-Nachbarsignalen außerordentlich verbessert. Dieses Filter ergänzt die bisherige Ausstattung des Empfängers mit schmalen Roofing-Filtern.

Anders als bei herkömmlichen Schaltungsdesigns kommt als LO ein Direct Digital Sythesizer (DDS) in Verbindung mit einer PLL zum Einsatz. Das LO-Signal-Rausch-Verhältnis übertrifft das des IC-7800 oder anderer KW-Transceiver dieser Klasse bei Weitem, was sich sowohl beim Senden als auch beim Empfang bemerkbar macht.

Phasenrauschen ist eines der Hauptprobleme bei der Schaltungsentwicklung. Mit dem neuen LO-Design, das beim IC-7851 zusammen mit dem 64-MHz-ZF-Aufwärtsmischer-Prinzip des IC-7800 eingesetzt wird, gelang der Durchbruch: Im Vergleich zum IC-7800 wurden eine eindrucksvolle Verbesserung von 20 dB bei der 10-kHz-Messung und mehr als 30 dB bei 1 kHz-Abstand vom Träger erreicht.

Wie beim IC-7800 nutzt auch der IC-7851 eine gesonderte DSP-Einheit für das FFT-Spektrumskop. Ein 2250-MFLOPS-DSP realisiert die neue Dual-Scope-Funktion und eine deutlich höhere Abtastrate und bessere Genauigkeit als im IC-7800.

Das Audioskop kann die Empfangs- oder Sende-NF gleichzeitig als Oszilloskop und FFT-Spektrumskop anzeigen. So kann man bei der Einstellung der Sende-NF für den SSB-Betrieb die Effekte von Kompressionspegel, Equalizer Mikrofonverstärkung visuell beobachten. Bei CW lässt sicht die Hüllkurve der Zeichen beurteilen. Beim Empfang sieht man die Wirkung der Filter auf störende Signale, wenn man deren Einstellung ändert, oder den Effekt des Notch-Filters bei der Verstimmung seiner Kerbfrequenz. Die Rechenleistung des DSP reicht nun für zwei Mini-Bandskops und das Audioskop.

Während man mit dem Spektrumskop des IC-7800 einen der beiden Empfänger innerhalb der Skop-Bandbreite beobachten konnte, hat der IC-7851 ein neues Dual-Scope, das die Möglichkeit bietet, für beide Empfänger separate Spektrumskops zu nutzen. Diese Funktion ist unverzichtbar, wenn man im Contest nach Multis sucht, auf Bandöffnungen wartet oder eine DXpedition auf allen Bändern und Sendearten arbeiten möchte.

Im Wasserfall-Display werden die Signale über die Zeit und je nach Signalstärke farblich differenziert dargestellt. Dies bietet die Chance, Signale zu erkennen, die im Spektrumskop nicht sichtbar wären. Zusammen mit dem umschaltbaren Skop-Abschwächer und dem Wide-Screen-Modus sind schwache Signale bei sich ändernden Bedingungen im Wasserfall besser auszumachen, vor allem dann, wenn man an den DVI-Ausgang des IC-7851 einen großen Monitor anschließt.

Wenn man an die rückseitige USB-Buchse eine USB-Maus, einen Trackball oder ein Touchpad angeschlossen hat, kann man in das Spektrum klicken, um den Empfänger direkt abzustimmen. "Click-and-Listen" nennt man diese Methode, die auch die Bedienung des Fix- und Center-Modus, der Abtastgeschwindigkeit und andere Einstellungen erlaubt.

Auch den IC-7851 zeichnen ein Intercept-Punkt 3. Ordnung von +40 dBm und ein Empfängerdynamikbereich von 110 dB aus - Maßstäbe, die der IC-7800 gesetzt hat. Zur Anpassung der DSP-Einheiten wurden die analogen Schaltungsteile des Empfängers komplett überarbeitet und der neuentwickelte LO liefert über einen 60 MHz großen Frequenzbereich einen hohen Ausgangspegel.

Im IC-7851 werden hochwertige und zuverlässige mechanische Relais anstelle der häufig genutzten Pin-Dioden zur Umschaltung der Bandpassfilter (BPF) verwendet. Dieser Aufwand sorgt dafür, dass an dieser Stelle keine unerwünschten Verzerrungen entstehen.

Drei bewährte Roofing-Filter in der 1. ZF und das neue 1,2-kHz-Optimum-Roofing-Filter lassen nur Signale innerhalb der Durchlassbereiche zum ZF-Verstärker. Je nach Betriebsart kann man als Filterbandbreite 15 kHz, 6 kHz, 3 kHz und 1,2 kHz wählen. Bei FM ist immer das 15-kHz-Filter eingeschaltet.

Der Preselektor arbeitet im Frequenzbereich von 1,5 bis 30 MHz und dämpft außerhalb des Bandes liegende Störsignale, wie sie z. B. beim Multi-Multi-Betrieb oder von starken Rundfunkstationen verursacht werden. Der Preselektor wird automatisch nachgestimmt, sodass seine Mittenfrequenz der eingestellten Frequenz folgt. Darüber hinaus lässt sich die Mittenfrequenz des Preselektors manuell mit dem DIGI-SEL-Knopf an der Frontplatte einstellen.

Drei separate 24-Bit-AD/DA-Wandler und drei DSPs für die verschiedenen Aufgaben sind das Herz des IC-7851. Ein DSP realisiert das Spektrumskop und die beiden anderen DSP-Chips sorgen in der Empfänger- und Senderschaltung mit ihrer Rechenleistung dafür, dass der Transceiver auch mit schwierigsten Signalsituationen auf den Bändern zurechtkommt.

Der IC-7851 ist mit mehreren AGC-Schleifen ausgestattet. Die AGC-Spannungen werden vor und hinter dem digitalen ZF-Filter der DSP gewonnen. Die erste AGC-Schleife vermeidet Übersteuerungen der 1. ZF-Verstärkerstufe. Die zweite detektiert die AGC-Spannung am Ausgang des digitalen ZF-Filters aus dem Nutzsignal und nutzt so das volle Potenzial des digitalen ZF-Filters, das von dem DSP realisiert wird. Die Kombination von digitalem ZFFilter, manuellem Notch-Filter und 1. ZF-Stufe wird vom DSP gesteuert. Ein extrem großer Dynamikbereich von 110 dB bedeutet, dass der ZF-Verstärker optimal von Störungen durch starke Signale freigehalten wird.

Eine einfache Empfängerkonfiguration ist der beste Weg, Nebenempfangsstellen und Verzerrungen zu vermeiden. Der Doppelsuperhet des IC-7851 arbeitet in der 1. Mischstufe mit D-MOSFETs und der 2. Mischer ist einer, der Spiegelfrequenzen wirksam unterdrückt. Der 1. Mischer wird mit einem LO-Signal mit hohem Pegel und exzellentem Signal-Rausch-Verhältnis versorgt und der 2. Mischer ist sehr verzerrungsarm, sodass dem DSP saubere Signale zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung stehen. Dies garantiert einen großen Dynamikbereich, mindert Störungen durch starke Signale und senkt die Intermodulation.

Im IC-7851 kommt als Oszillator ein OCXO (Oven Control Crystal Oscillator) zum Einsatz, der im Temperaturbereich von 0 °C bis 50 °C eine Stabilität von ±0,05 ppm gewährleistet. Dies bedeutet, dass selbst im 50-MHz-Band der Frequenzfehler maximal 2,5 Hz beträgt! Über eine Buchse kann eine 10-MHz-Frequenz entnommen oder eine noch stabilere 10-MHz-Referenz eingespeist werden.

Hersteller:
Kategorie: Stationsgeräte
Artikelnummer: IC-7851
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