Vervanging Roofing filter FT2000

FT2000

FT2000Een aantal jaren geleden heeft Yaesu de FT 2000 op de markt gebracht. Een transceiver met veel mogelijkheden en een goede prijs/kwaliteits verhouding. Aanvankelijk waren er nog vele tekortkomingen maar door diverse software-updates zijn deze grotendeels opgelost. Één tekortkoming is gebleven en dat is het relatief brede 3Khz roofing filter.

 

Dit filter blijkt in de praktijk ca 6 Khz breed te zijn hetgeen zijn invloed heeft op de 2Khz 3e orde dynamic range. De IMD producten veroorzaakt in de eerste mixer t.g.v. twee sterke signalen die op 2 Khz van elkaar in de buurt van de gewenste frequentie worden uitgezonden, gaan vrijwel onverzwakt door het roofingfilter naar de hierop volgende IF trappen en het DSP circuit.
Zolang je in een “rustige” HF omgeving (geen contest omgeving of naburige zendamateurs)de transceiver gebruikt en de bandcondities, zoals nu, relatief slecht zijn, zal je hiervan weinig merken. De DSP fitering houdt deze ongewenste signalen nog wel tegen. Hoogstens klinkt de FT 2000 “wat onrustig”.

Dat het beter kan blijkt wel uit het vergelijk met de prestaties van andere transceivers. Zie http://www.sherweng.com/table.html . Laat je hierdoor niet meteen gek maken. Die “betere” transceivers zijn of veel duurder, of de meetmethodiek is inmiddels gewijzigd waardoor metingen niet geheel meer vergelijkbaar zijn. In het geval van de FT 5000 zijn nieuwere meetsystemen gebruikt en de 2Khz 3e orde dynamic range is gemeten met een slechts 500 Hz breed filter. Dit 500 Hz roofing filter kan alleen worden gebouwd dankzij de veel lagere middenfrequentie ( 9 Mhz) die bij deze transceiver is toegepast. Geen wonder dat t.o.v. de concurrenten veel betere meetresultaten worden bereikt.

Een goed 3Khz roofingfilter bouwen op een hoge middenfrequent van 69.45 Mhz is niet eenvoudig. Een 500 Hz filter is met de huidige technieken onmogelijk.
Een slechte aanpassing tussen het filter en de hierop volgende circuits maakt het effect alleen nog maar erger. In de FT 950 is de aanpassing met het filter sterk verbetert waardoor de FT 950 ook een mooiere ontvangst heeft. Tijdens de ontwerpfase van de FT 2000 was het Yaesu niet gelukt om voor een acceptabele prijs een goed functionerend 3Khz roofing filter te vinden.

Een aantal amateurs, W5VIN, VE3GNO en AC0C hebben zich verdiept in deze thematiek en zochten naar oplossingen om e.e.a. te verbeteren. Kleine verbeteringen werden bereikt totdat Jeff, AC0C gebruik maakte van zijn contacten met het bedrijf  Network Sciences. Dit bedrijf is gespecialiseerd in ontwerp en fabricage van kristalfilters voor de overheid, het leger en High Quality consumenten toepassingen, zie de website Network Sciences.com
Zij bleken in staat te zijn om een filter te produceren met de gewenste specificaties.

Als snel volgde een website met informatie over de op moment in gebruik zijnde filters en de bereikte verbeteringen met het NS roofing filter, zie ook ac0c.com . Na verloop van tijd was het filter te bestellen en een inbouwinstructie werd geplaatst. Hoewel e.e.a. op het eerste gezicht eenvoudig lijkt moet je de werkzaamheden in zo’n transceiver niet onderschatten. Ervaring met en goed gereedschap voor het werken met SMD technieken is absoluut vereist. Begin er niet aan als ervaring op dit gebied ontbreekt.
Je maakt sneller iets onherstelbaar stuk dan dat je van het resultaat van de modificatie kan genieten.

In november heb ik het filter besteld. De levertijd was op dat moment nog zeker 8 weken. Dus afwachten maar. Eindelijk, begin februari stond TNT voor de deur met de gewenste levering. Tijd om de transceiver te openen en het filter in te bouwen.

roofing1

 

Eerst het benodigde gereedschap en de modificatie instructie klaargelegd.
Een pincet, een tandartshaak, een soldeerbout met kleine tip maar met voldoend hoge temp, geschikt voor werken met loodvrij soldeer, een scherp mesje om sporen door te snijden (pas op voor de vingers), een loepje met voldoende vergroting om te zien wat je doet en vooral veel licht, zijn nodig voor de start.

roofing2

 

Het aanpellen van de 1,5 mm dikke coax vereist vingervaardigheid. Het meegeleverde stukje coax is uiterst dun en als je niet oppast snij je er met je mesje zo doorheen i.p.v. het doorsnijden van de isolatie. Gelukkig is het stukje lang genoeg om drie aansluitkabeltjes te maken dus je kunt je een keer vergissen.

Een striptang om de teflon isolatie, met een dikte van maar 1 mm, van de middenkern te verwijderen is handig. Met een mesje is zomaar een kerf in de binnengeleider gemaakt waardoor het draadje bij de minste belasting afbreekt. Een fijn kniptangetje met een klein gaatje in de snijvlakken functioneert prima. Dit gaatje is in het verleden ontstaan omdat ik met het fijne tangetje te hard materiaal doorknipte.

roofing3

 

Na deze voorbereidingen de installatie-instructie volgen en het filter monteren. Met een beetje ervaring lukt dat binnen een uurtje.
Het uiteindelijke resultaat ziet er zo uit.
De set dichtschroeven en luisteren maar.

Het effect van het filter valt onmiddellijk op.
Zet de DSP breed; op 4 Khz. Het verschil tussen 3, 6 of 15 Khz is nu duidelijk waarneembaar.
Omdat de DSP nu een veel smallere frequentieband moet verwerken, zal je bemerken dat de ruis afneemt, de contourfunctie en de AGC werking verbetert.  

Leuk deze wat “gevoelsmatige” waarnemingen maar is het ook te meten?

Nu beschik ik niet over hoogwaardige meetapparatuur. Een filter op 70 Mhz doorfluiten kan ik wel vergeten. Ook heb ik geen RF generators, combiners en gekalibreerde verzwakkers om IMDDR3 metingen te verrichten. Maar er is nog wel een anderen manier om het effect te visualiseren.

Simpele test om het effect van het NS FT2000 3 Khz Roofing Filter te visualiseren

Program:     Two tone tester door I2PHD
                      Spectrum analyser deel van het programma geactiveerd

roofing4

 

Voor modificatie:

roofing5

  • Freq: 14.146 Mhz, afgestemd op ruis
  • Width:    4.000 Hz
  • R.FLT:   3.000 Hz

De doorlaat valt af bij 4 Khz t.g.v. het DSP filter maar niet t.g.v. het 6 Khz brede 3 Khz roofing filter. Als je de DSP zou kunnen uitschakelen zou in feite de doorlaatband doorlopen tot voorbij 6 Khz. In elk geval zullen onnodig veel ongewenste signalen en/of IMD producten vanuit de 1e mixer de 1e en 2e IF amps bereiken en aan de DSP worden toegevoegd. De DSP zal met de juiste instelling trachten deze signalen te onderdrukken maar eigenlijk is het kwaad al geschied. De IF versterkers worden onnodig belast met ongewenste signalen met alle gevolgen van dien.

 

Na modificatie:

roofing6

  • Freq 14.146 Mhz afgestemd op ruis
  • Width    4.000 Hz
  • R.FLT   3.000 Hz

Het filter werkt zoals beloofd. Voorbij de 2,4 Khz valt het signaal sterk af. De hierop volgende IF versterkers en de DSP krijgen ongewenste signalen en/of IMD producten vanuit de eerste mixer sterk verzwakt aangeboden. Ook deze manier van meten levert niet direct concrete en bruikbare meetresultaten op maar laat wel goed zien wat er uiteindelijk in de transceiver gebeurt als er een goed roofing filter wordt geïnstalleerd.

VE3GNO heeft met professionele apparatuur metingen verricht. De IMDDR3 bij 2 Khz spacing verbetert van 64 dB met het Yaesu filter naar ca 84 dB met het NS filter.
De FT 2000 positioneert zich na deze modificatie m.b.t. de 2Khz 3e orde dynamic range op het zelfde niveau als b.v. de veel duurdere ICOM 7700/7800, FT9000, Flex 3000…

Een modificatie die de moeite waard is.
De levertijd van het filter is momenteel 2 to 4 weken.
Met een beetje geluk wordt het pakketje niet door de douane gecontroleerd en vervallen de invoerrechten. (ook hier: behaalde successen in het verleden geven geen garantie op resultaten in het heden)

Vind je het filter te duur of zie je op tegen de modificatie? Geloof me, de FT 2000 is een prima set, ook zonder deze modificatie. En is een contest alleen te winnen met goede en dure spullen???  Ik ben met de PACC één keer 1e en een keer derde geworden en dat met een TS 2000 van Kenwood. Deze transceiver heeft een 15 Khz breed roofingfilter en een nog veel slechter IMDDR3 testresultaat als de FT 2000. Ook het grootsignaal gedrag van de TS 2000 is niet om over naar huis te schrijven. De vele IMD signaaltjes bij elkaar opgeteld en het beperkte grootsignaal gedrag (blokking) zorgt voor een vermoeiend en onrustig luistersignaal. Toch was dat geen belemmering voor het uiteindelijk behaalde resultaat.

Er is ook nog zoiets als: genieten van wat je hebt, doorzettingsvermogen en operating practice.
Deze drie factoren zijn niet te koop en zal je zelf moeten verwerven.

Tenslotte, het meest belangrijke, hoor je op het 3 Khz filter stations die met het 6 Khz brede filter volkomen in de ruis ten ondergaan?? Ik heb dit tijdens de PACC contest uitvoerig getest,
Mijn conclusie is dat op 80 meter met mijn antenne situatie JA stations die met het 3 Khz filter net door de ruis heen hoorbaar waren ook op het 6 of 15 Khz filter te horen waren. Wel met meer ruis maar de DSP kon nog veel corrigeren. Op de hogere banden was het verschil iets groter ten voordele van het 3 Khz filter. Blijft de vraag of deze stations mij horen als ik ze onder de condities van de PACC contest zou werken…. Nee dus, in elk geval niet met 100 W.

Hoe de situatie wordt als de condities veel beter zijn en je echt last gaat krijgen van een frontend wat overbelast dreigt te worden, daar heb ik nog geen ervaring mee.
Even wachten op meer zonnevlekken.

73, PA3HK, Henny