┘
Een zender werkt bij voorkeur zo lineair mogelijk.
Dat wil zeggen dat alle informatie onvervormd de lucht in gaat.
De praktijk is echter dat de versterkende elementen in de zender, zowel in het LF als het HF-gedeelte, nooit 100% lineair zijn.
Sinusvormige signalen worden vervormd en inmiddels zul je wel weten dat vervormde sinussen harmonischen hebben die we onder controle moeten krijgen.
Zoals gezegd, vervorm één sinus met frequentie f1,
dan ontstaan er naast de basis frequentie 1x f1
de harmonischen met frequenties 2 x f1, 3 x f1, 4 x f1, enz.
De frequentie 2 x f1 noemen we bijvoorbeeld de 2e harmonische, en 3 x f1 noemen we de derde harmonische, enzovoort.
In het algemeen nemen de amplitudes van die harmonischen af naarmate ze hoger in frequentie zijn.
We zouden echter geen techneuten zijn als we voor die harmonische producten ook nog duurdere namen hadden.
De tweede harmonische noemen we ook wel een 'product van de 2e orde' en de derde harmonische is een 'product van de 3e orde'.
Die harmonische zijn makkelijk te onderdrukken met behulp van een laagdoorlaatfilter.
De term 'product van de zoveelste orde' is een term die we voor harmonischen echter niet zoveel gebruiken.
Als we nu niet één sinus hebben, maar twee stuks met frequenties f1 en f2.
Dan zijn er natuurlijk harmonischen van die twee frequenties maar er zijn ook nog andere producten die door de vervorming ontstaan.
Producten van de tweede orde zijn dan:
Producten van de derde orde zijn dan:
Deze frequenties die ontstaan bij derde orde vervorming, daar zitten en paar vervelende bij.
Met name die 2 x f1 - f2 en 2 x f2 - f1 liggen dicht bij f1 en f2 als die ook dicht bij elkaar zitten.
Bijvoorbeeld:
f1 = 100 kHz
f2 = 101 kHz
De derde orde producten zijn:
De frequenties ver weg zijn makkelijk weg te filteren met een low-pass filter, de laatste twee (99 en 102) echter niet.
En dit is zeker niet als de derde orde vervorming in de eindtrap gebeurt waar niet meer zo nauw wordt gefilterd.
Mocht het in het laagfrequent gedeelde van bijvoorbeeld de SSB zender al fout gaan, dan zitten de mengfrequenties zo dicht bij dat ze er met een enkelzijband filter ook niet kunnen worden uitgehaald.
De derde orde vervorming wordt bij EZB zenders over het algemeen gemeten met een zogenaamde dubbeltoon.
Dit kunnen tonen zijn van bijvoorbeeld 1300 en 1500 Hertz omdat deze tonen midden in het spraakspectrum liggen.
Als wij beide signalen op de zender zetten zal door de niet-lineariteit een menging van beide signalen optreden.
De dichtbij liggende 3e orde mengproducten laten zich gewoon uitrekenen.
Dus hebben we het over de frequenties: 1100 Hz en 1700 Hz.
We kunnen nu met een spectrumanalyzer het sterkteniveau bepalen t.o.v. de beide oorspronkelijke gewenste signalen.
Nu wordt er in het laagfrequente deel van de zender wel goede lineaire versterkers gebruikt. In de eindtrap van een SSB zender zien we echter vaak de klasse AB instelling, en die is redelijk lineair maar nooit helemaal.
De derde orde producten worden dan goed merkbaar.
Als een zender veel 3e orde vervorming heeft worden die producten ook voor mede-amateurs merkbaar en zal mogelijk storing veroorzaken naast de gewenste frequentie.
De 3e orde vervorming, in het Engels aangegeven als 3rd-orde IMD (Inter Modulation Distortion), moet voor een zender zo laag mogelijk zijn.
Haalbaar is dat het niveau van het 3e orde product zo'n 25 tot 30 dB lager is dan het niveau van PEP vermogen van de zender.
Naast 3e orde vervorming waar je hier last van hebt, bestaat er ook 5e orde, 7e orde, 9e orde enz. met producten die dus in de buurt van het oorspronkelijke signaal liggen.
Gelukkig zijn de producten van hogere ordes in de praktijk minder sterk (-50 dB en lager t.o.v. het oorspronkelijke signaal) en steeds minder waarneembaar.
Hier LINKS-onder zie je een voorbeeld van het spectrum van een Yaesu FT-897, 100 W op 28 MHz met een twee-toon testsignaal.
De 3e orde producten liggen pal naast de middelste twee basissignalen.
Daarnaast 5e orde producten enzovoort.
Het 100 W PEP vermogen van de set (alle componenten bij elkaar in de piek) ligt op de 0 dB lijn.
Een rechtse 3e orde product zit daar 23 dB onder. 0
Niet superslecht maar kan beter.
Lineairiteits test met een zogenaamd 'two-tone' test signaal.
Hieronder zie je een andere testplaat van een enkelzijband zender: een zogenaamd 'twee-toon testsignaal' op een scope.
Dit testsignaal wordt gemaakt met twee audio-tonen van verschillende frequenties.
Deze tonen hebben een gelijke amplitude.
Omdat ze iets verschillen in frequentie ontstaat er een zweving, d.w.z. dat ze elkaar af en toe versterken en ook uitdoven.
Dit wordt vervolgens de microfoon ingang ingevoerd.
Als alles goed is, dan ziet het HF signaal er ook zo uit (maar dan op een HF frequentie).
LET OP: dit ziet er op het eerste gezicht uit als een soort 100% gemoduleerd AM (dubbel zijband met draaggolf) maar is het niet! AM heeft bij de nul-as een sinusvormige kromming weer omhoog.
In deze figuur zie je op één punt een volledige uitdoving.
Het onderstaande plaatje is het plaatje dat je ziet als alles goed staat.
Platte toppen en geen zuivere uitdoving (echt in een punt) zeggen dat de eindtrap niet lineair is.
