Omkring Roofing Filtre

Aftenens snak i 2EDR var om roofing filtre og hvad godt de gør og hvorfor.
Men hvad er Jeres erfaring?

Mit indtryk er at de typisk sidder på første (overliggende) IF og derfor, fordi det er sværere at lave smalle filtre ved høje frekvenser, typisk er på 15, 6, 3kHz båndbredde, eller deromkring.

Men hvad gør de? Det er let nok at indse, at hvis man har kraftige stationer 'out of band', at de dermed kan mindske risikoen for intermodulation længere nede i modtagerkæden, men hvis det nu ikke er tilfældet, lad os sige der er ro på, eller jeg kører CW med et 500Hz filter længere nede - hvad giver de så af nytte? Ingenting var mit umiddelbare svar, indtil jeg så denne video:
https://www.youtube.com/watch?v=TkRCtKF3YQw

Det er tydeligt, at hans baggrundsstøj mindskes ved at koble roofing filtret ind, selvom han kører smallere filtrering længere nede i kæden. Hvorfor?
Måske er manden plaget af bredbåndet støj fra routere, TV, Herstal Lamper og alskens ondt og det er derfor det virker at begrænse båndbredden tidligt i modtagerkæden?

Fortæl om Jeres erfaringer med roofing filtre :) Indtil jeg så den video var jeg egentligt mest af den opfattelse at det var lidt et opreklameret fænomen ;-)

Best 73

Svar til #1:
Hej Søren.
Alle radioer jeg har monteret roofing filtre i (altså første filter i "kæden") er alle sammen blevet mere "rolige" når man lytter på dem.
Det er jo ret analogt med en spektum analyzer - jo smallere RBW man vælger - jo mere "ro" er på målingen. Alt signal, enten det er andre stationer eller om det er støj, er jo uønsket i signalkæden hvis det ligger udenfor SSB filterets flanker - det giver kun ekstra "mudren" i baggrunden af det signal man gerne vil lytte på - derfor skal det filtreres ud så "tidligt" som muligt, med det smallest mulige filter i signalkæden. Mvh. Ralf / OZ3RA

Svar til #1:
Jeg har en icom 7410 med både 3/6 kHz filter isat, Jeg syntes ikke der er nogen hørbar forskel, men om ikke andet så er de der da :-)

Svar til #1:

Hejsa.
Jeg kan godt forstå man vrider sig lidt, når man skal ud og købe et dyrt roofing filter til sin radio, hvis det da ikke allerede er indbygget i stationen, og man selvfølgelig tænker om det overhoved nytter noget.

Men nu er der jo stor forskel på om man normalt ”bare” snakker med Fætter Nils i nabobyen på 10M, med masser af plads på båndet, eller man er med i en CQWW CW Contest på 160M, hvor der ligger S-9++ signaler lige i kanten af ens passband på begge sider, og derudover ellers som perler på en snor på hele båndet.

Der er jo ingen tvivl om at de senere år har budt på stærkt forbedret modtageregenskaber fra de forskellige producenter, og især DR altså Dynamic Range tæt på signalet (Close-in), har været genstand for meget interesse, og er blevet en væsentlig årsag til at mange vælger en station fra eller til, da denne værdi får meget opmærksomhed på forskellige ”Sammenlignings sider”.
De stationer som klare sig allerbedst i disse tabeller og tests, gør det tit ved hjælp af deres meget smalle Roofing filtre.

Roofing filtret gør jo netop det at beskytte de efterfølgende forstærkere, 2. mixer og også en evt. efterfølgende DSP, mod at skulle håndtere enorme signal niveauer fra signaler som alligevel ingen relevans har for det vi skal lytte på.
AGC’en i modtageren vil også kunne koncentrere sig om det vigtige og ikke lade sig snyde til at trykke gainet ned i hele RX kæden grundet en tætliggende station (Både fysisk og frekvensmæssigt).

Du spørger så om personlige erfaringer.
Jeg har selv en Yaesu FT-2000. Den er ikke imponerende på dette punkt, selv om den har 3 forskellige båndbredder at vælge imellem mht. Roofing filtre.
Selv om man vælger det smalleste filter som passer til modulationsarten, så er det ikke mit indtryk de forbedrer modtagerens egenskaber væsentligt på de punkter hvor man normalt ville se et smalt Roofing filter virkelig komme til sin ret.
Skulle stationen have mindre båndbredder end de 3 KHz man kan vælge som minimum, så går det ikke med den høje mellemfrekvens.
Til de helt smalle og de rigtige seje Roofingfiltre, kræver det et andet modtager koncept med det meget omtalte ”Down Conversion” som giver mulighed for at indsætte Roofing filtre ned til omkring 200 Hz.

På min Yaesu har jeg i øvrigt monteret et spectrumscope vha. en hjemmebygget SDR modtager tilsluttet det originale output fra stationen.
Her har jeg konstateret en ret stor forskel på outputtet fra stationen, alt efter hvilket Roofing filter jeg har indskudt.
Jeg har ikke undersøgt det nærmere, hvorfor der er denne signalforskel, da det ikke er så vigtigt for mig, men ved bare at jeg skal indskyde det helt bredde Roofing filter, på vist 15 KHz, før det bliver rigtig godt med min Pan-adapter.

Det man ser på videoen ser jeg nu også ganske tydeligt på min Yaesu.
Min vurdering er at det er vanskeligt at vide hvad man ser her.
Det er jo givet at signalenergien vil falde, når båndbredden reduceres.
Indsætningstab i de forskellige filtre spiller måske også en rolle her, med forskel i signalstyrke til følge.
Så bare at kikke på S metret duer nok ikke i denne sammenhæng.
Det er de rigtige 2 signalmålinger som skiller fårene fra bukkene.

Jeg har aldrig selv gået så videnskabelig til værks på dette punkt, vel vidende at jeg ikke har antenner eller QTH til at producere så voldsomme signalstyrker, at jeg ville lade en faktor som effektiviteten af mit Roofing filter være årsag til om jeg ville købe en given station eller ej.
Men må da indrømme at den meget snak i krogene om dette emne, også har gjort mig selv mere opmærksom på dette punkt.

Thomas/OZ1JTE

Svar til #1:
Jeg kan godt forstå at der er folk der ikke kan høre forskel på hvorvidt der er momteret en "roofing filter" eller ej. Det giver efter min bedste overbevisning ingen mening medmindre man har en første mixer med en meget høj 3. Ordens intercept punkt. Der findes løsninger hvor interceptpunktet ligger helt op på 45 dBm. Sagen er nemlig den at hvis mixeren allerede er gået over den maksimale signal den kan håndtere så er skaden allerede sket. Dvs alle de uønskede signaler man helst vil slippe for er blandet ind i pasbåndet for "roofing filteret". Herfra så er der frit frem. Moderne trancivere er blevet meget bedre end selv de meget fine af slagsen for blot 15-20 år siden. Dem der er ældre er ikke værd at snakke om. Men det er ikke gjort med at man har en fin frontend mixer. Det som de fleste fabrikanter glemmer er at filteret i frontenden skal også kunne håndtere store signaler. Det nytter jo ikke noget at der anvendes spoler på størrelse med en 1/4 watts modstand med kærne i. Disse kærner går i mætning for et godt ord og så er vi tilbage hvor vi startede. Sagt på en anden måde så vil filtre af den slags ikke være særligt effektive til at stoppe store out of band signaler. For ikke at tale om at de kan også finde på at intermodulere.
Så jo "roofing filter" - ja tak. Men husk lige at kontrolere hvor din 3. Ordens intercept punkt er. Den SKAL være høj ellers giver det ikke megen mening.

En anden lille detalje: Der markedsføres "roofing filtre" som er rent fysisk ikke ret store. Dvs krystallerne er også tilsvarende små. Det kan medføre at de bliver overstyret og dermed vil opføre sig meget anderledes end tiltænkt. Det kan i yderste konsekvens medføre at de rent fysisk knækker og dermed holder op med at virke. (Kik f.eks. I gamle bøger om tilladte krystal strømme/effekter - det bliver man meget klog af.)

Det var bare det jeg vil sige... :-)
Mvh
Istvan

Svar til #1:
Et såkaldt roofing filter er ikke andet end hvad vi i gamle dage kaldte første mellemfrekvens, og som skrevet i de andre indlæg er der ikke meget at hente hvis ikke modtagerens frontend kan klare mosten af kraftige out of band signaler.... det man til tider muligvis kan opleve som en "roligere" modtager med filtret indsat skyles at filtrene har et vist indsætningstab der også dæmper signalerne i passbandet.

I min egen hjemmebyggede (først i halvfemserne) havde jeg først en meget skarp preselector før første passive mixer, derefter et 2,4khz monolitisk x-talfilter og endnu et efter mf forstærkeren og efter det endnu et 500hz filter til cw ..... det var en meeeeeeget "rolig" modtager... analog enkeltsuper naturligvis :-)

Jeg vil tro følsomheden har ligget på ca -130 dbm på 14 MHz... men jeg fik det aldrig målt :-)

Jeg er enig med #5 og #6.

Roofingfiltre er et salgs gimmick. Det eneste der hjælper er bedre dynamikområde og så lidt gain som muligt.

Se selv på SDR modtagere. Her er ingen roofingfiltre eller andet sjovt, men mindst 24 dB i ADC 'en, og dermed omkring 132 dB dynamik (24 bits minus 1 bit til fortegnet minus 1 bit til støj = 22 dB, og der er 6 dB pr. bit).

mvh

Jørgen
Ye Olde Radio Engineer, som fortsat mener livet er for kort til QRP.

Svar til Alle:

TAK for de mange gode og seriøse svar :)

Et naturligt spm. efterfølgende er så hvad et acceptabelt IP3 er?
Der blev nævnt at +45dBm er rigtigt godt, men det er nok de færreste, der har det. Mange af de bedre stationer (og dermed hundedyre) ligger på 30 - 40dBm, men der er sørme også mange som ligger betragteligt under, jvf. denne tabel:
http://www.elecraft.com/K2_perf.htm

Hvad er acceptabelt for en radioamatør? Svært spm., så jeg ved at svaret bliver erfaringsbaseret - noget i stil med: 'det var umuligt at køre 40m om natten med XXX station, men så skiftede jeg til YYY og det var straks bedre..

Tabellen er iøvrigt ret interessant, det er nogle dyre ekstra dB man betaler for, hvis man f.eks. sammenligner en f.eks. IC-703 med en af high-end stationerne ;-)

Og det virker som om, at MDS betyder mindre, sammenlignet med IMD og hvad stationen ellers har oppe i ærmet af støjreducerende funktionalitet.

Best 73

Svar til #8:
Hej,
Det har du helt ret i mht at det er en svær spørgsmål. For som du ganske rigtigt bemærker så er det "svinedyrt" hvis man skal have an topline modtager. Jeg vil dog til enhver tid mene at det må man afgøre med sig selv og sin privatøkonomi hvad man vælger. Jeg skiftede selv fra en IC-737 til en IC-756ProIII. Det gav en mærkbar forskel - især på 40 meter. Jeg må også tilstå at man kommer, endda meget langt med en 10dB attenuator på modtager indgangen. (Den brugte jeg flittigt på min 737.) Vi skal også huske på at blot for 20 år siden var der ikke noget valg - og folk levede lykkeligt af den grund. Så entydigt svar får du ikke men vælg en station som du synes bedst om. Du skal huske på at IMD er blot en af parametrene der er et hav flere ting der i sidste ende afgør hvad man vælger.

Mvh
Istvan

Svar til #8:
Ja på hf er mds af mindre betydning da æterstøjen som regel langt overstiger modtagerens egenstøj.

Imd kan for såvidt aldrig blive for godt men prisen for at opnå det kan sagtens blive før høj. I gamle dage var det noget anderledes med mange og kraftige signaler på og omkring 40 meter, og da ville 40dbm have været godt at have.

Jeg har i et enkelt tilfælde set en station med et båndpasfilter lavet med krystaller. 40 stk ialt med 1 kHz afstand dækkende fra 7000 til 7040khz.... Og en omskifter med 40 stillinger...den var itt så ræng :-)

Svar til #9:
Rigtigt god pointe med attenuatoren! Det er min erfaring, at man har større problemer med et overfyldt bånd og IMD ved de lave frekvenser (eksempelvis 40m), men her er den naturlige baggrundsstøj så stor at 6-10dB attenuering i indgangen betyder mindre. Jeg har selv brugt det flittigt ved f.eks. fieldday :-)

Best 73

Svar til #1:

Prøv lige at høre hvad et 1.2KHz betyder for støjen her

https://www.youtube.com/watch?v=PEFBQIITt-M

73 Per

Svar til #12:
I eksemplet er støjen vel den samme. Det er båndbredden som mindskes og derfor stiger S/N.
Jeg synes det er svært at sige noge generelt om effekten af smallere filtre. Ofte når jeg skal læse svage CW signaler oplever jeg at den større båndbredde og dermed større mængde information (signal) giver bedre læselighed.

1fdh Claus

Svar til #12:
Det roofingfilter er da snyd. Det er jo blot at mindske båndbredden. Jeg er derfor enig med #13.

Og mere til #13: Du har nok ret i det med læsbarheden ved større båndbredde. Enhver filtrering vil også fjerne noget af den ønskede information; det kan man læse om hos Shannon. Den større båndbredde giver lige det der skal til for at læsbarheden øges.

Mit generelle indtryk er at man med roofing filtre sætter modtagerens båndbredde så tidligt i kæden som muligt. Fint nok, for så er der ikke flere signaler til at lave ballade i resten af modtageren , og så kan man bygge resten af modtageren, især dens blander,e med dårligere specs., og dermed af billigere komponenter.

Og det er stadig interessant at se at SDR modtagere klarer sig helt uden roofingfiltre og andet.

mvh

Jørgen
Livet er fortsat for kort til QRP

Svar til #14:
Så når alt tages i betragtning, vil man med en afstemt magnetisk loop antenne - med højt Q, kunne undvære roofing-filtre, og få en endnu bedre modtagelse da en sådan antenne typisk kun er få khz bred...

godt nytår ;-)

Svar til #1:
Fin debat om Roofing filtre.
Da jeg i november 2009, efter pause siden august 1976, startede op igen (CW), begyndte jeg med en urgammel DRAKE TR7.
Jeg anede ikke hvad Roofing filter begrebet dækkede over.
Sidenhen har jeg haft forskellige digitale stationer, f. eks. YAESU 2000 hhv. 2000 D, men nu igen DRAKE TR7A.
Jeg deltog med denne i f. eks. i seneste Oceania CW test på 40 meter, oven i købet havde jeg på dette tidspunkt, som smalleste filter, kun adgang til et 1.8 kc/s SSB filter.
Jeg oplevede ikke problemer, men naturligvis er/var signalerne fra Oceania ikke så "store".
Som andre har skrevet, kan Roofing filtre udmærket undværes, men naturligvis er der delte meninger om dette.