Umbauvorschlag für den Kenwood TS-870S Transceiver

Testberichte über den Kenwood TS-870S wurden von jeder menge Leute zu Papier gebracht. Leider scheint, wie es nur all zu oft der Fall ist, ein großer Teil dieser Berichte ohne jegliche Hilfe von Meßgeräten und, oder Fachwissen zu stande gekommen zu sein. In der US Zeitschrift CQ behauptete der "Tester", daß der TS-870S der besten Empfänger ist, den er je gehabt hat. Bedauerlicher Weise hat er nicht gesagt, ob der Vergleichsempfänger ein "Pendler" oder ein DM 50.000,00 Ding von R & S war.

Die Testberichte in dem ARRL Magazin QST (Feb. 1996) und die in der RSGB RadCom (April 1996) wurden meiner Meinung nach von erfahrenen Fachleuten mit entsprechenden Meßmitteln durchgeführt. Etwa zu dieser Zeit habe ich die ersten "unguten Gefühle" bezüglich des TS-870S gehabt. Ich habe versucht mit dem Hersteller darüber zu sprechen aber da es auf der Verkaufsetage damals genauso viele erfahrene Funkamateure gegeben hat wie heute, fand ich keinen Gesprächspartner.

Ich habe in den letzten Jahren an mehreren TS-870S sicherlich weit über tausend Messungen gemacht und in allen Fällen kam ich, plus/minus der normalen Meßfehlertolleranzen und Geräteunterschiede auf die gleichen Meßergebnisse wie Mike Gruber und Ed Hare von der ARRL Labs und Peter Hart von der RSGB.

In wenigen Worten: Das Verhalten des TS-870S Empfängers ist relativ gut in einer Situation, wo die auf dem Band vorhanden Signale mit ca S9 alle gleich groß sind und mit einem Abstand von 15 bis 20 kHz. In diesen Situationen wird, bei eingeschaltetem HF-PreAmp, ein 3. IP von +3 bis +5 dBm immer wieder gemessen. Bei einem Abstand von 10 kHz sinkt die 3. IP auf -28 bis -31 dBm. Signale mit einem Abstand von ca. 3 kHz, eine ganz normale Situation auf den 80, 40 und 20 Meter Bändern, ist die 3. IP auf durchschnittlich - 44 dBm abgefallen.

Sicherlich ist der 3. IP nicht der einzige Faktor der einen guten Empfänger auszeichnet aber es ist unbestritten, daß ein Empfänger mit einer guten 3. IP besser ist als einer mit einer schlechten 3. IP.

In dem TS-870S Instruction Manual (B62-0542-00) und in dem Service Manual (B51-8296-00) sind Spezifikationen für die Empfängerempfindlichkeit, Selektivität, Spiegelfrequenz und ZF-Festigkeit, sowie die unwahrscheinlich wichtige Notchtiefe und der RIT Shift Bereich angegeben aber es ist kein Wort über Großsignalverhalten, Noise Boden, Blocking oder Dynamic Range zu finden.

Wenn das schwer vorzustellen ist, können Sie jeder Zeit Herrn Hamberger oder Herrn Böhm bei KENWOOD (06104-69010) anrufen und fragen ob das der Wahrheit entspricht oder ob eine neue Spezifikations-Information erhältlich ist.

Das Empfängerproblem ist einfach zu erklären. Zwischen der Antenne und dem DSP sind keine hochwertigen selektive Bauteile. Mehr darüber später.

In Kürze schreiben wir das Jahr 2000. Zurückblickend werden wir vom Jahr 2000 sicherlich sagen, daß der DSP, für uns Funkamateure, der größte Fortschritt in den letzten zehn Jahren war. Mit all unserem Wissen und Herstellverfahren sind wir nicht in der Lage ein Quarz-, Keramik- oder L/C-Filter zu bauen, das von der Flankensteilheit und Welligkeit so gut ist, wie ein digitales Filter. Das einzige Problem mit digitalen Filtern ist das Frequenz/ Preis-Verhältnis. Bezahlbare Chipsätze, für Amateurgeräte, können nur in dem NF-Frequenzbereich arbeiten. Die Behauptung, daß der TS-870S DSP in der ZF arbeitet ist eine kaufmännische Erfindung. Die DSP ZF-Frequenz beträgt 11,3 kHz, eine Frequenz welche die meisten 75-jährigen noch gut hören können. Alles in allem ist der TS-870S DSP ein NF-Filter, das ein bißchen altmodisch aber ohne weiteres in der Kategorie sehr gut einzustufen ist.

Wenn das Signal am Eingang des DSP ein totales Durcheinander von Frequenzkomponenten, aus dem Weitbandmischer und der ZF-Verstärkerkette ist, wie soll der DSP wissen welche Frequenzkomponente zu dem Wunsch- oder Nutzsignal gehört und welches ausgeblendet werden soll. Die traurige Wahrheit ist, daß der beste DSP der Welt nicht in der Lage ist, ein zerstörtes Signal wieder herzustellen.

Das selektive Element vor dem DSP bestimmt wie gut oder ob der DSP überhaupt seine Vorzüge erbringen kann. In dem TS-870S 8,8 MHz und 455 kHz ZF-Teil sind nur monolitische keramische Filter mit den folgenden Charakteristiken:

Es ist kurios, daß die KENWOOD Ingenieure den Filter mit dem besten Shape Faktor in der 455 kHz ZF untergebracht haben, anstatt in der 8,8 MHz ZF, wo er hingehört. (Die beste Selektivität so nah an der Antenne wie möglich).

Der erste Schritt in dem GARANT-FUNK UMBAUVORSCHLAG ist der Austausch dieser einfachen Filter durch hochwertige 8 Pol Quarzfilter mit den folgenden Charakteristiken:

Allein durch den Austausch beider Filter wird dem DSP bei -60 dB 2,35 kHz weniger störende Signalenergie angeboten. Das heißt, bei gleichem Frequenzabstand z.B. 4 kHz, daß eine Station die vorher mein Nutzsignal weggedrückt und die AGC übernommen hat, jetzt über 60 dB stärker sein muß (vergessen sie nicht, 60 dB ist ein Faktor von 1.000.000) um die gleiche Störung wie mit den Originalfiltern zu verursachen.

Diese Filter mit einer Bandbreite von 2,1 kHz sind nur für SSB. Für den Operator der hauptsächlich SSB macht ist dies die beste Lösung für eine verbesserte ZF-Selektivität.

Der TS-870S hat keine Möglichkeit ein CW-Filter einzubauen oder zu wählen. Also, nicht gerade das was man anstrebt für optimales CW.

Als vorletzten Schritt in dem Umbau sollen alle Band-Selekt-Dioden auf der RF-Unit gegen die hochwertigen selektierten Hewlett Packard Pin Dioden ausgetauscht werden. Als letzten Schritt soll das Gerät komplett neu abgeglichen, alle Funktionen getestet und einem 24 Stunden Dauertest unterzogen.

Ein Wort über Empfänger 3. IP Messungen:

Seit Jahren ist der anerkannte internationale Standard für IP Messungen zwei in der Amplitude variable Meßsignale mit einem Abstand von 20 kHz. üblicherweise wird für diese Messung eine 500 Hz CW Bandbreite gewählt. Ich glaube das ICOM der erste war, der den Abstand auf 50 kHz geändert hat. Natürlich machten alle anderen gleich mit. Es ist selbstverständlich, wenn die beiden Meßsignale 50 kHz Abstand haben, daß die 3. IP Werte viel besser sind als bei 20 kHz. Bei 100 kHz werden sie noch besser aber soweit sind wir noch nicht.

Je größer der Abstand zwischen den beiden Meßsignalen ist desto besser "klingt" der 3. IP Wert. Die Qualität des Empfängers hat sich aber in keiner Weise geändert oder gar verbessert.

Wie gesagt, die Messungen werden in einem 500 Hz ZF-Filter gemacht. Leider gibt uns das keinen Hinweis über das 3. IP Verhalten in einem mehr als vier mal breiteren SSB-Filter. Es ist ganz normal das mit einem 500 Hz Filter ein 3. IP Wert von z.B. +6 dBm bei 50 kHz Abstand schon -6 dBm bei 20 kHz und sogar -25 dBm mit einer SSB Filterbreite hat. Die Aussagekraft der 3. IP Angabe hängt sehr von der verwendeten Meßmethode ab. Jeder Hersteller macht seine Messung so, daß der erreichte Wert in der Spezifikationstabelle gut aussieht oder wie bei dem TS-870S, man läßt ihn einfach weg und spricht nicht davon.

Ein Wort über Sender 3. IMD Messungen:

Es ist unsere Pflicht als Funkamateur das Sendesignal so sauber wie möglich zu machen. Jeder Sender soll nur die Nutzsignalfrequenzen zur Antenne durchlassen und alle anderen sperren. Dieser lobenswerte Vorsatz kann von den meisten 100 Watt / 12 Volt Transceivern nicht annähernd eingehalten werden. Peter Hart hat, bei seinen Testmessungen, nur auf 80 und 15 Meter Werte von -30 dB gemessen. Alle anderen Bänder waren deutlich schlechter mit nur -15 dB auf 24 und 28 MHz. Ich bin in guter Gesellschaft, da meine Messungen so wie die von der ARRL dies bestätigen.

Eine 3. IMD von besser als -30 dB ist die Norm für fast alle kommerziellen und militärischen Geräte. Bei einem 100 Watt Sender ist -30 dB immerhin ein störender Energiepegel von 100 Milliwatt. Die unerwünschte und störend abgestrahlte Energiemenge bei einem -15 dB Pegel ist mehr als 3 Watt. Wenn die netten Leute in den gelben Wagen eines Tages durch bessere Geräte in der Lage sind SSB Signale zu messen oder wenn Sie als Käufer bereit sind zu sagen..."Es ist mir egal wieviel Knöpfe das Ding hat, ich will ein sauberes Signal haben"... bis dann ist meine Empfehlung den TS-870S und ähnliche Geräte so einzustellen, daß der Ausgangspegel nicht über 45 bis 50 Watt beträgt. Dann ist Ihr Signal sauber.

Auch der mit dem goldenen Schraubenzieher soll nicht vergessen, daß die 3., 5., 7., usw. IMD Produkte sich fast quadratisch zu der Sendeleistung erhöhen. Ein TS-870S kann auf fast 200 Watt Output eingestellt werden aber das Signal ist dann ca 70 Watt Nutzenergie und der Rest ist Störung. Was die sogenannte "POWER" Skala an dem SWR-Meter anzeigt ist schon längst nicht die volle Wahrheit.

Seit Jahren arbeiten wir zusammen mit International Radio, USA an hochwertigen Quarzfiltern und Umbausätzen für ICOM, KENWOOD und YAESU Geräte. Es gibt kein Gerät, egal was es kostet oder wieviel Knöpfe es hat, welches durch den Einbau besserer Filter nicht deutlich verbessert werden kann.