LZ1JZ  QSL PRINT
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

SDR… in 120 de minute

Florin Cretu YO8CRZ

De un numar bun de ani, s-a format ideea ca realizarea unui receptor sau a unui transceiver "home made", care sa rivalizeze ca performante cu echipamentele industriale pentru amatori, nu mai este posibila. Sunt destui cei care afirma, cu diverse ocazii, ca tot ce mai poate construi astazi un radioamator, este o antena (probabil un simplu dipol, pentru ca altele sunt prea complicate … hi,hi).

Asa sa fie oare? Este adevarat ca nivelul de sofisticare al transceiverelor industriale pentru amatori a ajuns astazi la cote greu de atins de catre un constructor amator insa cu toate astea exista destule exemple de realizari ale radioamatorilor, capabile sa atinga performante tehnice mai mult decat decente.

Transceiverul T03DSP realizat de Oleg Skydan-UR3IQO sau mai nou, STAR 10 realizat de Cornel Drentea-KW7CD, depasesc in multe privinte specificatiile celor mai bune receptoare produse de Yaesu sau Icom. Ambele sunt realizate folosind tehnici mai mult sau mai putin clasice, insa trebuie spus ca sunt folosite componente (in special pentru STAR10) care nu sunt accesibile radioamatorilor obisnuiti. In plus, necesita o aparatura de masura, precum si cunostinte tehnice ce depasesc copios posibilitatile radioamatorului mediu.

Poate, totusi, un radioamator cu mijloace tehnice mai reduse, sa construiasca un receptor care sa rivalizeze cu un echipament industrial? Fara indoiala ca da!!! Folosirea conceptului SDR permite reducerea drastica a complexitatii schemei folosite, o buna parte din etajele clasice folosite intr-un receptor fiind preluate de software. In fapt, radioul in sine se transforma intr-un periferic pentru un calculator PC. In acest fel, chiar si un receptor extrem de simplu, poate ajunge sa aiba facilitati sau functii intalnite doar la cele mai scumpe transceivere. In precedentele articole scrise de mine pe aceata tema, a fost mentionat ca un echipament simplu SDR, poate fi facut cu ajutorul unui calculator PC, o placa de sunet si un receptor IQ.

Evident, scepticii vor spune ca pentru a construi asa ceva trebuie consumat foarte mult timp, trebuie folosite piese scumpe sau dificil de gasit. Nu este catusi de putin asa!

Receptor simplu

In cele ce urmeaza va fi prezentat un receptor extrem de simplu, pentru banda de 7MHz. Largimea benzii acoperite este data de frecventa maxima de esantionare cu care lucreaza placa de sunet. In mod normal, pentru 48KHz frecventa de esantionare, se pot acoperi cate 24KHz de fiecare parte a frecventei centrale alese (frecventa cristalului). Daca placa permite esantionarea cu 96KHz si daca se dispune de un cristal pe 7050KHz, se poate acoperi aproape intreaga banda 7-7.1MHz (vechea banda….) Motivul pentru care am realizat acest receptor, ca si prezentul articol, a fost pentru a demonstra ca, pana si un radioamator incepator, avand un minim de cunostinte tehnice, poate avea acces in doua ore la tehnica SDR! E adevarat, cu acest receptor nu vom reusi sa punem in umbra un IC7800 sau FTDX9000, ..hi,hi.. de aceasta data scopul este doar accesul si familiarizarea rapida cu tehnica SDR.

Sunt necesare doar cateva componente, doua resturi de cablaj imprimat (care va fi folosit doar ca suport si plan de masa !!!), o sursa de alimentare de 12V si un calculator PC din clasa PIII sau PIV. Pentru rezultate optime, este insa necesara o antena acordata in banda de 7MHz.

Mai intai putina teorie

Realizarea unui receptor SDR "pur sanage", asa cum este el definit de SDR-Forum si care face conversia digitala a semnalului de RF direct pe frecventa semnalului receptionat, este inca greu abordabila de catre radioamatorii obisnuiti. Exceptii insa exista, fireste, (vezi "Perseus", ce foloseste un convertor de 80MSPS/14biti, la adresa http://www.cqdx.it/woodbox/Perseus_uk.html sau QS1RT realizat de N8VB, care foloseste un convertormai bun, de 125MSPS/16biti, la adresa http://www.philcovington.com/SDR/PICS/qs1rt_revb.jpg).

Pentru cei mai multi radioamatori, insa, accesul simplu si rapid la conceptul SDR se poate face cu ajutorul unui calculator PC si al unei cartele de sunet. Aceasta persupune conversia semnalului de RF, in banda de frecventa ce poate fi "vazuta" de o cartela de sunet. Pentru aplicatiile simple, se foloseste metoda conversiei directe. De remarcat ca la aplicatiile mai pretentioase, se evita folosirea asa numitei Zero-IF, din cauza zgomotului 1/f (deranjant la frecvente foarte joase) precum si a brumului de retea. Se prefera, in schimb, folosirea conceptului Near-Zero-IF, ce presupune folosirea unei frecvente intermediare joase, de 8-15KHz, care evita zgomotul 1/f ca si alte zgomote cu frecventa foarte joasa. Este clar ca, denumirea de "conversie directa" este improprie, in acest caz. Practic, in acest fel se ajunge la o superheterodina, la care ultima schimbare de frecventa se face in software. Aceasta este metoda folosita in cunoscutul SDR1000, mai noul Felx5000, noile telefoane celulare, ca si in numeroase echipamente profesionale.

Receptorul prezentat in continuare, foloseste un demodulator in cuadratura I&Q, ce furnizeaza la iesire semnale de frecventa joasa, ce pot fi prelucrate de o cartela de sunet. Avand acces la semnalele I&Q, calculatorul (prin software-ul folosit) asigura mixarea semnalelor, defazarea si reconstituirea lateralei dorite a semnalului, ca si inlaturarea frecventelor imagine. Se asigura, apoi, toate functiunile uzuale dintr-un receptor de clasa:

  • Filtre multiple (sau variabile, la dorinta) cu factor de forma imposibil de atins de filtrele clasice cu cristal.
  • Demodularea pentru orice tip de emisiune cunoscuta.
  • Controlul automat al amplificarii - AGC, cu constante de timp selectabile.
  • Filtre de zgomot de diverse tipuri: zgomot static, de impulsuri, zgomot repetitiv, etc…
  • Auto-notch, care permite rejectia automata a unui semnal gen purtatoare.
  • Cam tot ce au putut imagina generatii succesive de proiectanti ale receptoarelor clasice.
  • Si nu in ultimul rand, panadapterul (sau bandscope), ce permite vizualizarea frecventelor receptionate in timp real (gen analizor de spectru)!

    De mentionat ca, ultima functiune amintita, panadapterul, poate parea la inceput mai mult deranjant decat util. Fundamentalistii, vor spune, poate, ca asa cum au acordat receptorul timp de 70 de ani, vazand doar scala (si uneori nici atat..) o asemenea functie este inutila…. Cum nu se poate mai eronat dar, din pacate mi-a fost dat sa aud asemenea pareri! (istoria cu vulpea si strugurii???) Dupa perioada initiala de acomodare, panadapterul devine un instrument indispensabil, pentru ca adauga o noua dimensiune la perceptia auditiva, cea vizuala! Odata facut pasul si acomodarea, e greu de revenit la "clasic". Faptul ca poti vedea instantaneu ce se intampla pe 48KHz sau 400KHz de banda, este unul dintre atributele majore ale noilor echipamente SDR!

    Schema bloc este prezentata in figura 1. Se observa ca e vorba de un receptor I&Q, ce foloseste metoda defazajului pentru rejectia frecventei imagine. Iesirile I&Q sunt conectate cu ajutorul unui cablu standard stereo, la intrarea Line In a cartelei de sunet a calculatorului PC. Flosind un program adecvat, gen Rocky, PowerSDR sau Winrad, putem avea acces la 48KHz de banda (24KHz de fiecare parte a frecventei cristalului) daca se foloseste o cartela de sunet cu esantionare de 48KHz sau 96KHz pentru o cartela cu esantionare de 96KHz. Acordul pe frecventa dorita, in cadrul benzii vazute de cartela de sunet, se face exclusiv in software. In acest fel avem acces la toate functiile disponibile intr-un receptor modern, folosind un hardware minimal.

    Despre problematica rejectiei imaginii prin metoda defazajului

    Metoda clasica, necesita doua retele de defazaj cu 90 grade: una in audio frecventa si una in RF. Una din problemele majore la un receptor SSB cu defazaj clasic, o constituia dificultatea realizarii unei retele de defazaj in audio frecventa, in banda 200-2700Hz (aproape 4 ocatve!), care sa prezinte o eroare de faza si amplitudine minima (sau macar constanta!). Imaginati-va cum ar fi realizarea unei retele de defazaj clasice in banda 0Hz-100KHz… In RF, realizarea defazajului cu 90 grade nu este o problema, datorita acoperirii limitate de numai 5-10% din frecventa de lucru (daca se doreste doar acoperirea benzilor de radioamatori). Cum rejectia lateralei nedorite (imaginii in acest caz), depinde esential de eroarea de faza si amplitudine a celor doua semnale I si Q, era foarte dificil, in trecut, sa se obtina o rejectie mai buna de 60dB (cu metodele clasice e usor de obtinut 20dB, ceva mai dificil 40dB, foarte dificil 60dB).

    La un receptor SDR, defazajul cu 90 grade in joasa frecventa este asigurat in software, folosind o simpla transformata Hilbert. Virtual, nu exista erori de faza sau de amplitudine! In plus, erorile de faza si amplitudine ale semnalelor initiale I&Q (se inglobeaza aici si erorile de faza si amplitudine ale cartelei de sunet), pot fi compensate cu rezolutii mai bune de 1/1000 de dB sau grad, ceea ce asigura in final, o rejectie a imaginii ce poate depasi 90dB. Limitarea este data practic de deriva termica in timp a condensatorilor si miezului magnetic din circuitul de defazare cu 90 grade din RF, limitare ce poate fi depasita in buna masura, daca se foloseste un circuit de defazare digital. Avand in vedere banda de frecventa relativ ingusta, pentru acest receptor, rejectia imaginii poate fi pastrata practic constanta pe cei 48KHz (sau 96KHz) de banda vazuta (daca se foloseste o cartela de sunet de calitate). Nu trebuie uitat un lucru esential cand e vorba de tehnologia SDR, multe din imperfectiunile hardware-ului pot fi corectate in soft!

    Lucrurile sunt mult mai complicate la un receptor de banda larga, ce poate acoperi cateva octave in frecventa, chiar daca defazajul in RF este realizat digital. Daca calibrarea se face doar pentru o singura frecventa, la distanta de o octava apare in mod evident o degradare a rejectiei lateralei nedorite. Oricum, chiar si in cel mai defavorabil caz (de obicei la frecventa maxima), rejectia nu e mai slaba de 50-60dB. Lucrurile stau cu totul altfel, daca calibrarea se muta din domeniul timp in domeniul frecventa, in acest mod este posibil sa se obtina aceeasi rejectie indiferent de frecventa!

    Doua dintre cele mai populare aplicatii software folosite in conjunctie cu receptoarele I&Q, sunt Rocky si PowerSDR. Cele doua programe folosesc metode diferite pentru compensarea si calibrarea erorilor de faza:

  • Rocky foloseste o metoda oarecum unica, de autocompensare a rejectiei imaginii. Practic, softul face o recalibrare dinamica, complet automata, pe baza semnalelor mai puternice pe care le "vede" in banda. Alex Shovkoplyas-VE3NEA, creatorul programului, a dat dovada de o deosebita inventivitate aici!

  • PowerSDR este folosit in primul rand pentru controlul transceiverelor SDR1000 si Flex5000, insa poate fi folosit si pentru aplicatii gen SoftRock, la care receptia se face pe o singura banda. La acest moment, PowerSDR foloseste o calibrare pe o singura frecventa si in consecinta, rejectia imaginii nu este constanta pe toate benzile. La frecventa unde se face calibrarea, este usor de atins si >90dB, insa valoarea scade considerabil in banda de 28MHz, la cca. 60dB (daca calibrarea a fost facuta in 7MHz). Este de asteptat ca, la inceputul anului 2008, procedura de calibrare in software sa se schimbe, in sfarsit, din domeniul timp in domeniul frecventa (modificarea este asteptata de aproape 2 ani de utilizatori!) si in acest fel sa se asigure o rejectie constanta pe toate benzile de operare. Noua metoda de calibrare, va compensa atat erorile de faza si amplitudine care apar in lantul RF pe toate benzile de frecventa, cat si erorile de faza si amplitudine de pe intreg spectrul de frecventa vazut de cartela de sunet (pentru a avea aceleasi performante la receptorul auxiliar din SDR1000 sau Flex5000, cu performantele receptorului principal).

    Schema electrica a receptorului este prezentata in fig.2.

    Dezideratul principal a fost, de aceasta data, simplitatea si ca atare, unele performante tehnice au fost neglijate si nu toate solutiile adopate au fost optime. Chiar si asa insa, rezultatele sunt mai mult decat surprinzatoare!

    Semnalul de la antena este aplicat unui filtru dublu acordat. T7 si T8 in versiunea realizata practica, sunt pe toruri de ferita, iar C7 si C8 este de fapt un condensator variabil dublu. Semnalul RF este apoi aplicat unui spliter realizat cu transformatorul T5. R1 asigura imbunatatirera izolarii intre cele doua porturi de iesire. Se observa folosirea a doua mixere in inel clasice, realizate cu diode 1N4148. Semnalul de joasa frecventa este preluat de la iesirea celor doua mixere prin intermediul unor simple filtre RC.

    Deafazorul de 90 grade realizat cu T6, C5, C6 si R6, asigura defazarea semnalului din LO. Este important ca diferenta de amplitudine intre cele doua semnale defazate sa fie cat mai redusa. La fel eroarea diferentei de faza fata de 90 grade, sa fie cat mai redusa. Eventualele erori reziduale de faza si amplitudine se pot corecta in software.

    Daca se doreste intercalarea unui amplificator de RF intre filtrul de intrare si spliter, trebuie tinut cont de faptul ca impedanta de intrare in spliter este de 25 ohmi.

    Pierderile de reflexie masurate la intrarea de antena sunt de cca. RL=6dB, ceea ce indica o adaptarea a impedantelor nu tocmai corecta, insa pentru aceasta aplicatie e acceptabil.

    Realizarea oscilatorului local LO

    Schema oscilatorului este prezentata in figura 3. Tranzistoarele folosite sunt de tip 2N3904, 2N2222, BC171, etc.

    Q1 este oscilatorul, in timp ce Q2 este pe post de buffer si amplificator. Schema este clasica. Iesirea semnalului se face printr-o transformare de impedanta cu TR1. Trafo TR1 este realizat pe un tor de ferita, bobinat cu trei fire torsadate. Inceputul infasurarilor este notat pe schema, pentru fazarea corecta la realizarea practica. Aplicarea semnalului, la placa cu mixerele in inel, se face printr-un cablu coaxial subtire (RG174, RG178, RG316,…), conectand LO-OUT cu LO-IN.

    Eventuale imbunatatiri

    Cu certitudine, se pot imagina si alte scheme, poate mai simple, poate mai performante, insa montajul prezentat de mine aici a fost realizat practic in doua ore, fara sa fi avut o schema initiala. In cele doua ore am inclus si timpul necesar efectuarii fotografiilor ce insotesc textul si timpul necesar cautarii componentelor. Pentru referinta, scrisul acestui articol mi-a luat mai bine de 6 ore…. fara sa fi ajuns inca la prima corectare!

    Fara indoiala ca e posibil ca receptorul prezentat sa fie imbunatatit:

    1. Folosirea de diode Schottky poate reduce pierderile in mixere cu cca. 2dB fata de diodele 1N4148, deci implicit cresterea sensibilitatii cu aceasi valoare.
    2. Se poate folosi un diplexer la iesirea mixerului in joasa frecventa, ca sa asigure o impedanta constanta la iesire, pe o banda larga de frecventa. Aceasta ar asigura performante la intermodulatie, net superioare.
    3. Sensibilitatea acestui receptor este la limita si folosirea unui amplificator de RF (cu IP ridicat) ar fi foarte utila pentru receptia semnalelor slabe sau cand propagarea nu este buna. Asa cum este acum, folosind o cartela de sunet Delta 44 (care are ea insasi un NF echivalent de cca 20dB), estimez cifra de zgomot totala a acestui receptor la cca. 30dB si cu cca. 10 db mai mult pentru o placa de sunet cu convertor de numai 16 biti.
    4. Mai util decat un amplificator RF, din punct de vedere a gamei dinamice si a intermodulatiilor acestui receptor, ar fi utilizarea unor preamplificatore de AF cu zgomot mic pe liniile I&Q, asa cum a fost aratat in cartea "Radioreceptoare".

    O schema chiar mai simpla decat cea discutata aici, a fost prezentata in cartea "Radioreceptoare". Acolo se foloseste un mixer subarmonic, care necesita ca frecventa oscilatorului local sa fie egala cu jumatate din frecventa semnalului receptionat. De mentionat ca, desi mai simplu de realizat, mixerul subarmonic folosit in schema respectiva are performante la intermodulatie, cat si atenuarea de conversie, mai slabe decat mixerul in inel folosit in acest articol.

    Si acum, partea practica!

    Constructia, dupa cum se va vedea, necesita cablajul imprimat doar ca plan de masa si suport mecanic, deci orice prelucrare complicata este evitata. Rezultatul nu este estetic, insa este pe deplin functional. Ca regula generala, se va incerca sa se lucreze cu terminale cat mai scurte!

    Partea principala o reprezinta constructia celor doua mixere in inel. Constructia in sine este foarte usoara, insa pentru un incepator care nu a mai realizat asa ceva, am prezentat pas cu pas modul de realizare practica.

    Sunt necesare 8 diode 1N4148 sau echivalente, patru toruri de ferita (Tip F4- 9x6x2mm ICE cu punct alb sau Amidon FT37-43) si sarma de cupru izolata Cu Email de 0.3-0.4mm diametru.

    Se incepe cu constructia celor 4 transformatoare RF identice.

    Se torsadeaza 3 fire de aproximativ 12cm lungime. Pentru impedanta optima e necesar sa se rasuceasca de 3-4 ori /cm.
    Se bobineaza 8 spire, se dezizoleaza capetele, dupa care se depisteaza infasurarile cu ajutorul unui ohm-metru. Se realizeaza priza din secundar, legand inceputul unei infasurari cu sfarsitul celeilalte infasurari, ca in figura. Este foarte importanta fazarea corecta a infasurarilor din secundar!

    Se conecteaza apoi diodele, urmarind schema. Se verifica, ca fiecare anod sa fie conectat la un catod!

    Se foloseste o mica bucata de cablaj imprimat dublu placat pentru a plasa mixerul astfel realizat, impreuna cu filtrul RC de iesire. De remarcat ca fata si spatele cablajului se unesc, cositorind fire de cupru la margine, in cel putin patru locuri, pentru a asigura o masa continua pe ambele fete.

    Se ataseaza si al doilea mixer, ca in imagine, dupa care se lipeste si conectorul stereo de 3.5mm

    Se trece apoi la realizarea circuitului defazor cu 90 grade, prin care se injecteaza semnalul de la LO in cele doua mixere. Se observa, in poza, ca in lipsa unui rezistor de 50 de ohmi, am conectat doua rezistente de 100ohmi in paralel. La fel si condensatoarele de 220pF, le-am realizat din cate doua condensatoare in paralel, in lipsa valorii corecte. Condensatorii folositi de mine au fost cu mica, insa se pot folosi la fel de bine si condensatori NPO multistart sau ceramici cu coeficient termic redus (eventual styro).

    Inductanta are valoare critica si este de cca. 1.1uH. In caz contrar, eroarea de faza, dar mai ales de amplitudine, poate duce la imposibilitatea rejectarii corecte a frecventei imagine.
    Bobina este realizata pe un tor de ferita Amidon T50-6 (galben), pe care s-au bobinat 15spire (17 spire pentru T37-6), cu doua fire in paralel (netorsadate de aceasta data, pentru a limita capacitatea parazita).
    Daca se foloseste un tor ICE tip F4-20x10x10mm (cu punct alb, AL= 100nH/sp2) sunt necesare doar 3 spire.
    Pentru tor F4-7.5x4.2x3.5mm (punct alb, AL=30nH/sp2) sunt necesare 6 sp.
    Nota: numarul de spire pentru un tor se numara la interiorul torului!

    Se conecteaza toate subansamblele

    Se ataseaza defazorul la placa cu cele doua mixere.
    Se conecteaza spliterul prin care se aplica semnalul de RF si rezistenta de izolare de 100 ohmi ca in figura.
    Spliterul are 2x10 spire, bobinat cu doua fire torsadate. Priza se obtine lagand inceputul unei bobine cu sfarsitul celeilalte.

    Realizarea circuitului de intrare

    Am folosit un circuit dublu acordat, care asigura o selectivitate buna. Bobinele sunt realizate pe toruri de ferita identice. Numarul de spire nu este critic. Torurile folosite sunt de tip F4-20x10x10, ICE, cu punct alb, ce asigura o inductanta specifica de cca. 100nH/sp2. Infasurarea acordata are 9sp, CuEm 0.5mm (sau izolata cu PVC ca in figura), iar infasurarea de cuplaj are 3sp. Condensatorul variabil folosit pentru acord provine de la un radioreceptor vechi, (probabil) Mamaia si are 4 sectiuni. Pentru ca sectiunile cu capacitate mare (pentru AM) nu au valori egale, am conectat in paralel cu sectiunea mai mica de AM si o sectiune de UUS. Condensatorul se acorda pe maxim de semnal la receptie.

    Nu este neaparat cea mai buna solutie, insa Q-ul mare al inductantelor (>200), asigura o selectivitate suficient de buna. Banda de trecere rezultata (la 3dB) este de cca. 250KHz.

    In lipsa torurilor de acest fel, se pot face si bobine fara miez magnetic, bobinand cca. 30sp pe o carcasa de 8mm diametru (un pix) CuEm 0.25mm. Cuplajul se poate face cu 4-5sp. bobinate la 2-3mm distanta de capatul rece al infasurarii acordate. In acest caz, este necesara pozitioarea celor doua bobine acordate la distanta, eventual la 90 de grade, pentru a limita cuplarea directa parazita si afectarea selectivitatii.

    Oscilatorul local LO

    Oscilatorul local este realizat pe o bucata de cablaj, pe o singura fata. Se conecteaza la 12V (+12 la firul rosu, masa la firul negru) si semnalul de la iesire este aplicat placii cu cele doua mixere prin intermediul unei bucati de cablu coaxial subtire (ex. RG316, insa la nevoie se poate folosi si RG58). Constructia in sine este cat se poate de simpla. Circuitul de iesire este realizat tot pe un tor de ferita de tip F4 (dimensiunea nu e critica) si are 3x8 sp CuEm 0.25-0.4mm. Se bobineaza cu trei fire torsadate, inceputul unei infasurari se conecteaza la sfarsitul celei de a doua, iar inceputul celei de a doua la sfarsitul celei de a treia. Priza de semnal este cea mai aproape de +12V.

    Daca se dispunde de o sonda de RF, se poate masura la iesirea amplificatorului o tensiune de cca. 1.5-1.7Veff. Aceasta reprezinta si o confirmare a faptului ca oscilatorul functioneaza corect!

    Piesa esentiala in acest oscilator o reprezinta cristalul de cuart pe 7050KHz sau pe frecventa apropiata. In lipsa, se poate incerca constructia unui oscilator variabil, cristalul putand fi substituit cu un circuit acordat paralel (bobina si condensator variabil). E necesar insa, in acest caz, sa avem acces la un frecventmetru, pentru controlul frecventei. In plus, stabilitatea astfel realizata nu va fi prea buna, datorita constructiei mecanice, in general neadecvate acestui scop, pentru ca orice soc mecanic va duce la deplasarea frecventei. Exista o multitudine de scheme ce pot fi folosite in aceasta privinta!

    Conectarea subansamblelor:

    Semnalul de iesire se conecteaza la placa de sunet a PC-ului printr-un cablu stereo, cu mufe de 3.5mm.

    Conectarea la calculator

    Conectarea la calculator se face la mufa Line-In. Daca se foloseste programul Rocky1.5, se selecteaza din meniul de configurare (Settings) cartela de sunet, cu intrarea aferenta ce se doreste a fi folosita. O verificare rapida a faptului ca a fost folosita mufa de intrare corecta (Line-In), se poate face atingand cu mana conectorul de pe cablul stereo: nivelul de zgomot de pe panadapter trebuie sa se schimbe! (Se apasa in prealabil tasta Ctrl + R pentru pornirea receptorului soft, eventual acelasi lucru din meniul File sau primul icon din partea din stanga sus a ecranului). Se observa ca este posibil din acest meniu, sa se inverseze semnalele I&Q , daca laterala receptionata nu este corecta. In cazul cand cartela de sunet nu asigura prelucrarea simultana a celor doua canale I&Q (fapt ce duce la imposibilitatea atenuarii imaginii), este posibila corectia esantionarii cu +/-1 esantion.

    Se observa zgomotul introdus la atingerea cu mana a mufei stero.

    Se conecteaza apoi antena la receptor, se cupleaza cablul stereo la mufa de iesire a receptorului, se aplica tensiunea de alimentare si daca totul merge bine, pe ecran trebuie sa apara semnale ca in figura de mai jos.

    Se acorda condensatorul variabil de pe circuitul de intrare pe maxim de semnal, dupa care se poate trece la receptie! Se pot observa in figura de mai sus un numar de semnale telegrafice si un semnal SSB pe eranului panadapter-ului.

    Se recomanda folosirea AGC-ului (se apasa pe icon-ul cu triunghiul verde), pentru compensarea automata a amplificarii.

    Este utila consultarea documentatiei programului, pentru mai multe detalii legate de facilitatile lui. Rocky1.5 asigura calibrarea automata a fazei si amplitudinii semnalului la intrarile I/Q. Autocalibrarea se face cu ajutorul semnalelor din banda. Daca nu au fost facute greseli in schema si in special in circuitul de defazare, daca se deschide meniul I/Q Balance din Tools, trebuie sa vedem corectia I&Q dinamica, ca in figura de mai jos:

    Rocky se poate descarca de pe site-ul: http://www.dxatlas.com/Rocky/, iar varianta cea mai noua este 3.32.

    Pentru a beneficia de toate facilitatile disponibile intr-un receptor modern se poate folosi si programul PowerSDR. In acest caz insa, este necesara calibrarea rejectiei lateralei nedorite, prin injectarea unui semnal de test la intrare, cu amplitudine cunoscuta. Folosind atat calibrarea automata cat si eventuale usoare corectii manuale, se ajunge usor la rejectii de peste 80-90dB (practic imaginea este redusa sub pragul de zgomot). Programul PowerSDR este mult mai complex si ofera functii de Noise Blanker, Noise Reduction sau Auto Notch Filter, precum si un receptor auxiliar.

    De mentionat ca, in meniul Setup, trebuie selectat la rubrica "Radio Model": Soft Rock 40!

    Asa cum este acum, programul PowerSDR nu poate folosi cartele de sunet care nu efectueaza prelucrarea simultana a semnalelor I&Q (nu are nici o posibilitate de compensare pentru defazajul introdus suplimentar de esantionarea asincrona), ceea ce limiteaza oarecum numarul de cartele de sunet ce pot fi folosite cu acest program. A fost insa creata o versiune a acestui program de catre PE1NNZ (http://powersdr-sr40.sourceforge.net/ ), care permite corectarea esantionarii cu 1-4 esantioane, ceea ce ar trebui sa asigure posibilitatea folosirii la receptie a oricarei cartele de sunet, fara probleme. Aceeasi facilitate a aparut recent si in ultima versiune a programului Winrad!

    In articolele precedente despre SDR, am mai abordat problema cartelelor de sunet folosite pentru aceasta aplicatie. Pentru inceput, chiar si placile de baza cu sunetul inclus se pot folosi cu succes. Pentru performante mai bune insa, este necesar sa se utilizeze o cartela de sunet de calitate.

    Se pot folosi cu certitudine si alte scheme, ce asigura performante cu mult mai mari, insa nu pe tipul de "cablaj" folosit pentru acest montaj si nu cu aceste componete simple… Performantele in ceea ce priveste gama dinamica si in special intermodulatiile, se pot "impinge" astazi la valori, la care paradoxal, dominante incep sa fie intermodulatiile in torurile de ferita ale mixerelor sau circuitelor de intrare si nu in elementele active. De asemenea performantele cerute in ceea ce priveste zgomotul de faza al oscilatoarelor au trebuit sa fie impins catre limitele tehnologice, pentru a se putea exploata din plin perfomantele la intermodulatie ale noilor tipuri de mixere. Mixerele H-Mode sunt poate un bun exemplu in aceasta directie, iar studiile intensive facute de Colin Horrabin-G3SBI (creatorul acestui mixer), Sergio Cartoceti-IK4AUY si in special Martein Bakker-PA3AKE, demonstreaza cu prisosinta acest lucru. La fel si in cazul mixerului Tayloe, in care intermodulatiile in condensatorul de esantionare pot fi un element limitativ (condensatoarele cu dielectric X7R si in special Y5V sunt notorii in aceasta privinta).

    Pot pune la dispozitia doritorilor, prin email, cateva fisiere de sunet in format I&Q ce pot fi redate cu Rocky (in mod player), ce contin primele receptii facute cu acest receptor in banda de 7MHz. Cateva imagini (si sunet!) cu un SDR in functiune, ce foloseste softul Rocky pot fi vazute pe: http://www.youtube.com/watch?v=bcPIXyzC9sM&feature=related.

    Pentru un radioamator "cu vechime", componentele folosite in acest receptor pot fi gasite cu usurinta in cutia cu vechituri…. Si ma refer in primul rand la toruri de ferita sau cristale de cuart. Nu la fel de usor este insa pentru incepatori. Sfatul meu pentru acestia este sa abordeze frontal unul sau mai multi dintre cei "vechi" si sunt convins ca va primi ajutor pentru aceasta cauza nobila!

    Satisfactia de a folosi ceva la care ti-ai adus propria contributie, fie ca e vorba de un echipament, fie de experimentarea unui nou mod de lucru, este greu de egalat si la urma urmei este unul dintre lucrurile care fac diferenta esentiala intre radioamatorism si cei care folosesc CB-ul, soferii de taxi sau camion …

    Articolul a fost dedicat in primul rand incepatorilor, insa cred ca poate fi util si celor care nu au mai pus mana de multa vreme pe ciocanul de lipit… Cu siguranta, radioamatorii pot realiza mai mult decat antene dipol, iar transceiverele SDR realizate la Iasi o dovedesc!

    In speranta ca veti putea gasi doua ore pentru a realiza acest montaj simplu, care va poate deschide calea spre lumea SDR, va urez satisfactie deplina si sa va mearga "din prima"!

    Florin Cretu YO8CRZ

    Articol aparut la 9-2-2008

    30745

  • Postat de Valerica Costin YO7AYH la 2008-02-10 14:10:23 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.18
    Am citit acest articol în totalitate! Circuitl de intrare este simplu, dare trebuie realizat corect, ca sã “meargã din prima”. Am accesat si linkul cu demonstratia de pe youtube si realmente mi-a plãcut! Aceastã demonstratie mi-a schimbat pãrerea despre SDR. Atunci când am cumpãrat un FT1000MP-MV am zis cã “eu vreau un transceiver, nu un calculator”. Se pare cã nu am avut dreptate. Felicitãri pentru descrierea amãnuntitã si pentru perseverenta asupra acestui subiect, SDR! Valericã Costin

  • Postat de Florentin F/YO9CHO la 2008-02-12 08:24:44 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.73
    Felicitari Florin pentru noul articol!Ca de obicei bine documentat si la obiect. Sa speram ca "teama" si "rusinea" de a mai construi , se vor indeparta usor de tinara generatie. Iata "link-ul" necesar intre pasiunea calculatoarelor si radioamatorism. Camp deschis tinerilor programatori!

  • Postat de Florin Cretu YO8CRZ la 2008-02-12 08:35:10 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.173
    Multumesc pentru cuvintele de apreciere. Mai convingator decat mica demonstratie de pe youtube este o comparatie intre un SDR de calitate (corect reglat) si cateva din tranceiverele industriale clasice, de varf, functionand pe aceeasi antena, simultan. Daca voi avea timp poate voi pune cap la cap cateva inregistrari comparative, demonstrative. Cat priveste FT1000MP-MkV, chiar daca nu mai e in fabricatie de cativa ani, ramane cel putin la receptie ca unul din cele mai bune receptoare produse de Yaesu asa incat achizitia lui nu trebuie privita cu regrete. Asta nu inseamna insa sa nu te uiti si la alternative... curiozitatea este una din cele mai de pret insusiri umane. 73s de Florin

  • Postat de Danut Istoc YO2LZO la 2008-02-12 17:27:49 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.53
    Un articol complet, redactat cu mult profesionalism...ce mai cine vrea sa experimenteze chestii noi are cu ce ;)...poate o sa ne extindem si cu montaje mai complicate cu DSP si alte cele...felicitarile mele pentru acest articol. As dori sa primesc fisierele I&Q. 73s de Dan

  • Postat de Cristian COLONATI YO4UQ la 2008-02-12 17:53:43 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.8
    Buna seara Florin, Nu puteam sa trec pe langa frumoasa ta realizare fara sa-ti adresez cateva cuvinte! Cu un "hardware" de o simplitate aproape de un receptor cu galena ca "front end" dar cu o digitalizare a semnalului si un software din ce in ce mai performante in "back end" este posibil ca scepticismul multor colegi de hobby sa inceapa sa se diminueze fata de ansamblul tehnicilor de radiocomunicatii digitale si implicarea calculatoarelor. Este din ce in ce mai interesant! M-am jucat cu Power SDR ca filtru de JF pe semnalul audio preluat de la TRx... si marturisesc ca morbul curiozitatii ma indeamna sa incerc propunerea ta. Ea vine foarte bine ca o aplicatie concreta la capitolul din carte referitor la SDR pe care l-am citit cu mult interes. Sper ca acesta este doar inceputul si ca vor urma prezentari mai complexe si cu performante din ce in ce mai bune chiar daca vor cere materiale selectionate si cu performante ridicate. Cu cele mai bune 73's de YO4UQ

  • Postat de Adrian YO9FRJ la 2008-02-14 22:36:07 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.87
    Felicitari Florin pentru pasiunea cu care reusesti sa ne captezi atentia cu un montaj simplu de SDR. Ar trebui instituit un premiu in componente pentru tinerii care reusesc sa puna in aplicare montajul din articolul tau. Cine vrea sa faca acest montaj si nu are toate componentele il rog sa ma caute! 73 de Adrian

  • Postat de Francisc VISKY YO2MHF la 2008-02-15 22:18:50 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.178
    Felicitari pentru prezentare si pentru carte, totodata. Este un domeniu fascinant, o particica de hitech mai ales pe partea de soft. Personal am experimentat un SDRIQ si un SDR cu dubla conversie cu oscilatorul local tip DDS. A mai ramas sa verific,si sa obtin "data stream"-ul dintr-un "front end" la care sa adaug mixerul pe 467 kHz si un filtru apoi variantele de soft. Sper sa pot prezenta si eu in curand rezultatele experimentului.

  • Postat de adrian YO4RXX la 2008-02-17 08:21:49 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.111
    FELICITARI FLORINE ..ASEMENEA ARTICOLE AR TREBUI PUBLICATE SI IN REVISTA NU TOTI DISPUN DE O CONEXIUNE LA INTERNET ..LA MAI MULTE ..73 ADI

  • Postat de horia la 2008-02-17 17:18:50 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.200
    "Transceiverul T03DSP realizat de Oleg Skydan-UR3IQO sau mai nou, STAR 10 realizat de Cornel Drentea-KW7CD, depasesc in multe privinte specificatiile celor mai bune receptoare produse de Yaesu sau Icom" !!?? . O sa urmaresc stirile sa vad daca ICOM si Yaesu nu au dat faliment, caci ei nu folosesc inca super-tehnologia "sincrodinelor", in aparatele pe care le fabrica.

  • Postat de Horia-2 la 2008-02-17 21:39:10 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.116
    Draga "Horia",amesteci aiurea problemele.Tu, ia-ti Icom sau Yaesu dragutza.Lasa-i pe altii mai putin cunoscatori ca tine sa se "fraiereasca" cu "sincrodine". In loc sa urmaresti "stirile" mai bine te mai informezi. Hai 73 si sa traiesti bine!

  • Postat de Horia-2 la 2008-02-17 21:40:21 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.116
    Sa nu uit, Yaesu are butoane mai multe si mai frumoase.

  • Postat de Nelutiu YO8RXK la 2008-02-19 21:27:56 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.200
    Articolul mi se pare foarte bun ,constructia in sine ,atractiva si incepatorilor ,chiar daca unii colegi s-au saturat de calitatile sincrodinelor ! La receptie , ori ai prima FI peste 30 MHZ , pentru unde scurte , sau FI -0, si celelalte etaje de castig mare si selectivitate . In cea de a doua situatie ,punand la,, munca ''unele functii ale PC-ului ,echipat corespunzator ,se obtin rezultate similare TRX-urilor de marca . Multumim de artcol si '73 !

  • Postat de YO2 la 2008-02-25 14:02:44 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.51
    Tehnologia SDR reprezinta viitorul, dar as prefera totusi ca tot sistemul sa fie intr-o cutie fara a fi necesar un PC separat. Poate ii vine cuiva ideea sa proiecteze un SDR cu un sistem de calcul integrat, cutia sa aiba doar iesiri/intrari pentru monitor, mouse, tastatura, wheel. 73.

  • Postat de Romi YO8CAN la 2008-02-26 13:11:47 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.69
    Referitor la Comentariul postat de YO2 la data de 2008-02-25: Ideea de a constru un transceiver SDR fara a folosi un PC, au avut-o deja mai multi din care as aminti aici: 1. Hans Zhand HB9CBU, care inainte de anii 2000 a fost tentat de a construi un transceiver cu DDC, adica folosind Conversia Digitala Directa a spectrului de unde radio in format digital, folosind apoi numai procesare numerica de semnal. Dupa atatia ani s-a cristalizat proiectul ADAT-200-A (All Digital Amateur Transceiver), prototipul fiind realizat la sfarsitul anului 2007...Cat despre confirmarea pe cai independente a parametrilor realizati...accesibilitatea produsului...pret...mai ramane de vazut. Oricum, proiectul nu este "deschis", nici accesibil publicului dar se doreste a fi o constructie SDR "pur sange", cu display propriu (care nu este nici pe departe un monitor de PC!) fara a depinde insa de folosirea unui PC. 2. Peter Rhodes G3XJP, care a realizat transceiverul PIC-A-STAR (STAR fiind prescurtarea de la Software Transmitter And Receiver), care fata de ADAT-200 este un proiect "deschis" oricarui radioamator constructor, prin grupul de dialog Yahoo pe aceasta tema. Despre acest proiect se pot spune mai multe: Partea analogica este o superheterodina cu dubla conversie cu ultima medie frecventa de 12...15kHz, care este procesata in continuare exclusiv digital, in ambele sensuri, spre deosebire de SDR1000, suprimarea imaginii realizandu-se cu un filtru cu cuart la prima medie frecventa. Conversia digitala se face cu un Codec AD1885, (in locul placii de sunet) iar in locul PC-ului foloseste un procesor special tip ADSP2181, aceste circuite fiind "puse la treaba" pe niste placi de constructie "home made" destul de sofisticate, cu trasee subtiri, componente SMD etc. Ca interfata vizuala aparat-operator foloseste un simplu afisaj cu 7 segmente si 6 digi ti cu LED-uri folosit complex, inclusiv pentru meniuri, o tastatura proprie, un encoder, un S-metru cu bar-grapf cu LED-uri iar pentru indicarea starilor functionale are un grup de LED-uri indicatoare. Desi beneficiaza de majoritatea facilitatilor specifice SDR (detectie, modulare, filtre digitale etc.) nu are panadapter. Proiectul este upgrade-abil, atat hard cat si soft, acum versiunea a II-a fiind construita de sute de radioamatori din intreaga lume (mai putin in YO...) si in decursul timpului a fost supus la multe teste in diverse conditii si locuri, proband calitati similare cu cele mai bune echipamente industriale de pe piata. Trebuie remarcat insa ca pentru un radioamator constructia este deosebit de complexa, chiar fata de un SDR1000. Nici unul din exemplele de mai sus nu este dotat cu un panadapter ca SDR1000, iar PICASTAR nici nu are asa ceva... Personal apreciez ca unul din marile merite ale lul Gerald Youngblood - constructorul lui SDR1000 si Flex5000 este tocmai acela de a folosi PC-ul la procesarea semnalelor radio in regim de amator, deoarece PC-ul este un sistem de calcul la care puterea de procesare raportata la pretul de achizitie este mult mai bun decat la alte echipamente. Aceasta deoarece a devenit un bun de larg consum, produs si vandut in milioane de exemplare, situatie ce a permis realizarea acestuia la preturi mici in comparatie cu echipamentele speciale, fabricate in putine exemplare. Astfel daca un PC cu placa de sunet poti procura aproape de oriunde, in YO de exemplu unde poti gasi un ADSP2181 de exemplu, care nu se intalneste in nici un aparat de uz civil? Daca la rularea pe un PC a programului PowerSDR un procesor PentiumXXX, cu o putere de procesare mult mai mare decat un procesor DSP, este utilizat semnificativ, pana la 40% de exemplu, ar mai fi convenabil pentru cineva sa construiasca un sistem cu putere de calcul similara, dar pentru utilizare numai SDR, fara a mai fi util si la altceva ?? 73.

  • Postat de yo2 la 2008-02-26 13:26:54 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.51
    Pentru YO8CAN, Romi. Multumesc pentru informatii. 73.

  • Postat de Armstrong la 2008-02-27 14:21:20 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.200
    Anul acesta se fac exact 90 de ani de cind Edwin Armstrong a patentat superheterodina. La multi dintre elctronistii de azi (profesionisti sau amatori), ca le convine sau nu, acest concept de superheterodina inca este cel mai folosit sistem din lume in apartura de receptie si chiar de emisie. Cele mai interesate de a schimba acest concept cu unul mai simplu de implementat in formatul integrat, sint firmele ce produc produse de larg consum si in cantitati foarte mari (telefoane mobile, etc), unde pretul per aparat este f.important. Nu spune nimeni ca nu e distractiv si instructiv de a construi SDR, DCR, Low-IF, IF-Sampling, sau alte combinatii ale lor. Dar pina a le atribui acestor topologii calitati nemaintinlite, e cale lunga. Sa nu uitam ca institutii de standardizare ca ETSI si FCC si-au schimbat de multe ori cerintele, numai pentru a lasa asemenea tehnologii sa poata trece peste anumite teste.

  • Postat de Florin Cretu YO8CRZ la 2008-03-01 18:58:15 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.173
    Pentru Romi, YO8CAN. Corect si documentat comentariul tau. Voi adauga doar ca Flex 5000 (versiunea “C”) are un calculator inglobat, deci nu mai necesita un calculator extern. Din pacate pretul este, cel putin in opinia mea, exagerat (aproape 5000USD) Alfel spus, integrarea calculatorului creste pretul cu 2000USD…. Izolat, au fost facute si incercari de a dota SDR1000 cu un PC integrat insa problemele enorme cauzate de zgomotul digital nu sunt simplu de rezolvat. Lucrurile stau insa cu totul altfel pentru piata comunicatiilor profesionale. Exista zeci (sute?) de modele, multe din ele portabile, care au integrata complet partea de DSP. Evident la echipamentele portabile functia de panadapter nu mai este inclusa. O simpla cautare pe Google asociind cuvantul “SDR” cu numele unor producatori de calibru precum Thales, Rockwell, Harris sau altii, poate da o idee despre ceea ce exista deja, sau va fi disponibil in viitorul apropiat in acest domeniu. Ca radioamatori insa, trebuie sa ne multumim cu ceea ce ne este accesibil din punct de vedere tehnic, la un pret rezonabil, si care sa ofere evetual satisfactia unei activitati de pionerat. In alta ordine de idei, am reusit in sfarsit sa trimit fisierele I@Q promise, la toti cei care le-au solicitat, inclusiv fisierele cu VP6DX. 73s de Florin

  • Postat de Marius08 la 2008-03-15 13:06:47 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.221
    Exista multe cai; unii le prefera pe cele mai complicate, pentru ca sunt la moda. De multe ori cele mai simple si practice se uita. Daca treci de tinta, se pare ca totusi te departezi de ea. Cu stima Marius.

  • Postat de dinca costin florinel YO9HGR la 2008-05-19 15:17:30 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.74
    cel mai simplu sdr mult mai simplu decat sdr in 120 min este un pixie legat la mufa de microfon a calculatorului si pornit programu rocky. intradevar calitatile la receptie sunt foarte slabe dar functioneaza. bafta celor care vor sa incerce.

  • Postat de iuly (neradioamator) la 2010-01-07 16:14:10 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.93
    to: Florin Cretu YO8CRZ Felicitari autorului pentru lucrarea prezentata. Prima intrebarea: Din schema prezentata daca rezonatorul cu quart de 7,05Mhz din O.L. se schimba cu alt(-e) cristal(-e) quart in banda de unde scurte, schema electrica poate ramane aceeasi (in special bobinele / trafo oala ferita). Vreau sa folosesc mai multe cristale (conectate la un comutator rotativ) si sa pot alege frecventa de radioamatori dorita (1,8Mhz-30Mhz). Pentru a proteja cristalele cu quart, voi folosi comutare cu diode "BA" comandate electric - versus selector de canale televizoare. A doua intrebare: Frecventa receptionata este aceeasi cu frecventa care este afisata in programul soft SDR, sau este defazata cu (+/- 48 sau 96kHz) frecventa cartelei de sunet. Cel putin, eu ma gandesc la mixerul radio de tip heterodina/infradina. Astept un raspuns ferm, in special de la autorul lucrarii. Multumesc!

  • Postat de ioan mircea (neradioamator) la 2013-06-16 19:42:33 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.184
    Am citit articolul dvs. lucru ce m-a indemnat sa va scriu.Doresc si eu o schema simpla ptr. un aparat receptie 80m radioamatori(dupa ce am cumparat unul si nu merge)Eu spun ca schema dvs.e complicata ptr. mine ,negasind multe din componente.(tori).Am casti 2000ohmi.In speranta unui raspuns ,va multumesc.
  • Scrieti un mic comentariu la acest articol!
    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "SDR… in 120 de minute"
    Nu uitati sa completati numele, adresa E-mail si eventual indicativul YO (daca sunteti radioamator). Comentariul trebuie sa se refere la continutul articolului. Mesajele anonime, cele scrise sub falsa identitate, precum si cele care contin (fara a se limita la) atac la persoana, injurii, jigniri, expresii obscene vor fi sterse.
    Nume *
    E-mail
    Indicativ YO *
    Acesta trebuie sa fie valid
    Nu introduceti indicative care contin bare de fractie (din mobil, portabil, din alta tara etc)

    La acest articol nu sunt permise comentarii decat de la radioamatori YO autorizati.
    Comentariu *
    Introduceti *
       * Camp obligatoriu

    Copyright © Radioamator.ro. Toate drepturile rezervate. All rights reserved
    Articole | Concursuri | Mica Publicitate | Forum YO | Pagini YO | Call Book | Diverse | Despre Radioamator.ro | Contact