hamradioshop.ro
Articole > Echipamente si constructii radio Litere mici Litere medii Litere mari     Comentati acest articol    Tipariti

Software Defined Radio IV

Florin Cretu YO8CRZ

Se implinesc curand 4 ani de la primul articol pe care l-am scris despre SDR... cum mai trece timpul! Voi incerca de data asta sa abordez acest subiect intr-un mod putin diferit. Cum nici un test nu e mai edificator ca o comparatie directa in trafic real, iata de ce, in acest articol voi incerca sa folosec din plin avantajele internetului si ale tehnicilor audio/video pentru a prezenta un test comparativ. Asadar, un test comparativ intre un TS480 si transceiverul meu home made, compatibil SDR1000. In plus vor fi prezentate un numar de scurte inregistrari demonstrative, facute cu un receptor SDR. Cu alte cuvinte, o incercare de a da posibilitatea celor care nu au vazut niciodata un SDR in actiune, sa auda si sa vada unul.

De ce un test comparativ ?

As fi putut incerca sa prezint rezultatele unor masuratori efectuate pe cateva transceivere, ca si descrierea metodelor de masura. Se poate vorbi mult despre gama dinamica, IP3, zgomot de faza si alti parametri importanti. Pentru multi insa vor ramane intrebarile: cat de importanti sunt acesti parametri din punct de vedere practic si care este efectul direct asupra receptiei.

De multe ori radioamatorii aleg un transceiver pe baza fisei tehnice, a masuratorilor publicate in QST, Radcom sau a comentariilor aparute pe diverse forumuri. Fisa tehnica a receptorului, asa cum este publicata de producator, este importanta, fara indoiala, insa de cele mai multe ori nu spune totul. Masuratorile publicate de ARRL in QST dau o mai buna imagine asupra performantelor, insa nu odata au fost voci care au acuzat "cosmetizarea" datelor din ratiuni comerciale. Cat despre comentariile si analizele aparute pe forumuri, rareori sunt credible, cel mai adesea fiind extrem de superficiale, facute de persoane care de multe ori nu au decat o intelegere precara asupra echipamentului pe care il comenteaza. Putini radioamatori au constiintele tehnice si aparatura necesara pentru a efectua propriile masuratori.

Compararea directa, in trafic, a doua receptoare, permite evaluarea auditiva chiar si a unor diferente minime. Pentru ca un asemena test sa fie edificator, este important sa alegem conditii de propagare si semnale adecvate. Probabil singura ocazie in care un receptor mediocru se va comporta la fel cu unul profesional este sa la pui pe amandoua la receptie pe o banda cu propagare proasta, in care poti auzi doar cateva statii peste pragul de zgomot. Sensibilitatea la receptie este astazi rareori un criteriu de departajare intre receptoare, o sensibilitate adecvata putand fi foarte usor de atins in benzile de unde scurte. Cel mai bun test functional se poate face cand propagarea este buna, cand sunt prezente suficiente semnale puternice pe banda, eventual in timpul unui concurs. Aceasta este ocazia in care putem gasi un mare numar de semnale deosebit de puternice impreuna cu un numar ridicat de semnale ce se afla la nivelul pragului de zgomot. Prezenta, in plus, a unor surse de zgomot va face testul si mai complet. In aceste conditii, putem evalua direct diferentele de selectivitate, intermodulatii sau intermodulatii reciproce.

Evaluarea comparativa a semnalelor receptionate este foarte usor de facut auditiv, insa este preferabil totusi sa intelegem si care sunt parametrii implicati si care fac in final diferenta dintre un receptor bun si unul mai putin bun.

Utilizez de mai multi ani un transceiver de constructie proprie, compatibil SDR1000. In 2007 am achizitionat si un transceiver TS480 SAT. Pentru ca obisnuiesc sa incerc diverse solutii noi pe SDR-ul personal, nu odata a fost in situatia de a fi neoperational la momente absolut nepotrivite...hi,hi..., deci o solutie backup se impunea. In acelasi timp, este util sa ai o referinta cu care sa poti face comparatii.

Intamplarea a facut ca inainte de a decide cumpararea noului transceiver, sa pot testa cateva transceivere diferite.

De ce TS480?

Criteriile principale in aceasta achizitie au fost un transceiver de mici dimensiuni, cu performante decente si cu acces usor si rapid la functiile principale. In final alegerea a fost facuta intre IC7000 si TS480. Am avut ocazia sa am ambele transceivere la dispozitie, in acelasi timp. Masuratorile facute de mine pe bancul de proba cu ambele transceivere, nu au facut decat sa confirme o parte din masuratorile publicate de ARRL si RSGB. In mod particular am fost interesat de IP3 si zgomotul de faza. Pentru masurarea zgomotului de faza si al IP3, am construit doua VXO-uri cu zgomot de faza foarte redus, a caror frecventa se poate trage cca. 1-1.5KHz. Am folosit mai multe cristale, cu frecvente apropiate, pentru a acoperi ecartul de frecventa dorit. Rezultatele au fost favorabile, in toate cazurile TS-ului.

IC7000 are totusi un numar de capabilitati care-l fac extrem de atractiv, printre care: filtrul dublu notch manual (care deocamdata lipseste chiar si in PowerSDR, care are doar Auto Notch), display-ul foarte atractiv, ca si benzile de 2m si 70cm. In plus, are decodor RTTY incorporat, SWR-metru grafic, un banscope (primitiv de altfel si imposibil de folosit in timp real!), ca si posibilitatea de a inregistra la receptie pana la 25 de minute in 99 de memorii!

In final insa, capabilitatile VHF/UHF nu au contat prea mult in decizia mea, pentru ca interesul meu pentru aceste benzi este redus si in plus SDR-ul pe care il am poate opera si in 2m. La fel si cu facilitatile care intra in categoria "interesant de avut", insa neesentiale.

Testul final a fost tot unul functional comparativ, cu ambele transceivere pe aceeasi antena, receptionand pe aceeasi frecventa. Pentru aceasta, a trebuit sa construiesc un circuit de control, capabil sa comute antena intre doua transceivere, cu ajutorul unui releu rapid si cu izolatie adecvata. Cutia de comanda asigura de asemenea si comutarea microfonului, a castilor si a pedalei PTT, la transceiverul selectat.

Voi mentiona ca in zona in care locuiesc zgomotul electric este foarte ridicat si din cand in cand apare in plus un zgomot periodic in impuls. Surpriza mare a aparut cind am comparat receptia celor doua transceivere (TS480 si IC7000) in prezenta zgomotelor in impuls. Incercand sa receptionez un semnal slab, am constatat ca prezenta impulsurilor de zgomot facea imposibila receptia pe IC7000 datorita AGC-ului, care reducea periodic amplificarea pana la punctul in care semnalul util slab, era periodic ingropat in zgomot. Am incercat schimbarea constatelor de timp ale circuitului AGC, insa nu am obtinut o imbunatatire sesizabila. TS480 in schimb, permitea receptia semnalului slab, exact in aceleasi conditi, chiar daca impulsurile de zgomot erau audibile (si oarecum deranjante). Indiscutabil, aceasta este o problema legata de implementarea defectuasa a circuitului AGC-digital in IC7000.

Ulterior, discutand despre aceasta problema cu un alt radioamator, mi-a spus ca problema AGC-ului este de fapt bine cunoscuta la IC7000 si mi-a recomandat un website unde exista o inregistare a unui IC7000 in situatia de zgomot in impulsuri.

Cei care doresc sa auda despre ce e vorba, pe site-ul http://www.sherweng.com/documents/Dayton2007w.ppt, la pagina 8, exista o inregistarea audio edificatoare, impreuna cu cateva explicatii extrem de pertinente.

Punand in balanta atat factorii obiectivi dar si subiectivi, (TS480SAT are si antena tuner inclus, permite deconectarea AGC-ului -lucru important pentru a putea efectua anumite masuratori- dar si pretul, care este mai mic decat la IC7000) am decis in favoarea lui TS-ului si cred si astazi ca alegerea a fost buna!

Un alt factor, subiectiv in cazul meu, in alegerea transceiverului TS480SAT, a fost faptul ca, pentru operare, panoul frontal poate lucra detasat de corpul transceiverului, putand fi plasat la oarecare distanta. Se poate face in principiu acelasi lucru si cu IC7000, insa nu am avut la dispozitie accesoriile necesare pentru a incerca aceasta. Din nou, chestiune de gust personal, in timp ce unii radioamatori prefera sa plaseza pe masa de lucru un munte de echipamente si cabluri (in fata carora se pozeaza cu mandrie!), eu prefer sa am pe masa de lucru doar strictul necesar pentru operare. In afara de cele doua monitoare, tastatura si mouse, am acceptat cu greu prezenta altor accesorii...cum ar fi panoul frontal de la TS480, comanda rotorului pentru antena, comutatorul telecomandat pentru antene sau circuitul de comanda SO2R (foto, dreapta jos). In fapt, chiar si circuitul SO2R va suferi in curand modificari, in sensul adaptarii unui circuit de telecomanda, in acest fel cutia de comanda la care vin numeroase cabluri va putea fi fi plasata in afara campului vizual. Din cand in cand folosesc un compensator fazic pentru zgomot, care nu apare in poza.

SDR versus TS480

Testul comparativ care urmeaza in continuare, utilizeaza acelasi circuit de control descris anterior, care permite comutarea rapida de pe un transceiver pe altul, ambele fiind sincronizate in frecventa.

Iata in continuare cum arata cutia de comutare a celor doua transceivere:

Se observa numeroasele cabluri care vin la cutia de comutare....

Circuitul de comutare este in esenta unul care permite SO2R, in plus putandu-se face sincronizarea frecventei celor doua transceivere prin intermediul calculatorului, ca si receptie pe un transceiver si emisie pe celalalt. Pentru a preveni efectele buclelor de masa, semnalul audio pentru casti si microfon este separat galvanic intre cele doua transceivere. Semnalele PTT IN/OUT sunt buferate cu optocuploare. Pentru sincronizarea frecventei celor doua transceivere am folosit magistralele CAT si un program ce permite duplicarea unui port serial. In acest fel, prin simpla comutare a unui buton, a fost posibil sa compar performantele celor doua transceivere in mod direct, lucrand pe aceeasi frecventa, in conditii de trafic real.

O piesa esentiala o reprezinta releul care comuta antena la cele doua transceivere. Releul de antena se afla in cutia cu 3 mufe SO239. Controlul acestuia este asigurat tot de cutia de comutare. Antena este aplicata releului, prin intermediul unui filtru trece sus. Acesta are frecventa de taiere de 1.7MHz, asigurand o atenuare de 100dB la 650KHz si e capabil sa suporte fara probleme 100W. Atenuarea de insertie este de cca. 0.1dB in benzile HF. Am utilizat acest filtru pentru a neutraliza efectele unor emitatoare locale AM, unul dintre acestea producand in antena un semnal de +15dBm... sa nu uit, totul este «home made»!

Exemplele prezentate in continuare au fost selectate dintr-un numar de inregistrari facute de mine in acest scop. Incercati sa faceti abstractie de indicativele auzite si sa va concentrati doar pe diferentele calitative. Pentru auditie se folosesc, de preferinta, casti stereo de calitate. Chiar daca nu in toate cazurile diferentele sunt foarte evidente sau inregistrarile foarte reusite, sper ca ideea care se va desprinde va fi clar conturata. Pentru reconversia analog-digitala am folosit sunetul inclus pe placa de baza a calculatorului, din care cauza calitatea sunetului a fost putin degradata (in egala masura) atat pentru SDR cat si pentru TS. Pentru a usura vizualizarea cursorului, am plasat in jurul acestuia un marker luminos. Am incercat in acest fel sa fac mai vizibil modul in care am schimbat setarile sau a fost facut acordul pe parcursul inregistrarii. In mod inevitabil insa, modul acesta de prezentare (in cadrul acestui articol) implica o compresie audio/video, cu o oarecare reducere a calitatii semnalului. Chiar si in aceste conditii insa, sper ca exemplele prezentate sa permita tragerea unor concluzii clare!

Cateva explicatii sumare mai intai, pentru a intelege mai usor ce am vrut sa arat sau la ce ar trebui sa fie atent cititorul interesat.

Panadapterul

Denumirea de panadapter sugereaza un receptor cu vedere panoramica a benzii de lucru. Este denumit si bandscop la multe din transceiverele clasice. Nu este neaparat o inventie recenta, primele realizari in materie se pare ca au aparut inainte de cel de al doilea razboi mondial (vezi http://home.comcast.net/~cbmcg/Panadaptors.html). Este unul din capitolele la care SDR exceleaza in fata celorlalte echipamente!

In echipamentele clasice, gen IC7800 sau IC756 ProIII, functia de bandscope este obtinuta cu ajutorul unui receptor auxiliar (destinat exclusiv acestei functii), care baleiaza in permanenta un spectru de pana la cateva sute de KHz. Aceasta baleiere rapida permite, prin iluzie optica, vizualizarea continua a unei portiuni de spectru. Semnalul este preluat dupa primul mixer si banda de trecere este data de un filtru de catva KHz latime (filtru ceramic de 1KHz pentru IC756PIII si cu cristal de 6KHz pentru IC7700). Perfomantele acestui receptor auxilar sunt reduse, in ceea ce priveste gama dinamica, intremodulatiile sau intermodulatiile reciproce. Baleierea domeniului de frecventa din jurul frecventei de interes este facuta exact ca la un analizor de spectru clasic. Selectivitatea filtrului folosit in acest receptor auxiliar, limiteaza insa viteza maxima de baleiere. Aceasta metoda este foarte eficace pentru vizulizarea unor semnale statice, insa este deficitara pentru vizulizarea semnalelor cu modulatie. Pentru a se obtine o rezolutie decenta a semnalului pe display (fara a mari timpul de baliere excesiv de mult), DSP-urile folosite in transceiverele mentionate anterior asigura digitizarea semnalului si procesarea lui in asa fel, incat rezolutia finala este de fapt superiora celei oferite de filtrul utilizat in receptorul auxiliar. Practic, este facut un FFT pe banda ingusta.

Bandscopul (panadapterul) folosit in SDR nu are insa limitarile existente in IC756 ProIII sau IC7800 (7600,7700...), prin fapul ca nu a fost conceput ca o anexa la receptor. Modul de functionare al panadapter-ului in SDR decurge din insasi modul de procesare DSP a semnalelor. Intregul spectru de 96KHz (192KHz sau chiar mai mult) este prelucrat practic simultan. Este asa numitul "analizor de spectru FFT", care este singura metoda ce permite o analiza spectrala eficienta a unor semnale modulate. Performantele panadapterului nu sunt limitate de cele ale unui receptor auxiliar de calitate redusa (din ratiuni de cost), ci sunt identice cu insasi performantele echipamentului. Dimensiunea FFT-ului folosit in PowerSDR este de 8192. Rezolutia panadapterului in PowerSDR depinde de frecventa de esantionare folosita si este deci de 96KHz/8192 =11.7Hz.

In imaginea de mai jos este vizibil clar aspectul modulatiei SSB, se poate vedea in mod clar efectul filtrului SSB ce limiteaza banda de trecere, se poate vedea distributia spectrala in timp a modulatiei corespondentului si analiza usor prezenta sau absenta anumitor frecvente din spectrul vocal sau prezenta distorsiunilor de intermodulatie la emisie.

Acesta este motivul superioritatii panadapterului SDR fata de cele oferite in transceiverele clasice. Interesant este faptul ca au inceput sa apara adaptoare SDR pentru un numar de transceivere clasice, precum ar fi K3 sau altele ce permit vizualizarea calitativa a spectrului. Nu intamplator, au aparut multe solutii bazate pe receptorul ieftin SDR tip Softrock care ofera posibilitatea dotarii unui tranceiver clasic cu un panadapter. In aceste cazuri, semnalul este preluat inainte de filtrele de mare selectivitate, latimea de banda vazuta fiind limitata de roofing filter (cca. 15-20KHz).

Cat de util este panadapterul? Sa spunem doar ca, toti cei care au folosit un panadapter de calitate macar pentru o vreme, nu se mai pot reintoarce la "orbecaitul" prin banda!

Noise Blanker

Noise blanker-ul asigura reducerea efectelor cauzate de zgomotul in impuls (gen aprindere). Sunt impulsuri scurte, cu viteza mare de crestere, de amplitudine mare. Fara a intra in detalii legate de modul de functionare, faptul ca in SDR receptorul "vede" o banda de frecventa de pana la cateva sute de KHz latime, garanteaza prelucrarea impulsurilor de zgomot cu distorsiuni minime. In consecinta, eficacitatea este maxima in prelucrarea si suprimarea acestora. Acest tip de reducere de zgomot este eficace strict pentru zgomotul in impuls, gen aprindere. In inregistrare se poate observa nivelul de zgomot pe panadapter, in pozitiiile NB on/off. Trecand panadapterul pe functia osciloscop, se pot vedea impulsurile de zgomot suprapuse peste semnalul util si modul in care NB-ul curata semnalul. Panadapterul aici este trecut din domeniul frecventa, in domeniul timp. PowerSDR are doua NB-uri optimizate pentru diferite tipuri de zgomot in impuls.

Inregistrarea care urmeaza, demonstreaza eficacitatea NB-ului implementat in PowerSDR. De remarcat ca aici lipseste, din pacate, compararea directa cu TS480. NB-ul folosit in TS480 este eficace la nivele de zgomot moderate, insa nu ajuta prea multa atunci cand zgomotul este foarte puternic, ca in cazul de fata.

Teste subiective comparative

Iata in continuare cateva teste in care am comutat intre SDR si TS480. Disparitia semnalului de pe panadapter indica receptia pe TS. Se poate remarca, in unele cazuri, izolarea imperfecta asigurata de releul telecomadat de antena (-60...-65dB, ceea ce nu e totusi putin, cu relee clasice si nu relee RF sau coaxiale). Semnalele foarte puternice sunt inca vizibile (prin cuplaj parazit) pe panadadpter-ul SDR-ului, desi antena a fost comutata pe TS.

Primul test este un test cu semnale CW. Transceiverele moderne gen TS480 asigura treapta maxima de selectivitate in DSP, atunci cand in IF avem doar filtrul SSB.

AGC-ul este insa preluat dupa filtrul de 2.4KHz. Din aceasta cauza, semnalele care se afla in afara filtrului CW DSP (de ex 500Hz), insa in cei 2.4KHZ ai filtrului principal cu cristal, duc la capturarea AGC-ului de catre semnale neaudibile, care fac insa dificila sau chiar imposibila receptia semnalelor slabe de interes. Situatia poate fi corectata in oarecare masura pentru TS, cu ajutorului unui filtru dedicat pentru CW in IF.

Un test similar este facut in continuare cu un semnal SSB. Semnalul de interes este un semnal slab, in timp ce in vecinatate se afla unul puternic. Se observa efectul mai redus ale interferatorului asupra semnalului util pe SDR. E greu de dat aici un singur factor care produce diferenta. Poate fi o combinatie intre factorul de forma a filtrelor, care este net superior in SDR, performantele superioare la intermodulatie in banda ingusta sau zgomotul de faza.

Cateva detalii legate de modul de acord in SDR

Pe parcursul inregistrarilor se poate vedea ca, de cele mai multe ori, am folosit acordul prin "tragerea" cu mouse-ul. Exista si alte 4-5 metode, cum ar fi roata de pe mouse, care permite saltul in incrementi presetabili. O alta este folosirea "point and click". Folosind aceasta metoda, se poate face acordul instantaneu pe orice semnal CW vazut pe panadapter. Pentru SSB, cursorul trebuie plasat la stanga semnalului pentru USB si la dreapta pentru LSB, necesitand ceva antrenament. Seamana putin cu un jos video.... In trecut, am folosit si un buton de acord, ce simula functionarea butonului de acord de la un transceiver clasic, insa la scurta vreme l-am abandonat, fiind efectiv anacronic...

Nu am resimtit niciodata lipsa butonului de acord! Nu, nu sunt adeptul nici al folosirii unui tuchscreen (chiar daca e foarte spectaculos), un mouse de calitate fiind suficient (vezi : http://www.youtube.com/watch?v=cx47Rvb42kk&feature=related sau demo 3D http://www.youtube.com/watch?v=PIGmt_dPvLc)!

Acordul "point and click" se poate face atat pentru receptorul principal cat si pentru cel auxiliar, alternand tastele stanga-dreapta de pe mouse. Din pacate exista o desincronizare intre sunet si imagine, cauzata de lipsa mea de experienta in folosirea programului de captura de imagine.

Exemplul urmator arata folosirea receptorului auxiliar, pentru a auzi corespondentii unei statii DX ce lucreaza split. Se poate asculta simultan atat statia DX cat si corespondentii aflati pe frecventa split.

Se pare ca nu toata lumea intelege necesitatea unui al doilea receptor, pentru lucrul split la DX. Sper ca inregistrarea va fi edificatoare, mai ales daca se intelege faptul ca TX-ul poate fi link-at cu receptorul auxiliar sau principal, la dorinta. Talonarea ultimei statii lucrate split de catre statia DX, mi-a adus numeroase reusite. La SDR1000, dpdv calitativ, receptorul auxiliar este practic similar cu cel principal.

Iata in continuare si un semnal relativ slab, izolat. Da aceasta data am folosit o verisune alfa a programului PowerSDR. Si nu doar aspectul e diferit! Sunt convins ca cei mai multi cititori au deja in palmares DX-ul in cauza (extrem de activ de altfel!), cu atat mai mult cu cat, cel putin in cazul meu, a fost si foarte prompt in trimiterea QSL-ului!

Care sunt punctele slabe ale unui SDR

Iata o intrebare care apare cu obstinatie! E interesant, ca unii sunt interesati nu de capitolele la care exceleaza un echipament, ci exclusiv care sunt cele slabe... hi,hi. Voi incerca cateva explicatii, bazate exclusiv pe experienta avuta cu SDR-ul personal. Nu voi face referiri aici la SDR-urile «pur sange», care fac digitizarea semnalului direct pe frecventa receptionata, ci doar la SDR1000:

1. SDR 1000 si compatibilele, folosesc ca oscilator local un DDS dintr-o generatie mai veche, de tip AD9854. DDS-urile sunt cunoscute pentru zgomotul de faza redus ce poate fi obtinut (lucru pozitiv), dar si pentru semnalele parazite pe care le genereaza. Exista frecvente la care semnalul generat este perfect, neinsotit de semnale parazite, dar si frecvente la care apar numeroase semnale parazite. Modul de producere a acestor semnale parazite este cunoscut si frecventa la care apar poate fi prezisa. Folosind un numar de artificii tehnice, efectele acestora pot fi eliminate sau macar limitate. In SDR1000, o modalitate de reducere a spuriilor este trunchierea rezolutiei de acord. De la o rezolutie de ordinul mili-Hz, s-a ajuns la pasi de pana la 3KHz. Acordul fin insa, este facut cu rezolutie de 1Hz in software (DSP). Totul este transparent pentru utilizator si nu exista nici o clipa senzatia ca acordul ar fi fragmentat. Se evita in acest fel ca semnale parazite sa ajunga in banda de receptie.

Desi in domeniul acesta creatorii programului PowerSDR ar fi putut sa faca o treaba chiar mai buna, trebuie mentionat ca exista doar un numar redus de frecvente, unde e posibil sa apara semnale parazite. Este motivul pentru care creatorii programului au prevazut acel buton "SR" (Spur Reduction), care permite deplasarea semnalului parazit. Multe dintre aceste semnale parazite insa, au o amplitudine care le plaseaza mult sub zgomotul de banda. De remarcat ca numarul acestora creste cu cresterea frecventei, fiind mult mai deranjante in banda de 6m decat in 20m. Se poate vorbi foarte mult pe aceasta tema, insa pentru a concluziona, voi spune ca rareori am fost deranjat de aceste semnale parazite folosind receptorul principal. In unele cazuri insa, receptorul auxiliar poate fi afectat. Aceasta pentru ca mecanismul de protectie implementat protejeaza doar frecventa principala pe care se asculta si nu si receptorul auxiliar!

2. Gama dinamica a SDR1000 este absolut impresionanta atunci cand se lucreaza cu semnale apropiate. In fapt, performantele la intermodulatii, gama dinamica limitata de intermodulatii sau in special gama dinamica de blocare, nu se modifica pentru semnale aflate la 1KHz distanta sau 20KHz. Este capitolul la care SDR-urile exceleaza in fata receptoarelor clasice.

Un receptor clasic (dar performant) este insa superior in ceea ce priveste gama dinamica de blocare, atunci cand semnalele interferatoare se afla la distanta de 50~100KHz. Altfel spus, o statie aflata in vecinatate ce transmite la 50KHz distanta, are sanse mai mari sa blocheze un SDR 1000, decat un FT1000MKV. Personal, nu am inalnit in traficul real nici un asemenea caz, insa in teorie ar fi posibil, in special la frecvente joase (160m), unde pierderile de cale sunt reduse si nivelul semnalelor este foarte mare. Intr-o astfel de situatie, un circuit selectiv suplimentar pe semnalul de la antena se impune pentru SDR.

In cazul meu, nu am avut niciodata nevoie de un preselector suplimentar, un simplu filtru trece sus eliminand toate problemele cauzate de statiile de radiodifuziune AM. Am avut insa ocazia sa vad un preselector ce folosea un circuit triplu acordat, la Eugen-YO8BGD pe SDR-ul lui si care functiona foarte bine!

Pentru a intelege mai bine de ce problemele cele mai mari de supraincarcare a receptoarelor apar la frecvente joase, sa privim tabelul 1.

Tab.1 Frecventa
Distanta 1.8MHz 3.5MHz 7MHz 14MHz
1Km +22.45dBm +16.68dBm +10.65dBm +4.6dBm
3Km +12.9dBm +7.13dBm +1.1dBm -5dBm

Tab. 1 ilustreaza puterile injectate intr-o antena de receptie rezonanta si adaptata, atunci cand un emitator de 1KW (+60dBm) se afla la o distanta de 1Km sau 3Km. A fost asumat un castig identic (0dBi) al antenelor de emisie si receptie si a fost considerata numai unda directa plana. Se observa ca la aceeasi putere efectiva izotropica radiata (EIRP-in engl.) si aceeasi distanta, puterea injectata in antena de receptie variaza considerabil cu frecventa. Banda de 160m este de departe cazul cel mai defavorabil si constituie banda unde supraincarcarea circuitelor de intrare intr-un receptor este un fapt posibil, daca avem vecini care opereaza cu putere mare..... Pentru cei mai putin obisnuiti cu calculele in dBm, +22.45dBm=176mW pe 50 ohmi!

Sa ne punem insa in mod realist intrebarea: ce anume ne deranjeaza de obicei, semnalele interferatoare aflate la cativa KHz sau cele aflate la 100KHz?!?

3. Selectivitatea asigurata de circuitele de intrare pe banda de 1.8MHz este insuficienta, daca in vecinatate se afla statii de radiodifuziune puternice (in banda de unde medii). In cazul meu, atat SDR-ul (in special!), cat si TS-ul erau afectate. O solutie simpla si eficace este un filtru trece sus, despre care am mentionat anterior.

Final

In cei aproape 4 ani care au trecut din momentul in care am scris primul articol despre SDR, lucrurile au evoluat considerabil in acest domeniu. Considerata atunci de catre multi drept o tehnologie exotica in lumea radioamatoriceasca, astazi a devenit aproape un lucru comun. A fost scanteia care a declansat un nou val de experimentari in randul radioamatorilor, a readus placerea de a opera in banda pentru unii blazati sau placera de a construi din nou echipamente. Un bun exemplu il constituie cazul kiturilor SoftRock. Pretul foarte redus al acestora, asociata cu curiozitatea in crestere a radioamatorilor fata de tehnica SDR, a facut ca doar in 2009 sa fie vandute nu mai putin de 6000 de kituri! Si numarul continua sa creasca! Chiar daca performantele acestora nu sunt «stelare», constituie o excelenta introducere in domeniu.

Nu am dorit ca acest articol sa fie un update al starii actuale a tehnicilor SDR existente pentru radioamatori, insa macar cateva mentiuni trebuie facute!

FlexRadio si RFSpace nu mai sunt singurii producatori in domeniu, pentru radioamatori. Producatorul lui SDR1000 a adaugat un numar de noi modele cu performante si preturi diferite in linia de produse oferite. SDR1000, a carui productie a incetat la FlexRadio, a fost si este produs in diverse forme in numeroase tari. Microtelecom din Italia produce Perseus, un excelent receptor de banda larga SDR, iar Q1SR este probabil unul din cele mai bune receptoare SDR (pur-sange!) de pe piata, pentru radioamatori. O realizare de exceptie, aparuta recent pe piata (din pacate insa la un pret substantial) este receptorul produs de RFSpace: SDR IP http://www.rfspace.com/RFSPACE/SDR-IP.html. Este un receptor SDR pur sange, care poate fi operat local (fara ajutorul unui calculator!) sau de la distanta, prin internet. Aceasta permite si accesul simultan a mai multor utilizatori. Pentru operare individuala nu necesita un calculator, toate functiile fiind realizate intern.

Noua Consola SDR creata de Simon Brown (autorul popularului Ham Radio Deluxe - vezi http://sdr-radio.com/, caruia i se va decerna la Dayton premiul ARRL pe 2010 pentru excelenta tehnica) permite controlul de la distanta a SDR IP in mod direct, precum si a altor SDR-uri conectate la internet, insa prin intermediul unui calculator. Un numar de radioamatori din toata lumea si-au pus la dispozitie pe internet receptoarele SDR personale, in mod server si care sunt accesibile oriunde in lume, prin intermediul acestei noi console SDR. Aceeasi consola permite si controlul local al unor receptoare de tip SoftRock. Consola in sine este un excelent exemplu de ce se poate face prin procesare multipla, in care portiuni ale softului pot rula chiar si pe masini independente. Modularizarea softului este esentiala in aceste tipuri de aplicatii pseudo timp real, pentru controlul cu precizie a prioritatilor de procesare. Acesta este un lucru care lipseste in PowerSDR in acest moment, dar care va fi implementata in noua arhitectura cu numele de cod «Deep Impact» (aflata inca in faza incipienta).

Care e situatia actuala in acest domeniu in tara?

Daca e sa ne ghidam dupa un recent sondaj de opinie intreprins pe situl radioamator.ro, lucrurile evolueaza si la noi, chiar daca mult, mult mai incet insa decat in tarile vecine. Da, exista inca reticenta, neinformare, blazare si indiferenta fata de SDR, insa sensul evolutiei este clar!

Este SDR-ul echipamentul perfect? Fara indoila ca nu!!! Insa, una din calitatile esentiale este ca e perfectibil si lucruri care nu sunt posibile astazi, ar putea deveni posibile maine! Evident, sunt si vor fi unele limite impuse de hardware, care nu pot fi depasite in software. SDR-ul insa reprezinta o solutie simpla si relativ rapida, prin care un constructor amator poate atinge performate cel putin echivalente cu multe din transceiverele industriale existente!

S-a spus despre primele realizari in domeniul SDR pentru radioamatori ca nu ofera portabilitate, si ca pentru operare esti legat de un calculator. Exista insa astazi solutii pentru radioamatori care permit ca intreg echipamentul: transceiver, laptop si sursa de alimentare, sa incapa intr-o geanta diplomat! Da, calculatorul este inca necesar pentru cele mai multe echipamente SDR pentru radioamatori, dar cel putin pentru operarea dintr-o locatie fixa, asta nu este o problema. Folosirea unui program de logare, ca si a DX Cluster-ului, te obliga oricum la utilizarea unui calculator.

Un numar relativ redus de radioamatori YO au experimentat deja tehnica SDR, unii folosind in operarea curenta astfel de transceivere. Iata cateva imagini ale unor module pentru SDR realizate la Iasi si care au fost realizate dupa toate regulile "artei".

Cu un numar de ani in urma Mihai, YO8CCP, a prezentat la Simpo Campulung Moldovenesc un transceiver compatibil SDR1000, de 1W. In timp, a adaugat un nou circuit de intrare RFE si un final cu IRF510. Cei interesati pot afla detalii tehnice suplimentare de la Mihai (tel. 0722-558.234). Finalul este bazat pe o schema experimentata de mine. Mihai a mers in acest domeniu un pas mai departe, finalul si filtrele de banda fiind realizate pe o singura placa, de dimensiuni reduse. Cu permisiunea lui Mihai, iata in figura alaturata cum arata acest final. Rezultatele preliminare arata performante putin mai bune decat cele obtinute cu finalul meu, dovada ca totul este perfectibil!

Da, toate astea necesita experimentare, perseverenta, invatarea de lucruri noi, colaborare, impartasirea rezultatelor, dedicatie, cheltuieli si timp. Hei....dar... parca unele dintre astea erau atribute esentiale ale radioamatorismului si ceea ce ne diferentiaza fata de CB-isti, nu e asa?

 

 

 

Florin Cretu YO8CRZ

Articol aparut la 29-4-2010

14351

Inapoi la inceputul articolului

  • Postat de Dican Tiberiu YO5BXI la 2010-04-29 11:37:07 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.150
    Dragi prieteni, sa ne bucuram : Mai exista radioamatori! Felicitari Florin!

  • Postat de Alex Farkas YO5AMF la 2010-04-29 13:37:41 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.174
    Un articol foarte bine venit, care incearca sa faca lumina, in mod obiectiv intre doua generatii de trancievere; cele clasice si SDR. In conditii de laborator perfect utilat, se pot face masuratori si determinari de parametrii si se pot trage concluzii pro si contra. Cand am lecturat o asemenea comparatie (de ex in laboratoarele ARRL, ramineam mereu cu suspiciuna asupra impartialitatea rezultatelor. Articolul de fatza prezinta cu mult profesionalism aceasta problema si elimina o astfel de suspiciuna. Prin comparatii simultane si probe de auditie, concluziile sunt obiectiv prezentate.
    La audiofil, se practica proba de ascultare "oarba", cand auditorul nu stie care scula audio functioneaza si puncteaza produsul. (de aici si mitul, ca un amplificator pe tuburi suna mai "rotund"...)
    Pentru un utilizator oarecare aceste rezultate finale conteaza, care pe baza optziunilor personale isi alege produsul. Din pacate nu exista inca un transciever, care se comporta foarte bine atat in concursuri cat si pentru Dx-uri.(cred, ca din acest motiv, pe masa multor radioamator din top sunt insirate mai multe scule...)
    Felicitari si multzumiri Florin, pentru amplu articol, care mi a produs o reala placere! 73/dx Alex

  • Postat de Florentin YO9CHO la 2010-04-29 16:20:19 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.90
    Articole rare si foarte bune, ca vinul vechi.Hi!Multumesc Florin pentru testul descris si timpul acordat.
    73!

  • Postat de Miki YO5AJR la 2010-04-29 22:34:24 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.186
    Un articol la subiect si extrem de pragmatic. Dupa ce am citit amintirile mele m-au dus in anii 60 cand am facut un receptor pe tuburi cu dubla schimbare. Iubesc concursurile in CW si de atunci am participat la foarte multe (numai in 2009 27 de conteste...hi) iar in ultimii 8 ani prponderent in 160m unde nici o data nu am fost multumit de calitatea receptiei. Cele scrise de Florin sunt perfect reale mai ales in 160m. Tocmai din cauzele si fenomenele descrise in articol au cauzat ca in Decembrie 2009 un coleg care lucra la cca. 5 Km de mine cu un final Dentron vinea pe FT990 al meu la cca.60dB dar nu m-a deranjat pentru ca folosesc un preselector. Pesemne ca eu cu cei 600 de W (AL80B) am deranjat pentru ca m-a postat pe DX cluster ca emisiunea mea ocupa aproape toata banda de 160...hi. Iata de ce sunt atat de folositoare astfel de articole si consultari tehnice intre noi. In ce a ce priveste SDR - in mod cert prezinta viitorul. Felicitari Florine. 73 de yo5ajr

  • Postat de daniel YO8RRT la 2010-04-30 15:02:06 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.67
    Atentie la nivelul de microfon si la finalul de emisie, cat si la ce urmeaza dupa el.In local pot fi probleme.QRP-ul e mai bun si pentru sanatatea proprie.73!

  • Postat de Cristi YO8RZE la 2010-05-02 10:05:16 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.111
    @Florin, YO8CRZ: Felicitari pentru articolele interesante! Am construit si eu AVALA 01 de pe site-ul lui YU1LM. Sunt foarte incantat de rezultate dar lipsa butoanelor si ,,manuirea" potentiometrilor si butoanelor cu mouse-ul nu ma incanta.....Alta ar fi ,,senzatia" daca s-ar concepe o consola de control pentru parametri digitali, consola realizata cu butoane adevarate....hi hi. Am rugamintea mare sa-mi comunicati unde as putea gasi sa cumpar cele 2 carti despre receptoare scrise de d-voastra. Multumiri! Cristi

  • Postat de Berni YO2CMI la 2010-05-03 12:49:27 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.3
    Articol f.bun. Folosesc de mai multa vreme un SDR Perseus si sunt incantat de facilitatile oferite de aceasta tehnologie ( panadapter cu largime maxima de 1,6 Mhz, filtre eficiente usor de configurat ). Acest receptor functioneaza de la 0 - 40 Mhz dar cu ajutorul unui convertor se poate folosi si in UUS, radioastronomie etc. In concursuri poate fi folosit impreuna cu CW Skimmer. 73

  • Postat de Morel 4X1AD la 2010-05-04 11:07:04 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.227
    Articol de valoare, scris bine si cu competenta tehnica. Urez autorului sa aiba ocazia sa faca un review comparativ intre Flexradio 5000 si un IC-7700, de exemplu. 73 de Morel, YO3/4X1AD

  • Postat de Ovidiu YO8CQM la 2010-05-05 23:12:06 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.0
    Salut Florin.Am revenit pe articol deoarece la prima vizualizare nu am vazut filmuletele(am folosit Google Crome; cu Mozila si Internet explorer merge)Am citit si comentarile si voi face unele precizari. Ptr Cristi YO8RZE, felicitari ca ai incercat AVALA dar nu renunta. Flex Radio a realizat un buton de acord si un Shuttle Pro care actioneaza pe mai multe functii,la alegere(asemanator cu cele folosite la jocuri) Citeste atent ce a scris Florin legat de aceasta dorinta.E mult mai comod in trafic folosirea mouse-ului decit butonarea in diverse meniuri la un TRX modern.Pe panadapter este mai intuitiv. Depinde de optiunea fiecaruia.Poate ai folosit programul HAM RADIO de lux(are in baza de date si SDR1000, HI) sau intreaba pe cei care il folosesc daca mai butoneaza TRx. In legatura cu cartea -vol 2 suna la numarul indicat de Florin, vei obtine si informatii legate de realizarea de la Iasi.
    Pentu Daniel YO8RTT, citeste atent articolul (IP3)si nu uita ca esti la 200m de semnal 73 de Ovidiu

  • Postat de Florin YO8CRZ la 2010-05-07 09:20:53 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.67
    Multumesc celor care au facut comentarii referitoare la articol aici, precum si celor care au preferat email-ul. Marturisesc ca articolul mi-a pus unele probleme de “logistica”, insa am invatat cu ocazia asta si cateva lucruri noi, hi, hi…
    Un singur comentariu la comentarii: Morel, mi-as dori si eu sa am ocazia sa am simultan pe masa de lucru un IC7700 si un Flex5000!!! 73 de Florin

  • Postat de bujor YO6ANC la 2012-02-21 13:11:18 (ora Romaniei) de la adresa ***.***.***.144
    Sa traiesti Florine! Am citit mai multe despre SDR-uri dela cele mai simple si pina la cele mai sofisticate. As dori sa fac si eu unul de tip ZETA sdr.ptr.455khz pe I/Q la un TRX analog fara CAT numai ptr. RX .Multe softuri nu accepta decit TRX cu CAT ptr.setare frecventa etc. As dori sa-mi indici un soft care sa admita setarea manuala frecventei de 455khz cu decalajele audio de rigoare pe I/Q si cu un minim de display pe PC ptr.analiza semnalelor din banda de trecere a TRX.Multe softuri au setate numai un numar limitat de placi sdr si nu accepta setarea de 455khz. Am un PC la 3Ghz cu 40GB, cu video de 512Mb si cu sound pe placa de baza cu LINE IN stereo cu jack 3,5mm.Multe multumiri.73!Bujor YO6ANC.
  • Scrieti un mic comentariu la acest articol!
    Opinia dumneavoastra va aparea dupa postare sub articolul "Software Defined Radio IV"
    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


    Opiniile exprimate în articole pe acest site aparţin autorilor şi nu reflectă neapărat punctul de vedere al redacţiei.

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