sdr yo2bof

Tulp SDR gemaakt door YO2BOF

Ik verwelkom alle YO-radiostations. Ik heb deze blog geopend in de hoop dat ik mijn ervaring kan overbrengen aan iedereen die een Software Defined Radio (SDR) heeft gebouwd, gebouwd of wil bouwen, genaamd Tulip of Tulipan.

Ik ben begonnen met de aankondiging die door YO5OCA op Radioamator.ro is gepost met betrekking tot de beschikbaarheid van een set bedrading voor de realisatie van deze transceiver. Na het aanschaffen van de Aurel YO5OCA bedradingskit, kwam ik in contact met Gicu YO8RLK en Cristi YO3FLR, van waaruit ik de eerste schema- en componentinformatie heb geleerd.

Er volgde een periode van ongeveer 2 maanden waarin ik de onderdelen van online winkels kocht. Gedurende deze tijd dat we het chassis hebben ontworpen en gebouwd, hebben we verschillende componenten op boards met SMD-componenten uit gebruik hersteld. We hebben het splitsen en flippen van SMD-componenten en -circuits met evenveel pins geoefend. We hebben gereedschappen en chemicaliën aangeschaft die specifiek zijn voor SMD-componenten. We hebben gezocht naar informatie over het schrijven van SMD-componenten, hun afmetingen, enz. Ik heb gezocht naar zoveel mogelijk informatie over hoe de SDR’s werken. In het hoofdstuk Technische informatie vindt u informatie die hopelijk nuttig zal zijn.

Van de documentatie die ik van Gicu YO8RLK ontving en van wat ik op het internet vond, maakte ik een synthese van de nodige schema’s in PDF-formaat (A3) die ik heb afgedrukt en indo-conservatief. Ik heb de bedradingsborden gescand voor mogelijk later overleg, omdat door het vasthouden van de componenten wat informatie niet meer zichtbaar is, deze informatie is te vinden in de Tulip SDR-documentatie.

De daadwerkelijke realisatie duurde 4 maanden ongeveer 400 uur werk. We zijn begonnen met chassisontwerp, toetsenbordherontwerp, toetsenbordtoetsenborden, encoder en potentiometer. Zie de sectie Chassis van het Tulip Development SDR- hoofdstuk voor meer informatie

20160226_125635

Na het maken van het chassis, het opstellen van de module-indeling (zendontvangerbedrading), de voorlopige voorkant van de toekomstige zendontvanger, schakelden we de componenten om naar de printplaten.

De volgorde van uitvoering was: 1) Controller, 2) DDS (Direct Digital Synthesizer),   3) Schakelen, 4) SDR Avala, 5) RX-filters, 6) DSP (Digital Signal Processing), 7) TX-filters, 8) De laatste verdieping.

In het hoofdstuk Delivering Tulip SDR vindt u een gedetailleerde beschrijving van elke module.

Vanuit mijn oogpunt heeft de realisatie van deze zendontvanger een speciale “filosofie” en deze bestaat uit het volgende: de identieke verwerking van de signalen I en Q als amplificatie, filtering en numerieke analoge conversie. Vanaf dit idee, vanwaaruit, na het verkrijgen van de I- en Q-signalen bij de uitgang van de Tayloe-detector en tot de verwerking ervan door de DSP, kunnen verstoringen optreden die deze signalen veranderen. Als u de DSP zuiver wiskundig maakt, resulteert elke fout in de waarde van een variabele in een fout in het resultaat. De toestand van gelijke en faseamplitudes precies op 90 graden wordt nooit vervuld, er is altijd een kleine amplitude of fase-amplitude. Uit de praktijk blijkt dat deze verschillen in de tijd variëren. De theorie laat zien dat om 40 dB ongewenste zijbanden in de 300Hz-3000Hz-band te bereiken, de precisie van 90 graden halfweg is, wat praktisch onmogelijk te bereiken is. De oplossing voor dit probleem bestaat uit het introduceren van enkele (of laagdoorlaat) filters in het signaalverwerkingspad I en Q waarin er een lineaire afhankelijkheid is tussen de signaalfase en de frequentie-logaritme. Deze nauwkeurig berekende filters en een redelijk aantal palen geven in de praktijk zeer goede resultaten. Ik hoop dat de bovenstaande uitleg je heeft overtuigd. Als radio’s is het niet nodig om meer details over de SDR te krijgen, de twee materialen in de sectie Technische informatie zijn voldoende.

Concluderend kan de realisatie van de verwerkingspaden van de I- en Q-signalen uit de SDR Avala en DSP-modules niet met alle componenten worden gedaan en hier verwijs ik naar het feit dat een reeks componenten een paar moet zijn, dat wil zeggen dat ze dezelfde waarde moeten hebben (R of C). Het is niet erg belangrijk dat de waarde precies die is in het diagram, een tolerantie van 1-5% (of zelfs 10%) is toegestaan, maar het is belangrijk dat de delen die dezelfde rol spelen dezelfde waarde hebben (paar). In de beschrijving van de modules zal ik precies specificeren welke de paar componenten zijn.

Deze benadering maakt de constructie van de transceiver langzamer, maar ik verzeker u dat het de moeite waard is. Het is heel moeilijk om de constructie af te ronden om te concluderen wat niet goed werkt en waar in te grijpen.

Een goede zaak is dat de schema’s correct zijn. Deze verklaring is niet gratis, de transceiver die ik heb gemaakt, werd na dit schema uitgevoerd. Ik heb alleen als schakel ingegrepen in de schakelmodule en de koppelingsmodus tussen SDR Avala en DSP. Deze wijzigingen worden gedetailleerd beschreven in de beschrijvingen van die modules.

Zelfs als er veel passieve componenten zijn, zijn ze gecontroleerd op selectie van track en track. De grote hulp was de SMD-tester (zie de gebruikte fotogalerij Tools). In sommige gevallen gaf ik er de voorkeur aan twee componenten parallel te koppelen om de vereiste waarde te verkrijgen, vooral voor condensatoren waar de spreiding van waarden hoger is. In het geval van koppelingscomponenten heb ik ze altijd allebei in één keer gemonteerd om fouten te voorkomen. In het geval van condensors maakten we de paren voordat we de waarden selecteerden die meer gelijk konden zijn. In sommige gevallen bestond een paarelement uit een enkele condensator en bestond het tweede element uit het paar uit twee (drie) condensatoren. Houd er rekening mee dat ze tijdens het vasthouden aan SMD’s worden opgewarmd en dat de nominale waarde verandert, dus de waarde van het samenstel moet na minstens 2 minuten koeling worden gemeten.

Na installatie van de passieve componenten heb ik die module gevoed en gecontroleerd met een numerieke multimer de spanningen op de voedingspinnen van de geïntegreerde schakelingen, de pennen van de stabilisatiecircuits, de spanningsdelers en over het algemeen de invoerpaden.

De transceiver is georganiseerd in acht functionele blokken die gemakkelijk kunnen worden geïdentificeerd in de onderstaande beschrijving.

tulip-blokdiagram

Communicatie met de operator wordt hoofdzakelijk uitgevoerd door de controller- en DSP-modules. De encoder voor frequentie is een optische encoder, de encoders 1 en 2 zijn mechanische encoders met een schakelaar.

In de 20W-versie van de transceiver moet de bron een stroom leveren van ongeveer 4 ÷ 5 A op de 12 V-lijn en 1 A op de 5 V-lijn.

De modules zijn gemaakt op dubbelzijdige gedrukte bedrading met uitstekende metallic doorgangen (gefeliciteerd aan degenen die hebben ontworpen en degenen die de bedrading hebben gemaakt). De montage van de modules op het chassis werd op een afstand van 10 mm gemaakt, zodat deze het meest geschikt was qua aansluitingen.

De werkingswijze, constructie en aanpassingsspecificiteiten van elke module worden gepresenteerd in het hoofdstuk Ontwikkeling van Tulip SDR

De auteurs van het Tulip-project zijn Georghi RX9CIM en Vladimir R6DAN. De eerste vermelding van het project is op 1 mei 2015. Een chronologie van de evolutie van dit project is te vinden op:

http://forums.qrz.com/index.php?threads/new-standalone-sdr-dsp-reciever-and-trancievers-from-russia.478177/

 

Het project werd overgenomen door vele radioamateurs en voortdurend verbeterd. Ik zou erop willen wijzen dat Igor UT3QI, die de tekentekeningen maakte, Artur SP3OSJ, een miniatuurversie maakte van het Tulip-project, Valery YL2GL, dat een complete Tulip-transceiver maakte waaraan hij een 100W-vermogenspodium toevoegde. In YO is het aantal gemaakte Tulip-transceivers nog steeds klein, in de functionele fase in het verkeer noem ik Gicu YO8RLK, Cristi YO3FLR en degene die ik heb gemaakt. Er zijn nog andere exemplaren in de constructie en het lijkt erop dat de interesse in deze transceiver groeit.

De prestaties verwacht door de auteurs van het project is als volgt:

-Tulip SDR is een toonaangevende transceiver met indirecte RF-signaalconversie. (Quadrature Signal Detector I / Q of Tayloe-SDR)

– Frequentiebereik – 50 kHz – 30 MHz;

– Heeft een controller met een LCD-scherm en een touchscreen;

-Forms FM, AM, CW, SSB;

– Mogelijkheid om digitale modi te gebruiken met behulp van een lineaire transmitter invoer / uitvoer en PC-gecontroleerde VOX;

– De aanwezigheid van een tweekleurig signaal in de transmissiemodus;

– In de AM-ontvangstmodus en de FM-ontvangstband kan worden ingesteld op 0 ÷ 10000Hz

In SSB-ontvangstmodi en de CW-ontvangstband kan worden ingesteld in het bereik van 0 ÷ 3700Hz

– Mogelijkheid om de bandbreedte van het uitgezonden signaal aan te passen in het bereik van 50 ÷ 3000Hz

– Rechthoekigheid van digitale filters gebruikt op -3 dB / -60 dB niveau – beter dan 1,1;

– Onderdrukking van beeldfrequentie – 70 dB;

– Gevoeligheid – 0,5 ÷ 1 μV

– Beschikbaar Notch-autofilter

– Beschikbare Shift

– Beschikbare Nois Blanker;

– Beschikbare squelch.

– Dynamische microfoon, condensatormicrofoon, nagalm en compressiemogelijkheden;

– Frequentie afwijking in FM – 6 kHz;

– De mogelijkheid om het ongebalanceerde transmissiepad te onderdrukken door het handmatig aan te passen met een grafische interface die de tweede zijbandtransmissie beter onderdrukt dan 50dB;

– Beschikbare VOX;

– Elektronische manipulator;

– Mogelijkheid om verbinding te maken met een willekeurige IF-transducer;

– PC-verbinding via CAT-interface (TS 570-protocol)

Gezien de prestaties van het project zoals aangekondigd door de auteurs, kan ik zeggen dat de Tulip die ik heb gebouwd deze performance heeft aangeraakt, waar ik zeer tevreden over ben.

In de Frecventa-beeldvideo kunt u zien dat de beeldfrequentiedemping de voorspelde -70 dBm niet haalt.

Frequentiebeeld https://www.youtube.com/watch?v=RhPwy1PArr8

Om de gevoeligheid van het apparaat te meten, nam ik contact op met een vriend die me een betrouwbare en betrouwbare signaalgenerator bezorgde.

perf1

Perf2

En zo verder tot S3

perf3

Het signaal op S3 was nog steeds zichtbaar en klonk erg goed in de luidspreker. Ik heb niet gemeten zoals onder S3 omdat de generator geen signaal minder dan -110 dBm kon leveren.

Voor documentatie kunt u verwijzen naar een uitgebreid artikel over S-meter kalibratie op https://en.wikipedia.org/wiki/S_meter . Dus, volgens de correspondentietheorie tussen het conventionele niveau S, het vermogen in dBm (decibel / microvolt), respectievelijk, is de 50Ω spanning uitgedrukt in μV te vinden in de onderstaande tabel:

S HF
μV (50Ω) dBm
S9 + 10dB 160,0 -63
S9 50.2 -73
S8 25.1 -79
S7 12.6 -85
S6 6.3 -91
S5 3.2 -97
S4 1.6 -103
S3 0.8 -109
S2 0.4 -115
S1 0.2 -121

De conclusie is dat de gemeten gevoeligheid minder dan 1 μV is, maar er rekening mee houdend dat wanneer de antenne wordt verwijderd, de signaalsterkte-indicator omhoog gaat naar -118 dBm, en in de bovenste banden tot -120 dBm kunnen we ons tevreden verklaren met een thuisontvanger gemaakt.

Het gebruik van het verkeer heeft een modulatie van hoge kwaliteit gedemonstreerd, waarbij veel radio-amateurs verbaasd zijn dat ze een zelfgemaakte zendontvanger zijn.

De smeekbede, de kracht van de laatste verdieping is een ander argument ten gunste van deze zendontvanger.

Last but not least de mogelijkheid om de 36KHz-bandbreedte te bekijken, deze aan te passen aan de displayschaal, werkfaciliteiten te splitsen, de gewenste audioband bij de receptie te selecteren, de mogelijkheid om te schakelen en anderen en het feit dat het een SDR-transceiver is STANALONE (wat betekent dat het geen computer nodig heeft) maakt Tulip een moderne zendontvanger die kan “beat” met veel grote namen transceivers.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *