انتخاب یک فرستنده گیرنده فرستنده و گیرنده SDR تک برد ساده اطلاعات در مورد سیستم عامل و نرم افزار

یک موضوع (اگر قبلا ایجاد نشده است) در انجمن http://ra3pkj.keyforum.ru ایجاد کنید

SDR HAM - مقدمه

توجه! در زمستان، ریزمدار CY7C68013 ممکن است به دلیل خراب شدن توسط الکتریسیته ساکن، که در هوا و روی اجسام اطراف جمع می‌شود، از کار بیفتد و سپس در مسیری غیرقابل پیش‌بینی جریان پیدا کند. لازم است که تجهیزات به زمین متصل شود و گذرگاه زمین SDR با سیم جداگانه به کیس کامپیوتر متصل شود. تخته ها و قطعات روی بردهایی را که به تجهیزات وصل می شوند فقط پس از حذف الکتریسیته ساکن از دستان خود، مثلاً با لمس اجسام فلزی عظیم، لمس کنید. اکیداً توصیه می کنم محفظه کانکتور USB (که روی برد SDR است) را مستقیماً به گذرگاه زمینی SDR وصل کنید، برای این کار باید مدار موازی C239، R75 (نزدیک کانکتور USB) را اتصال کوتاه کنید.

برای خرید تابلوهای خالی، با یوری (R3KBL) تماس بگیرید [ایمیل محافظت شده]

من فوراً می گویم که من این فرستنده و گیرنده را نساخته ام، فقط به خود موضوع و نتایج آن علاقه دارم. علاوه بر این، فرستنده گیرنده از یک سینت سایزر AD9958 با طراحی من استفاده می کند، و من همچنین سیستم عامل جدیدی را برای آداپتور USB ادغام شده در برد نوشتم، که جایگزین سیستم عامل قدیمی قدیمی "از آلمانی" شد (این مورد در زیر بحث شده است).

اطلاعات کلی

فرستنده گیرنده SDR HAM یک کلون از SDR-1000 است که به طور ساختاری توسط Vladimir RA4CJQ طراحی شده است. فرستنده و گیرنده از راه حل های مدار شناخته شده ای استفاده می کند که توسط بسیاری از آماتورهای رادیویی توسعه یافته است. تفاوت با کلون معروف "Kyiv" SDR-1000UA کاملاً قابل توجه است. توضیح کوتاهامکانات:

1. طرح تک تخته.

2. تقویت کننده قدرت فرستنده حداقل 8 وات (آنهایی که استعداد دارند می توانند بیشتر فشار دهند).

3. سینت سایزر فرکانس روی تراشه DDS AD9958 با سطح پایین اسپرز (سینتی سایزر در اینجا توضیح داده شده است:).

4. کنترل فرستنده گیرنده از طریق USB ( آداپتور USB به طور ساختاری در اینجا توضیح داده شده است: اما سیستم عامل خاصی برای SDR-HAM وجود دارد!!!).

5. منبع تغذیه: +13.8V و دوقطبی +-15V.

6. تضعیف کننده رله دو مرحله ای در ورودی گیرنده.

7. SWR و قدرت سنج.

8. در هر اتاق عمل بدون ترمز کار کنید سیستم های ویندوزبدون نصب درایور (درایور سیستم HID خود ویندوز استفاده می شود)، که پس از جایگزینی سیستم عامل آداپتور USB ادغام شده در برد امکان پذیر شد (این در زیر مورد بحث قرار گرفته است).

اطلاعات در مورد سیستم عامل و نرم افزار

فرستنده گیرنده با PowerSDR رسمی از نسخه های FlexRadio Systems نه بالاتر از 2.5.3 کار می کند (از نسخه 2.6.0 شروع می شود، فرستنده گیرنده SDR-1000 و کلون های آن پشتیبانی نمی شوند)، اما با PowerSDR 2.8.0 از KE9NS کار می کند، که به نوبه خود کار می کند. برای رادیو آماتور SDR -1000 اقتباس شد Excalibur (آخرین مد). در اینجا بیشتر در مورد این نسخه 2.8.0 است.

کنترلر AT91SAM7S (که برای کنترل سینت سایزر AD9958 استفاده می شود) باید همانطور که در اینجا توضیح داده شده فلش شود.

حالا بیایید در مورد سیستم عامل صحبت کنیم و تراشه های حافظه 24C64 که برای عملکرد کنترلر CY7C68013 به عنوان آداپتور USB ضروری هستند. از لحاظ تاریخی، هنگامی که فرستنده و گیرنده به توده ها رفت، سیستم عامل آداپتور USB-LPT از "آلمانی" (که در وب سایت من توضیح داده شده است) به تراشه حافظه "ریخته شد"، اما همانطور که معلوم شد، در نسخه های ویندوزبالاتر از ویندوز 7-32، سیستم عامل به درستی کار نمی کند. ترمز و مشکلات با امضای دیجیتالیرانندگان!!! (صاحبان ویندوز XP و ویندوز 7-32 می توانند با آرامش بخوابند). بعد از نوشتن یک سیستم عامل جدید که در هر کدام کار می کند، مشکل حل شد سیستم های عاملبدون ترمز و علاوه بر این، نیازی به نصب درایور ندارد (خود ویندوز یک درایور HID را در سطل های خود پیدا می کند). سیستم عامل توسط من با همکاری US9IGY ایجاد شده است.
اما یک نکته ظریف وجود دارد - باز کردن تراشه حافظه واقع در آنتخته، به تمرینات با آهن لحیم کاری نیاز دارد، زیرا شامل بلند کردن یک پایه ریز مدار و وصل کردن یک سوئیچ موقت است (این مورد در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت). فلاش زدن یک ریزمدار CLEAN در یک برد (به عنوان مثال در یک فرستنده گیرنده تازه ساخته شده یا زمانی که یک تراشه حافظه از فروشگاه نصب شده است) نیازی به تمرینات اضافی با آهن لحیم کاری ندارد. هر دو گزینه برای رفتار شما در زیر توضیح داده شده است:

1. یک تراشه حافظه خالی 24C64 باید همانطور که در اینجا توضیح داده شده فلش شود: با این تفاوت که از یک سیستم عامل جدید ویژه استفاده شده است و درایور اصلی کار ذکر شده در انتهای صفحه نصب نشده است. دانلود سیستم عامل جدید sdr_ham.iic: sdr_ham.zip . سیستم عامل از طریق USB به خود فرستنده گیرنده فلش می شود (همان آرشیو حاوی سیستم عامل sdr_ham.hex برای کسانی است که می خواهند چیپ حافظه را در خارج از فرستنده گیرنده فلش کنند، یعنی با استفاده از برنامه نویس). قبل از چشمک زدن فراموش نکنید که جامپر روی برد (که حدود 24C64 است) را به موقعیت فعال برنامه نویسی ببرید و همچنین فراموش نکنید که پس از فلش زدن آن را به حالت اولیه خود برگردانید.

2. هر کسی که تراشه حافظه 24C64 (که دارای سیستم عامل قدیمی از "آلمانی" است) مجدداً روشن کند، باید همان کاری را انجام دهد که در بالا در پاراگراف 1 توضیح داده شد، اما با در نظر گرفتن موارد زیر: به طور موقت پین 5 تراشه 24C64 را از حالت لحیم خارج کنید (ما وانمود می کنیم که که ریز مدار تمیزی داریم) و آن را از طریق سوئیچ ضامن وصل می کنیم، جامپر روی برد (که حدود 24C64 است) را به موقعیت فعال برنامه نویسی منتقل می کنیم و در حالی که سوئیچ ضامن باز است، SDR را به سوکت USB کامپیوتر وصل می کنیم. سپس SDR را روشن کرده و برنامه فلش را اجرا کنید. بلافاصله قبل از چشمک زدن، کلید سوئیچ را ببندید. پس از فلش، SDR را خاموش کنید و همه چیز را برگردانید.

برای مرجع. SDR (یا بهتر است بگوییم آداپتور USB آن) توسط رایانه به عنوان یک دستگاه HID تعریف می شود که ویژگی های آن دارای مقادیر ID زیر است: VID_0483 و PID_5750.

پس از تمام شدن دردسرهای فلش زدن، می توانید با خیال راحت نفس خود را بیرون دهید و فایل Sdr1kUsb.dll را از RN3QMP با PowerSDR در پوشه قرار دهید - دانلود sdr1kusb_rn3qmp.zip. در PowerSDR، در منوی General -> Hardware Config، کادر "USB Adapter" را علامت بزنید.

اطلاعاتی برای صاحبان فرستنده گیرنده های مختلف SDR دیگر!!! در سیستم عامل تراشه حافظه 24C64 (برای CY7C68013)، من خودم را به آنچه برای SDR HAM لازم است محدود کردم. سیستم عامل برای ارتقاء آداپتورهای USB به CY7C68013 برای SDR-1000 با DDS AD9854 در نظر گرفته نشده است. این توسط آزمایش UR4QOP در فرستنده گیرنده از UR4QBP تأیید شده است - DDS AD9854 کار نمی کند! بنابراین من بیان می کنم که سیستم عامل فقط برای SDR HAM در نظر گرفته شده است. من زمان یا انگیزه ای برای تطبیق چیزی در سیستم عامل برای سایر برنامه ها (به جز SDR-HAM) ندارم.

تخته ها را از yuraws تمیز کنید

تخته ها را با آبکاری سوراخ، ماسک لحیم کاری و علامت گذاری تمیز کنید.

سمت راست:

سمت پشت:

طرح

نمودارها (و همچنین نقاشی های تخته در هر دو طرف) را دانلود و باز کنید فرمت PDF: sdr_ham_shema_pdf.7z همین نمودارها برای مرجع کلی در زیر نشان داده شده است.

تضعیف کننده ورودی، UHF:

فیلترهای باند گذر محدوده (در نمودار حلقه های آمیدون به رنگ قرمز نشان داده شده اند - قرمز T50-2، زرد T50-6):

میکسرها، گیرنده ها و تقویت کننده های فرستنده:

کنترل خودکار_1:

کنترل خودکار_2:

سینت سایزر فرکانس:

آداپتور USB/LPT:

میکروکنترلر برای کنترل سینت سایزر فرکانس:

تقویت کننده قدرت فرستنده و ADC برای SWR و قدرت سنج:

پرداخت

نقاشی های تخته با کیفیت بالا در قالب PDF در همان سند شماتیک هستند (دانلود در پاراگراف قبلی). در زیر یک نمای کلی برای مرجع شما آورده شده است:

پروژه طراحی

دانلود پروژه (همراه با شماتیک و تابلو): project_sdr_ham.7z نمایشگر AltiumDesignerViewer در وب سایت رسمی: http://downloads.altium.com/altiumdesigner/AltiumDesignerViewerBuild9.3.0.19153.zip

فهرست عناصر

لیست RA4CJQ به طور خودکار توسط برنامه طرح بندی PCB تولید می شود، بنابراین نام بسیاری از عناصر خاص نیست، بلکه مشروط است. به خاطر داشته باشید که چنین نام هایی اغلب برای سفارش اجناس در فروشگاه ها مناسب نیستند. دانلود لیست عناصر در فرمت اکسل 2007-2010: sdr_ham.xlsx.

فهرستی از استیو (KF5KOG). این لیست همچنین شامل پیوندهایی به فروشگاه‌های Mouser و Digikey است (نام اقلام قابل کلیک هستند). نام‌های کاتالوگ این فروشگاه‌ها مشخص شده است (که کمی با نام سازنده‌های خود تفاوت دارند): فهرست قطعات با شماره‌های قطعه سازنده 18 سپتامبر 2014.pdf

اشکالات و پیشرفت ها

گاهی اوقات آماتورهای رادیویی پیام هایی را در مورد خطاهای مشاهده شده در انجمن ها ارسال می کنند و همچنین پیشرفت های مختلفی را پیشنهاد می کنند. در اسرع وقت آنها را در اینجا منتشر خواهم کرد.

#1. تابلو به هم ریخته استتعیین ها

مقاومت های R90 و R94 در سیم کشی یکی از ترانزیستورهای RD06 تقویت کننده قدرت. شکل تعیین صحیح را نشان می دهد (مقاومت ها با برجسته مشخص شده اند):

#2. در مدار UHF، در مدار قدرت ریز مدار DA1 AG604-89، مقاومت های R5 و R6 باید هر کدام 130 اهم باشند. #3. بارها گزارش شده است که در تخته های تمیز سازنده (پیوند به سازنده در بالای صفحه) شورت در ناحیه عناصر DFT وجود دارد. علاوه بر این، مقاومت شورت می تواند بسیار متفاوت باشد، به عنوان مثال، چند اهم و بالاتر. در حالت دریافت این امر به ویژه برای گوش قابل توجه نیست، اما در هنگام انتقال قدرت خروجی کم است. شورت هایی نیز در ناحیه ریز مدارهای INA163 یافت شد که در عدم تعادل سیگنال های ارائه شده به کانال های چپ و راست کارت صدا بیان شد. اغلب نقاط کوتاه حتی با بزرگنمایی زیاد قابل مشاهده نیستند. در چنین مواردی، موارد کوتاه باید "سوخته شوند"شوک الکتریکی

#4.

لطفا توجه داشته باشید که تراشه DD6 روی برد در ابتدا 180 درجه می چرخد. در مقایسه با ریز مدارهای DD4، 8، 9. درست است! می توانید DD6 را به صورت مکانیکی مانند DD4، 8، 9 لحیم کنید و این درست نخواهد بود.

#5. فرستنده و گیرنده به یک ولتاژ خارجی دوقطبی 15-+ ولت (علاوه بر ولتاژ +13.8 ولت) برای منبع تغذیه نیاز دارد. در اصل، می توان آن را از یک منبع ترانسفورماتور +-15 ولت تغذیه کرد، اما بسیاری از آماتورهای رادیویی از ریز مدارهای مبدل DC/DC استفاده می کنند که با افزایش جزئی نویز ناشی از چنین مبدل هایی مواجه می شوند. برای انجام این کار، روسری ساخته می شود که روی آن ریز مدار و عناصر سیم کشی لحیم شده است و خود روسری روی برد فرستنده گیرنده قرار می گیرد. آنها از ریز مدارهای MAX743 (یک مبدل از +5 ولت به + 15 ولت) استفاده می کنند، به صفحه داده پیوند می زنند http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX743.pdf، برگه داده حاوی نقشه ای از یک برد مدار چاپی است، سیم کشی ریز مدار بسیار پیچیده است. آنها همچنین از ریز مدارهای P6CU-1215 (از +12 ولت تا + 15 ولت) یا P6CU-0515 (از + 5 ولت تا + 15 ولت) استفاده می کنند، که به عناصر سیم کشی کمتری نیاز دارند، پیوند به صفحه داده http://lib.chipdip.ru/ 011/DOC001011940 .pdf. همچنین ریز مدارهای RY-0515D و NMV0515S (هر دو از 5+ تا 15+ ولت) ذکر شده است که دومی صدای کمی ایجاد می کند. باید گفت که هنگام استفاده از مبدل های +5 ولت به + 15 ولت، یک رادیاتور بزرگ شده برای تثبیت کننده + 5 ولت مورد نیاز است، زیرا مصرف فعلی مبدل ها قابل توجه است.

#6. برای به دست آوردن توان خروجی 10 وات (یا بیشتر)، باید ترانزیستورهای RD06HHF1 را با RD16HHF1 جایگزین کنید. جریان ساکن هر ترانزیستور را روی 250 میلی آمپر تنظیم کنید. اگر اندازه رادیاتور اجازه دهد، جریان ساکن می تواند به طور قابل توجهی بزرگتر شود. Stew KF5KOG در گروه yahoo تغییر مقادیر عناصر سیم کشی این ترانزیستورها را پیشنهاد می کند. خازن های C254268 را به 0.1 میکرومتر تغییر دهید و مقاومت های R91102 را به 680 اهم تغییر دهید.

#7. ترانسفورماتور HF در دوربین دوچشمی BN-43-202 در خروجی تقویت کننده قدرت بسیار داغ می شود. پیشنهاد شده است که هسته را با لوله های 2643480102 FERRITE CORE, CYLINDRICAL, 121OHM/100MHZ, 300MHZ جایگزین کنید. ابعاد Dext.12.3mm x Din.4.95mm x Length 12.7mm, material-43. دیتاشیت http://www.farnell.com/datasheets/909531.pdf (عکس سمت راست ترانسفورماتور قبلی روی دوربین دوچشمی را برای مقایسه نشان می دهد):

یک آماتور رادیویی با نام مستعار Lexfx (انجمن CQHAM) مشکل را به روش دیگری حل کرد. او یک چوک اضافی (به رنگ قرمز در نمودار) نصب کرد، در حالی که خروجی وسط دوربین دوچشمی دیگر استفاده نمی شود. هسته چوک 10x6x5mm (احتمالا 1000NN)، 7 دور در دو سیم با قطر 0.8mm:

#8. اطلاعات از گروه یاهو. برای کاهش نویز UHF، باید رد زمین را در یک مکان قطع کنید (شکاف پل در تصویر)، و در جای دیگر اندوکتانس SMD را اضافه کنید و هادی را در این مکان بشکنید (Cut Trace در تصویر):

#9. برای تراز کردن مسیر نویز در پانورامای PowerSDR، توصیه می شود مقدار ظرفیت خازن های C104، 107، 112، 113 (در خروجی های میکسر گیرنده FST3253) را به 0.012 میکرون یا حتی به 8200 pf کاهش دهید.

شماره 10. خطا در سیم کشی برد. پایه های 2.3 (منبع، تخلیه) ترانزیستور VT2 IRLML5103 که برق تراشه UHF را تامین می کند، باید تعویض شوند. خودتان تصمیم بگیرید که چگونه این کار را انجام دهید. احتمالا سیم. برگه داده IRLML5103.pdf

#یازده. مدار بای پس تقویت کننده برق ناموفق. هنگام تعویض به انتقال، کابل بای پس به ورودی تقویت کننده متصل می ماند، که تقویت کننده را در فرکانس 50 مگاهرتز هدایت می کند. پیشنهاد می شود از کنتاکت های آزاد رله K26 برای قطع کامل کابل بای پس استفاده کنید. رله K26 دارای دو گروه تماس است. K26 را (اگر قبلا لحیم شده بود) از حالت لحیم خارج می کنیم و طبق نمودار و شکل زیر انجام می دهیم. ما از سیم سیم پیچ PEV برای جامپرها استفاده می کنیم. ممکن است لازم باشد قبل از لحیم کاری پاهای رله را کمی خم کنید. تقریبا غیر قابل توجه خواهد بود. روی قسمتی از تخته، خطوط سفید محل برش را نشان می‌دهند و خطوط سیاه نازک پرش‌های سیمی را نشان می‌دهند:

رادیاتور یک صفحه آلومینیومی به ضخامت 3 ... 4 میلی متر است که در پایین تخته روی قفسه ها ثابت شده است. ترانزیستورهای تقویت کننده قدرت و تثبیت کننده +5 ولت در قسمت پشتی برد لحیم شده و به هیت سینک پیچ می شوند.

نرم افزار تعریف رادیو - نرم افزار تعریف رادیو، یک روند جدید در ساخت و ساز طرح های رادیویی آماتور، جایی که برخی از عملکردهای گیرنده (گاهی اوقات فرستنده) به رایانه (ریزپردازنده، میکروکنترلر) منتقل می شود. بیایید به بلوک دیاگرام نگاهی بیندازیم:

سیگنال از آنتن وارد مدارهای ورودی می شود، جایی که از سیگنال های غیر ضروری فیلتر می شود، می تواند تقویت یا تقسیم شود، همه اینها به وظایف دستگاه بستگی دارد. در میکسر، سیگنال مورد نظر با سیگنال های نوسان ساز محلی مخلوط می شود. بله بله دقیقا با سیگنال ها! دو عدد از آنها وجود دارد و نسبت به یکدیگر 90 درجه از فاز خارج می شوند.

در خروجی میکسر از قبل سیگنال های فرکانس صوتی داریم که طیف آن از فرکانس نوسان ساز محلی بالا و پایین است. به عنوان مثال: نوسان ساز محلی 27.160 مگاهرتز و فرکانس سیگنال مفید 27.175 مگاهرتز است، در خروجی میکسر سیگنال هایی با فرکانس 15 کیلوهرتز داریم. آره! دوباره دو تا به آنها سیگنال IQ نیز می گویند. تقویت کننده صدا سطح را به سطح مورد نظر تنظیم می کند و آن را به ADC تغذیه می کند. بر اساس تغییر فاز سیگنال‌های IQ، برنامه تعیین می‌کند که آیا سیگنال مفید بالای نوسان‌گر محلی بوده یا پایین‌تر و باند دریافت آینه غیرضروری را سرکوب می‌کند.
به هر حال، فرستنده SDR تقریباً بر اساس همان اصول کار می کند: یک سیگنال فرکانس پایین با تغییر فاز از DAC با یک نوسان ساز محلی در میکسر مخلوط می شود و در خروجی ما یک سیگنال فرکانس بالا مدوله شده داریم که مناسب برای تقویت در برق و تامین آنتن.
همچنین لازم به ذکر است که حتی سیستم های SDR مدرن تری ظاهر شده اند که در آنها سیگنال مفید مستقیماً به یک ADC با سرعت بالا عرضه می شود.

در تجهیزات رادیویی آماتور بخش پایین و میانی، کارت های صوتی رایانه عمدتاً به عنوان ADC استفاده می شوند. مانند ساخته شده است مادربردو خارجی، از طریق USB متصل شده یا در کانکتور PCI مادربرد قرار داده شده است. دلیل این امر ساده است: معمولاً کارت های صوتی تعبیه شده در مادربرد نمی درخشند ویژگی های خوبو این با نصب خارجی جبران می شود. دامنه (باندی که در آن SDR قادر است سیگنال مفیدی را بدون تنظیم نوسان ساز محلی دریافت کند) مستقیماً به کارت صدا: هر چه فرکانسی که کارت صدا قابلیت دیجیتالی کردن آن را داشته باشد بیشتر باشد، دهانه آن بیشتر است. به طور معمول این مقادیر 44 کیلوهرتز (پهنای باند 22)، 48 کیلوهرتز (پهنای باند 24)، 96 کیلوهرتز (48) و حتی 192 (96) کیلوهرتز هستند. در فناوری پیشرفته، از ADC های با کیفیت و گران قیمت استفاده می شود که سیگنال آن توسط یک ریزپردازنده تعبیه شده در SDR به یک کامپیوتر قابل فهم تبدیل می شود.
مزیت اصلی فناوری SDR در تمرین رادیویی آماتور: تعداد زیادی از انواع مدولاسیون، پارامترهای فرستنده گیرنده قابل تنظیم (در نهایت، پردازش سیگنال در نرم افزار انجام می شود) و نمای پانوراما از محدوده.

از آنجایی که گیرنده‌ها و گیرنده‌های SDR اساساً گیرنده‌ها و فرستنده‌های تبدیل مستقیم هستند، آشنایی با تئوری فرآیندهای انجام شده در این دستگاه‌ها مفید خواهد بود. اینکه دقیقاً چگونه باند جانبی مورد نیاز در SDR تخصیص یا تشکیل شده است پس از خواندن سند مشخص می شود.

زمانی به ارتباطات رادیویی در برد HF 160 و 80 متر علاقه داشتم، اما زمانی که به شهر نقل مکان کردم، به دلیل کمبود زمان و مکان برای استقرار آنتن، همه را در قفسه بالایی قرار دادم. برد 160 متری "منقرض" بود. در یک زمان، برای 25 گریونا، با علامت تماس UU5JPP مجوز دریافت کردم.

اما هنوز هم دوست دارم روی آنتن بروم، و سپس شروع به گشت و گذار در اینترنت به دنبال مدارهای فرستنده گیرنده جدید کردم و با این نمودار، که مورد بحث قرار خواهد گرفت که نویسنده این نمودار در مورد آن صحبت خواهد کرد.

به نوعی میل به ساخت یک فرستنده گیرنده SDR وجود داشت. و جستجو برای اطلاعات و نمودارها در فرستنده های SDR آغاز شد. همانطور که معلوم شد، به استثنای نسخه های مختلف SDR-1000، عملا هیچ فرستنده و گیرنده کاملی وجود ندارد. اما برای بسیاری، این فرستنده و گیرنده هم گران و هم پیچیده است. نسخه های مختلفی از بردهای اصلی، سینت سایزر و ... نیز منتشر شد. ، آن ها واحدهای عملکردی جداگانه Tasa YU1LM که فرستنده و گیرنده کامل "AVALA" را نیز ساخته است، در زمینه توسعه و رواج فناوری ساده SDR کارهای زیادی انجام داده است و ما می توانیم طرح های آن را به مبتدیان در این زمینه و کسانی که می خواهند امتحان کنند SDR حداقل است توصیه کنیم. هزینه.

در پایان، تصمیم گرفتم تا حد امکان از فرستنده و گیرنده SDR با کیفیت بالا و سایر انتشارات خود استفاده کنم. تصمیم بر این شد که میکسر روی 74HC4051 ساخته شود - گیرنده تبدیل مستقیم US5MSQ سرگی زمانی ساخته شد، با یک میکسر روی این تراشه. و استفاده از 74HC4051 در یک فرستنده و گیرنده به شما امکان می دهد یک میکسر بسیار ساده بسازید - مشترک برای هر دو مسیر دریافت و ارسال. کیفیت کار این میکسر کاملا راضی کننده است.

فرستنده و گیرنده بر اساس یک طرح تبدیل مستقیم از فرکانس کاری به فرکانس صوتیبرای پردازش سیگنال توسط کارت صدای کامپیوتر... بنابراین، بسیاری از مطالبی که در مورد تکنیک تبدیل مستقیم نوشته شده است در مورد SDR نیز صدق می کند. به ویژه، نیاز به سرکوب باند جانبی غیر کار (در کانال آینه SDR) با استفاده از روش فاز.

محدوده فرکانس کاری 14.140 - 14.230 مگاهرتز. (هنگام استفاده از کریستال کوارتز در فرکانس 14.185 مگاهرتز و کارت صدا با فرکانس نمونه برداری 96 کیلوهرتز)
حساسیت حدود 1 میکروولت است و تا حد زیادی به کیفیت کارت صدا بستگی دارد.
محدوده دینامیکی intermodulation بیش از 90 دسی بل است - هیچ چیز دقیق تری برای اندازه گیری آن وجود نداشت.
سرکوب حامل برای انتقال بیش از 40 دسی بل است (من 45 - 60 دسی بل دریافت کردم) و به نمونه خاص 74HC4051 و همچنین به کیفیت تنظیم بستگی دارد.
سرکوب کانال آینه بیش از 60 دسی بل با برنامه اصلاح است.
توان خروجی حدود 5 وات است.

واضح است که برای یک فرستنده گیرنده SDR لازم است برنامه کنترل وانتخاب من بر روی برنامه M0KGK افتاد، زیرا این برنامه قادر به تصحیح دامنه و فاز در کل محدوده عملیاتی کارت صدا و به خاطر سپردن نقاط کالیبراسیون بود. این ویژگی بسیار مهم است. به دلیل عدم توانایی ذخیره کالیبراسیون در چندین فرکانس کارت صدا در برنامه، از استفاده از آن خودداری کردم - این برنامه با گیرنده های SDRبا سینت سایزرهای فرکانس داخلی، که در آن تنظیم فرکانس توسط سینت سایزر انجام می شود و نه با فرکانس کارت صدا.

برای بزرگنمایی روی تصویر کلیک کنید

نمودار مدار ساده است و من اصل کار را شرح نمی دهم. شما می توانید این را از Tasa YU1LM بخوانید زبان انگلیسی. هیچ خطایی در برد مدار چاپی یافت نشد. برای سهولت در لحیم کاری، من مقادیر عناصر را در نقشه برد مدار چاپی امضا کردم و نه شماره سریال عناصر را.

فرستنده و گیرنده عملاً نیازی به پیکربندی ندارد و با نصب مناسب، البته با تنظیمات صحیح برنامه M0KGK شروع به کار می کند.

واضح است که بسیاری برای خرید تشدید کننده کوارتز با مشکل مواجه خواهند شد. بنابراین، در صورت عدم وجود آن یا به دلیل تمایل به داشتن کل برد 20 متر، می توانید به سادگی از یک VFO یا سینت سایزر خارجی در فرکانس کاری استفاده کنید که سیگنال از آن باید از طریق یک پین اول 74HC04 تغذیه شود. خازن کوپلینگ 10 nF. خازن های C63 و C64 را نصب نکنید.

کار با این فرستنده و گیرنده بسیار دلپذیر و راحت است. همه کنترل موس کامپیوتر. کل طیف در باند 96 کیلوهرتز قابل مشاهده است و با نشان دادن یا "کشیدن" فیلتر برنامه، فوراً به سرعت و واضح روی ایستگاه مورد نظر تنظیم می کنیم. پس از کار بر روی این فرستنده گیرنده، کار بر روی یک فرستنده معمولی در حال حاضر چیزی را از دست داده است - اطلاعات بصری در مورد وضعیت گروه.

به طور سنتی، در طول قرن گذشته، یک روش واحد غالب شده است، که به یک روش کلاسیک تبدیل شده است - چرخاندن دستگیره تنظیم گره خاص در داخل ایستگاه رادیویی (مدار ورودی، نوسان ساز محلی، سینت سایزر). یعنی تنظیمات مرتبط با تغییر مکانیکی یا الکتریکی در یک یا چند مورد از آنها. این روش تنظیم تعدادی محدودیت برای اپراتورهای رادیویی اعمال می کند. ما فقط می توانیم از یک ایستگاه در یک زمان ارسال دریافت کنیم. برای گوش دادن به یک ایستگاه دیگر، ابتدا باید ایستگاه قبلی را از دست بدهیم و سپس ایستگاه جدید را تنظیم کنیم. و این در حال حاضر یک روند مشخص است که زمان معینی را می طلبد و در اصل، درک پیچیده و کاملی از پخش رادیویی به عنوان منبع اطلاعات را حذف می کند. محدودیت این روش این است که ما نمی توانیم پخش زنده را ببینیم. ابتدا، شما قطعاً باید یک منطقه خاص را اسکن کنید، و سپس تصویر "یخ زده" را گسترش دهید، همانطور که در حال حاضر در اکثر فرستنده های Yaesu اجرا می شود.
علاوه بر این، همانطور که از تئوری ساخت دستگاه های گیرنده رادیویی مدرن مشخص است، بهره اصلی در گیرنده های سوپرهتروداین توسط تقویت کننده فرکانس متوسط آن (IFA) ارائه می شود که حساسیت واقعی گیرنده را تعیین می کند، یعنی توانایی آن در دریافت سیگنال های ضعیف را تعیین می کند. .
فیلترهای انتخاب متمرکز (FSS) این مسیر، انتخاب پذیری گیرنده را در کانال مجاور تضمین می کند. فیلترهای کوارتز، که دارای شیب های مشخصه تند هستند، به بهترین وجه با این کار کنار می آیند.

شکل زیر مشخصات فیلتر را نشان می دهد. باند عبور آن (PB) در سطح 0.7 K تعیین می شود که در آن K ضریب انتقال فیلتر است. شکل نشان می دهد که دامنه تداخل به طور قابل توجهی نسبت به دامنه سیگنال مفید ضعیف شده است: K2<К1.
از اینجا واضح است که هر چه شیب مشخصه صاف تر باشد، سیگنال تداخل کمتری سرکوب می شود و بالعکس. انتخاب کانال مجاور پارامتری است که توانایی گیرنده را برای جداسازی سیگنال مورد نظر در یک فرکانس معین در یک باند مشخص می کند.
علاوه بر انتخاب کانال مجاور در سوپرهتروداین ها، چیزی به نام انتخاب کانال آینه ای وجود دارد که با طراحی مدارهای ورودی گیرنده تعیین می شود.
اما مهمترین ویژگی گیرنده های سوپرهتروداینی این است که هرچه مقدار فرکانس میانی آن کمتر باشد، شیب های مستطیلی بیشتری از ویژگی های فیلترهای باند گذر آن به دست می آید و گزینش پذیری نسبت به کانال مجاور بیشتر می شود. اما، هر چه مقدار فرکانس میانی کمتر باشد، انتخاب پذیری در کانال مجاور بدتر است. بنابراین، ما یک مقدار مصالحه فرکانس میانی 465 کیلوهرتز را برای گیرنده های رادیویی تولید شده در اتحاد جماهیر شوروی و 455 کیلوهرتز را برای تجهیزات رادیویی مدرن انتخاب کردیم. برای بهبود گزینش پذیری در امتداد کانال آینه، استفاده از مدارهای تبدیل دوتایی و سه گانه ضروری بود. اما، در همان زمان، نویز خود گیرنده افزایش یافت و افزایش تعداد میکسرها نیز منجر به بدتر شدن دامنه دینامیکی گیرنده و کاهش مقاومت این گیرنده ها در برابر تداخل بین مدولاسیون شد. محدوده دینامیکی توانایی دریافت سیگنال ضعیف را در یک فرکانس مشخص زمانی که ایستگاه قدرتمند دیگری در نزدیکی فرکانس متفاوت روشن می شود، تعیین می کند. توسط بخش خطی مشخصه تعیین می شود و "از پایین" توسط نویز خود گیرنده و "از بالا" توسط غیرخطی بودن عناصر مدارهای میکسر محدود می شود. در پخش مدرن، سطح سیگنال در آنتن گیرنده می تواند به چند صد میلی ولت برسد. در این سطح از سیگنال ورودی، دریافت دیگر امکان پذیر نیست و در واقع مسدود شده است. مفهوم "محدوده دینامیکی" حداکثر سطوح سیگنال ارائه شده به ورودی گیرنده را توصیف می کند که در آن مسیر دریافت رادیویی قادر است به طور عادی کار کند و بار اضافی نداشته باشد. ارقام معمول محدوده دینامیکی برای فرستنده‌های گیرنده امروزی 80...100 دسی‌بل است و به شما امکان می‌دهد به راحتی در یک باند روی هوا کار کنید، حتی اگر یک ایستگاه رادیویی همسایه با توان 100 وات در شعاع حداکثر 1 کیلومتری وجود داشته باشد. شما.

ویژگی اصلی فرستنده گیرنده های ساخته شده بر اساس طرح کلاسیک با چندین تبدیل، افزایش سطح نویز حرارتی تمام عناصر نیمه هادی مسیر در خروجی گیرنده رادیویی است. هر چه عناصر تبدیل و تقویت در مسیر بیشتر باشد، به همان نسبت سطح نویز در خروجی بالاتر خواهد بود. نویز سینت سایزرها و دیگر ژنراتورها نیز در اینجا اضافه شده است. استفاده از کنترل بهره خودکار تأثیر کمی بر نویز کلی مسیر دارد، زیرا تعداد عناصر تقویت/تبدیل ثابت می ماند. این مشکل به صورت صدای آزاردهنده دائمی در هدفون یا بلندگوی رادیو حتی با خاموش بودن آنتن خود را نشان می دهد. هنگام اتصال آنتن، این نویز را می توان با نویز پخش رادیویی پنهان کرد، اما در این مورد مهمترین چیز از بین می رود - شفافیت پخش، به وضوح برای هر گوش قابل شنیدن است!
با استفاده گسترده از فناوری دیجیتال و الگوریتم های پردازش سیگنال دیجیتال (DSP یا DSP به زبان انگلیسی) در 20 سال گذشته، ریزپردازنده های DSP شروع به معرفی به مسیر پردازش IF کردند. این امکان را به طور قابل توجهی بهبود کیفیت انتخاب سیگنال اصلی (باند فیلتر از 50 هرتز، سطوح سرکوب کانال مجاور تا -100 دسی بل) و معرفی بسیاری از عملکردهای اضافی و مفید، از تمیز کردن طیف سیگنال دریافتی از نویز را ممکن ساخت. و تداخل در رمزگشایی انواع مدولاسیون دیجیتال.
با معرفی چندین مسیر دریافت رادیویی با چندین مسیر IF و DSP در یک بسته، سازندگان یاد گرفته‌اند که عملکرد جدید و محبوبی مانند نمایش پانورامای طیف در محدوده عملیاتی را پیاده‌سازی کنند. شرکتی که بیشترین موفقیت را در استفاده از این فناوری داشته است ICOM است.
با این حال، زمانی که با استفاده از DSP، انتخاب در کانال دریافت مجاور حداکثر بهبود یافت، مشکلات متعددی به منصه ظهور رسید که در پیاده سازی های قبلی مسیر IF تقریباً در همان سطح مسیر IF حل می شد و چنین نبود. مربوط. اینها انتخاب پذیری برای کانال های دریافت جانبی و محدوده دینامیکی سیگنال های دریافتی هستند.
در هر نوع ساخت یک مسیر دریافت با یک یا چند فرکانس میانی، کانال های دریافت جانبی همیشه وجود خواهند داشت. اینها به اصطلاح کانال های آینه ای از فرکانس های IF و کانال هایی از تبدیل هارمونیک هستند. ظاهر آنها هم با ریاضیات تبدیل سیگنال و هم با غیر خطی بودن عناصر تبدیل همراه است که در اصل نمی توان از آن اجتناب کرد. تعداد کانال های دریافت جانبی می تواند بسیار زیاد باشد و به تعداد IF ها و امتیاز آنها بستگی دارد. تولیدکنندگان در تلاش هستند تا مشکلات نوظهور را به روش ها و ترفندهای مختلف حل کنند و راه های جدیدی برای سرکوب کانال های دریافت جانبی ارائه دهند. این شامل به حداقل رساندن تعداد IF ها، انتخاب IF بسیار بالاتر از فرکانس سیگنال های دریافتی، و استفاده از طرح های پیچیده پیش انتخاب است. امروزه، رقم معمولی برای سرکوب کانال‌های آینه تقریباً -60...-70 دسی‌بل است. کافی است در امواج هوایی پر بار امروزی کم و بیش راحت باشید.
روش‌های تبدیل مستقیم سیگنال‌ها از طیف فرکانس رادیویی به طیف فرکانس صوتی و پردازش سیگنال نهایی با استفاده از روش فاز، که در آن تقویت اصلی و پردازش سیگنال نه در یک فرکانس متوسط، بلکه در فرکانس پایین (صوتی) انجام می‌شود. به ما اجازه می دهد، اگر نه همه، حداقل بیشتر مشکلاتی که در بالا توضیح داده شد، خلاص شویم.
اصل تبدیل مستقیم در دهه 30 قرن گذشته شناخته شده بود. اما در آن زمان با آن پایه عنصری نمی شد کیفیت پذیرایی قابل قبولی را به دست آورد. آماتورهای رادیویی قبلاً در دهه 70 قرن گذشته به گیرنده ها و گیرنده های تبدیل مستقیم بازگشتند. در کشور ما ، پیشگام در این امر ولادیمیر تیموفیویچ پولیاکوف بود که مقالات زیادی نوشت و کتابهایی در مورد تکنیک تبدیل مستقیم منتشر کرد. مدارهای عملی گیرنده ها و گیرنده های گیرنده که بر اساس اصل تبدیل مستقیم کار می کنند که او منتشر کرد توسط بسیاری از آماتورهای رادیویی از جمله مبتدیان تکرار شد. اما در آن زمان، پایه عنصر اجازه دستیابی به یک مزیت ملموس را نمی داد، به جز هزینه در مقایسه با سوپرهتروداین ها. در حال حاضر، با ظهور رایانه هایی که دارای کارت های صوتی مدرن هستند، که پردازش سیگنال اصلی روی آنها انجام می شود، تکنیک تبدیل مستقیم در حال تولد دوباره خود است.
امروزه کامپیوتر بیشتر و بیشتر به بخشی از زندگی ما تبدیل می شود. اگر پیش از این، حدود 15 سال پیش، استفاده از رایانه شخصی فقط به حفظ گزارش سخت افزاری، کنترل فرستنده گیرنده از طریق رابط CAT و پردازش سیگنال ها در ارتباطات دیجیتال محدود می شد، اکنون همه سازندگان تجهیزات مدرن به سرعت در حال معرفی پیشرفته ترین راه حل های مهندسی هستند. به مدار فرستنده گیرنده های مدرن. با افزایش سریع قدرت محاسباتی و کوچک شدن مدارهای مجتمع، امکان پذیرش گسترده ریزپردازنده ها ممکن شده است. ابتدا سیگنال فرکانس پایین شناسایی شده را پردازش کردیم، سپس شروع به دیجیتالی کردن سیگنال در فرکانس پایین، نزدیک به فرکانس صوتی - 12..48 کیلوهرتز کردیم، و سپس هر نوع مدولاسیون را به صورت برنامه‌نویسی کد/رمزگشایی کردیم. همان فناوری فیلتر اولیه و پردازش سیگنال در فرکانس متوسط باقی مانده است. تمام تاکید بر گسترش خدمات کنترل و نمایش است، تا اینکه در سال 2004-2006، شرکت Flex-radio وارد بازار ارتباطات رادیویی شد و تولید انبوه فرستنده گیرنده Flex SDR-1000 (Software Define Radio) را آغاز کرد که بر اساس اصل کار می کند. تبدیل مستقیم از نظر فن آوری، این امکان را فراهم می کند که مدار را به طور قابل توجهی ساده کرده و هزینه ها را در مقایسه با فرستنده گیرنده های کلاسیک کاهش دهد. تنها چند جزء در طراحی باقی مانده است: یک سینت سایزر فرکانس کنترل شده توسط کامپیوتر، یک میکسر دریافت و ارسال، یک ULF کم نویز، گره های سوئیچینگ دریافت/انتقال، یک تقویت کننده قدرت فرستنده و فیلترهای باند گذر.
از حدود سال 2005، چندین شرکت در سراسر جهان، و همچنین علاقه مندان به فرد، شروع به کپی کردن فرستنده گیرنده SDR Flex-1000 با یا بدون هیچ تغییری کردند. معروف ترین و محبوب ترین در روسیه کلون فرستنده گیرنده از آقای تاراسف، UT2FW بود. تنها به لطف تلاش های او، نسخه کلون 3-پرداخت و تا حد زیادی بهبود یافته فرستنده گیرنده SDR Flex-1000 و همچنین یک نسخه کامل 100 وات فرستنده گیرنده در دسترس بسیاری از روس ها قرار گرفت.
در روسیه، فرستنده گیرنده های SDR به لطف شرکت تاگانروگ Expert Electronics شناخته شدند، که در سال 2007 شروع به تولید نسخه خود از فرستنده گیرنده SDR با نام Sun SDR-1 کرد. این یک کپی بهبود یافته از فرستنده گیرنده Flex-1000 است و دارای مدار کنترل اساسی متفاوتی است. اگر فرستنده اصلی Flex-1000 از طریق یک رابط LPT موازی منسوخ کنترل داشت، توسعه دهندگان Sun SDR-1 کنترل فرستنده گیرنده را از طریق یک رابط USB پیاده سازی کردند و برنامه فرستنده گیرنده خود را به طور کامل از ابتدا نوشتند. در اواخر سال 2005 - آغاز سال 2006، یک رویداد واقعاً عصر ساز رخ داد که انقلابی را در دنیای رادیو و پذیرش گسترده معماری DDC آغاز کرد.
در بهار 2012، شرکت روسی از تاگانروگ، Expert Electronics، انتشار رادیو جدید Sun SDR2 خود را اعلام کرد.
در پایان تابستان 2012، آنها اولین فرستنده و گیرنده آماده خود را برای فروش عرضه کردند. تیم تاگانروگ نه تنها یک فرستنده گیرنده DDC/DUC نسبتاً ارزان و کامل را برای باند HF منتشر کرد، بلکه توانست آن را در باند VHF پیاده سازی کند، ارتباط بی سیم با فرستنده گیرنده برقرار کرد - کنترل کامل از طریق Wi-Fi، و همچنین نوشت. همه نرم افزارها برای خود فرستنده گیرنده از ابتدا.
میکسرهای مورد استفاده در گیرنده های مدرن که با استفاده از فناوری SDR ساخته می شوند با استفاده از یک مدار متعادل ساخته می شوند و حداقل تلفات را ارائه می دهند. با توجه به این واقعیت که سوئیچ های آنالوگ با سرعت بالا به عنوان عناصر میکسر استفاده می شود، چنین میکسر عملاً بی صدا است. تمام تقویت در فرکانس پایین انجام می شود و توسط میکرو مدارهای تخصصی کم نویز ارائه می شود. به منظور حفظ مقدار بالایی از محدوده دینامیکی ADC، بهره ULF تا حد امکان پایین انتخاب می شود. فقط تلفات در مدارهای میکسر و ورودی را جبران می کند. از خروجی ADC، سیگنال دیجیتالی شده توسط نرم افزار پردازش می شود.
به عنوان مثال، در فرستنده گیرنده های Flex SDR این بهره برابر با 20 دسی بل است. بهره اضافی با تنظیم تقویت کننده کم نویز (LNA) در فرکانس پایین به دست می آید. حتی بدون پیش تقویت‌کننده، حساسیت فرستنده‌های Flex SDR -116 دسی‌بل‌متر است - این برابر با 0.35 µV است. با روشن شدن پیش تقویت کننده در موقعیت میانی، حساسیت به مقدار -127 dBm یا 0.099 μV با حداکثر بهره بهبود می یابد، حساسیت در حال حاضر -139 dBm یا 0.025 μV است و در حال حاضر توسط نویز خود پیش تقویت کننده محدود شده است.
در مقایسه با فرستنده گیرنده های معمولی، SDR نه تنها از نظر حساسیت، بلکه در "نویز" نیز برتر است، که یکی از ارزیابی های ذهنی اصلی کیفیت یک فرستنده گیرنده است.
بلوک دیاگرام توزیع بهره در میان بلوک های اصلی در زیر نشان داده شده است.

بنابراین، یکی از مهمترین ویژگی های مسیر دریافت رادیو، توانایی آن در جداسازی سیگنال مفید باند مورد نیاز در هر یک از فرکانس های کاری با حداقل اعوجاج و حداقل ناهمواری است.
حتی ساده ترین فرستنده گیرنده SDR از خانواده Flex عملاً از نظر حساسیت از همه دستگاه ها پیشی می گیرد، اگرچه در محدوده دینامیکی پایین تر است. محدوده دینامیکی ADC AIC33 در 16 بیت با انتخاب کانال جانبی، انتخاب کانال آینه و نقطه فشرده سازی تعیین می شود. در فرستنده‌های SDR، نقطه فشرده‌سازی معمولاً روی سطح بالایی تنظیم می‌شود. انتخاب کانال آینه‌ای در فناوری SDR با تقارن و دقت سیگنال‌های نوسان‌گر محلی مربعی و کانال‌های پردازش فرکانس پایین تضمین می‌شود. در واقع، این امر با قابلیت ساخت مجموعه برد مدار چاپی، چیدمان صحیح نمودار مدار و طراحی صحیح مدار تضمین می شود. تمام عدم دقت در چرخه فن آوری به طور خودکار در برنامه پردازش جریان دیجیتال جبران می شود.
در فرستنده‌های SDR با استفاده از یک میکسر، سیگنال از محدوده رادیویی به IF پایین (0-100 کیلوهرتز) منتقل شده و با استفاده از کارت صدا دیجیتالی می‌شود و سپس باند فرکانسی مورد نیاز با نوع مدولاسیون مورد نظر با استفاده از روش‌های نرم‌افزاری دمدوله می‌شود. . برای محاسبه با استفاده از روش فاز، یک جفت کانال گیرنده حداکثر یکسان که در فاز 90 درجه جابجا شده اند مورد نیاز است. در نتیجه تبدیل سیگنال در 2 کانال، ما یک کانال آینه ای داریم که با فاصله 180 درجه نسبت به کانال مستقیم و به راحتی توسط روش های نرم افزاری با -100 ... 140 دسی بل سرکوب می شود. انتخاب سیگنال از کانال مجاور حتی ساده تر است. هنگام استفاده از DSP، سطح رد کانال مجاور تقریباً برابر با محدوده دینامیکی DSP ADC است - یعنی. به راحتی در اعداد -100...-120 دسی بل با ضریب مربع بودن فیلتر بسیار نزدیک به 1 قرار می گیرد.
در اصل دستیابی به چنین ارقام سرکوبی هنگام استفاده از فیلترهای آنالوگ غیرممکن است. برای مقایسه، سرکوب کانال مجاور توسط یک فیلتر کوارتز خوب در سطح -60 دسی بل، زمانی که با فرکانس 1 ... 2 کیلوهرتز جدا شود، رخ می دهد. در یک فیلتر نرم افزاری، سرکوب -100 دسی بل با تنظیم تنها 50-100 هرتز رخ می دهد. این تفاوت در موردی که سیگنال مجاور با سطح 9+40...+60dB می آید به وضوح قابل توجه است. در یک فرستنده گیرنده آنالوگ کلاسیک، هوا را از دست می دهید تا زمانی که از ایستگاه همسایه با سرعت 5 ... 25 کیلوهرتز خارج شوید. هنگام استفاده از فرستنده گیرنده SDR، باریک کردن فیلتر نرم افزار به 50-200 هرتز، عملاً شنیدن سیگنال تداخل را متوقف می کنید.
وجود تنها یک میکسر در مسیر پردازش سیگنال به طور قابل توجهی "شفافیت" امواج را افزایش می دهد. ضعیف ترین سیگنال ها را می شنوید و به راحتی آنها را از قوی ترین سیگنال ها جدا می کنید، "عمق" را با گوش های خود می شنوید و "دینامیک" پخش رادیویی را احساس می کنید. و کار یکپارچه با همه سیگنال ها در باند 100 کیلوهرتز به شما این امکان را می دهد که به راحتی طیف را تا 200 کیلوهرتز در زمان واقعی گسترش دهید و با آن کاری را که می خواهید انجام دهید. هیچ کلاسیکی با پردازش سیگنال آنالوگ قادر به انجام این کار نیست!
بلوک دیاگرام فرستنده گیرنده Sun SDR2 در زیر نشان داده شده است.

یک بحث جداگانه مربوط به ترسیم پانورامای طیف است. حداکثر رزولوشن صفحه نمایش مانیتوری که طیف روی آن نمایش داده می شود تنها 1080 پیکسل است. کارت‌های ویدئویی پیشرفته این قابلیت را دارند که طیف را در 2 مانیتور گسترش دهند - درایور ویدیوی ویندوز این امکان را به شما می‌دهد. نتیجه حداکثر 2160 امتیاز است. از تعداد کل نقاط، عرض کامل اغلب به ندرت مورد استفاده قرار می گیرد، بخش کوچکی از نقاط توسط حاشیه ها و فریم های پنجره برنامه اشغال می شود، و اغلب پنجره طیف پانوراما به کل صفحه باز می شود. فقط بخش کوچکی از آن، یعنی. 30...60 درصد از حداکثر امتیاز استفاده می شود.
هنگام محاسبه طیف و فیلترها، از الگوریتم های پیچیده ریاضی توابع تبدیل فوریه سریع (FFT) استفاده می شود. تعداد نقاط مرجع در طول پردازش FFT معمولاً با مقدار کمی بیش از حد گرفته می شود - 4096، 8192، و به ندرت برای کارهای خاص بیش از 16384 امتیاز. هرچه نقاط بیشتری استفاده شود، از نظر بصری طیف زیباتر به نظر می رسد و به شما امکان می دهد هنگام بزرگ شدن، عناصر سیگنال را با جزئیات بیشتری بررسی کنید. با این حال، تعداد محاسبات، زمان محاسبه و زمان ترسیم طیف نیز افزایش می یابد. اما حتی 32768 هزار امتیاز در مقایسه با 30...60 میلیون نمونه ای که از ADC آمده اند، بسیار ناچیز است.

علاوه بر برنامه اصلی (Expert SDR2)، می توانید پنجره های برنامه های دیگر را باز کنید، به عنوان مثال، یک گزارش سخت افزاری (UR5EQF Log 3) و غیره.

در زیر عکسی از برد مدار فرستنده گیرنده است

با استفاده از یک ماژول WI-FI جداگانه که جداگانه خریداری می شود، می توان آن را از رایانه کنترل کرد.

مهم‌ترین مزایای SDR یک پانورامای شگفت‌انگیز از رویدادهای پخش است، زمانی که شما فقط به یک مقیاس دیجیتال خیره نمی‌شوید، بلکه وضعیت واقعی آن را می‌بینید و احساس می‌کنید. کیفیت دوم یک گیرنده "سرگرم کننده" است که بنا به دلایلی صدای خش خش یا سر و صدا نمی کند و به شما امکان می دهد تا هر پهنای باند قابل تصوری را بدون "صدای زنگ" و هزینه های اضافی ایجاد کنید.

من اولین بار SDR را در سال 2010 امتحان کردم. از آن زمان، من این اسب را محکم زین کرده ام و هیچ برنامه ای برای پیاده شدن از آن در آینده قابل پیش بینی ندارم. هیچ کس بهتر نیست - Yaecomwood/Elecraftor گران قیمت دیگر شایسته گوش من نیست. تنها افسوس من این است که زودتر این کار را نکردم. اطلاعات کافی وجود داشت، اما من با یک تعصب درونی غیرقابل توضیح گیج شدم، همانطور که به احتمال زیاد امروزه بسیاری از آنها چنین هستند.

از آنجایی که تقریباً تمام دستگاه‌های SDR شناخته شده در کلبه من بوده‌اند، فکر می‌کنم می‌توانم یک توصیه آماتور بی‌تجربه برای انتخاب یک خرید ارزشمند ارائه کنم.

نسل اول SDR

همه چیز با Flex-1000 آمریکایی شروع شد. به لطف تلاش های فداکارانه گروهی از علاقه مندان، که در درجه اول می خواهم به RW3PS و UT2FW اشاره کنم، فناوری SDR در سراسر کشورهای مستقل مشترک المنافع بسیار گسترده شده است. هزاران کلون ظاهر شد. من خودم با مدل UR4QBP شروع کردم. آن موقع بود که فهمیدم - این یک رادیو رویایی است و من باید ادامه دهم. البته هزاران نفر و کلون های متعدد آنها قابل اجرا هستند، اما با شروع نسخه دوم برنامه کنترل PowerSDR، FlexRadio دیگر از این سری پشتیبانی نمی کند. از آنجایی که پیشرفت با جهش و مرز رو به جلو است، من خرید یک فرستنده گیرنده Flex-1000 را یک تمرین بیهوده می دانم. در میان چیزهای دیگر، باید عمیقاً با HT دوست باشید.

نسل خروجی از FLEX

Flex-5000بدون شک پیشرفته ترین در کل خط. دارای پارامترهای گیرنده عالی، 100 وات توان خروجی و تیونر خودکار است. کیفیت ویژه آن قدرتمندترین انتخابگر آنتن است که به شما امکان می دهد آنتن ها و مبدل های اضافی، فرستنده گیرنده، گیرنده ها، تقسیم کننده ها را در غیرقابل تصورترین ترکیب ها تغییر دهید. به علاوه امکان گسترش اختیاری فرستنده گیرنده با یک گیرنده مستقل دوم (با همان پارامترهای بالا) و یک مبدل VHF/UHF. در یک کلام کلاس EXTRA. دو ایراد اولین مورد نیاز به داشتن یک پورت خاص IEE1394 (FireWire) روی رایانه است. مورد دوم قیمت نسبتاً بالا است. پیکربندی اولیه در مورد 3td. (شرکت اصلاح 5000C را منتشر کرد که یک آب نبات با یک کامپیوتر همراه بود. اولاً این بسیار گران است. ثانیاً این یک راه به جایی نیست، زیرا پیشرفت رایانه آنقدر سریع است که نمی توانید با آن همراه شوید. رایانه. تعبیه شده در 5000C با استانداردهای امروزی ضد آب است).

Flex-1500یک دستگاه کوچک و زیبا روی کابل USB. برای کسانی که در مسابقات شرکت نمی کنند، برای کسانی که بودجه محدودی دارند، این اسباب بازی کاملا مناسب است. برای 600-700 تومان شما از نظر بصری مانند سایر SDR ها خواهید بود - یک پانورامای زیبا که با برادران بزرگترش تفاوتی ندارد. از این گذشته ، برنامه کنترل PowerSDR از FlexRadio برای کل خط سری 1000-1500-3000-5000 یکسان است. گیرنده در اینجا متوسط است، زیرا ... این پیشرفته ترین کدک صوتی مورد استفاده نیست که عمدتاً شاخص های کیفیت گیرنده را تعیین می کند (اگرچه نحوه نگاه کردن به آن: در رتبه جدول بررسی محصولات مجله QST بالاتر از مدل های برتر چند کیلوباکی است) .

Flex-3000- به نظر من بهترین گزینه، بهترین انتخاب از نظر نسبت قیمت / عملکرد. در ابتدا، پوچی خاصی از ظاهر او او را از من دفع کرد، اما این خاصیت کاملاً فریبنده بود. دستگاه کاملاً روی دسکتاپ من قرار می گیرد و اکنون دستگاه اصلی من است. گیرنده تقریباً مشابه مدل قدیمی 5000 است. دهانه آن کوچکتر است، 96 کیلوهرتز در مقابل 192 کیلوهرتز برای Flex-5000. اما، به هر حال، 96 کیلوهرتز راحت ترین فاصله است. همچنین با برنامه های دیجیتال به خوبی کار می کند. در خروجی فرستنده ما 100-120 وات و تیونر خودکار داریم که در غیاب آنتن یک امتیاز مثبت است. این دستگاه بسیار بی تکلف است و در صورت لزوم می توان آن را برای تمیز کردن و تعمیر به راحتی جدا کرد. اضافه می کنم. برای کاهش سطح نویز، فن های خنک کننده را تعویض کردم. در حال حاضر فرستنده و گیرنده عملا غیر قابل شنیدن است.

توجه داشته باشم که هیچ کلونی از این نسل از صنعتگران ما وجود نداشت، زیرا ... علاوه بر مدارهای سخت‌افزاری، ریزبرنامه‌های کنترل سیستم‌افزار مورد نیاز بود و ظاهراً این امر غیرقابل دسترس و مقرون به صرفه بود.

نسل جدید SDR

بر اساس تکنیک دیجیتالی کردن مستقیم سیگنال فرکانس رادیویی - DDC. پیشرو در اینجا بدون شک پروژه منبع باز HPSDR است که سفر خود را با انتشار فیل هارمن VK6APH (اکنون VK6PH) در سال 2008 آغاز کرد و اولین بار در دیتون همونشن در سال 2010 ارائه شد. نتیجه پروژه یک فرستنده گیرنده تک بردی بود هرمس، بر اساس آن تعدادی طرح تکمیل شده ساخته شده است: Anan و Angelia هندی ، DUCSI.VD اوکراینی ، طرح Voronezh با تقویت کننده 300 وات و احتمالاً تولید کنندگان دیگری نیز وجود دارد. دستگاه فوق العاده است اپراتور رادیویی موج کوتاه با تهیه برد HERMES و اتصال هر تقویت کننده مناسب به آن، ابزار بی نظیری را برای کار در هوا دریافت می کند. یک برد کوچک (حداکثر 10 تا 15 وات) را می توان در محل قرارگیری هارد دیسک کامپیوتر قرار داد و از همان منبع تغذیه تغذیه کرد. این منجر به یک مونوبلاک فوق العاده می شود. یک مزیت اضافی این است که برنامه کنترل بر اساس PowerSDR ساخته شده است، که به اپراتور اجازه می دهد مجبور به آموزش مجدد یا سازگاری با روش جدید نباشد. یک قابلیت داخلی برای کنترل فرستنده گیرنده با استفاده از کنترل از راه دور رسانه HERCULES وجود دارد. تعدادی برنامه جالب و برنامه مفید برای HERMES توسط برنامه نویسان شخص ثالث ایجاد شده است. یکی از آنها HermesVNA است که فرستنده گیرنده را به یک تحلیلگر برداری با دقت بالا (مشابه دستگاه های چند کیلوباک) تبدیل می کند. امروزه، طرفداران HPSDR شروع به تسلط بر فناوری خطی سازی تقویت کننده ها با استفاده از جبران اعوجاج کرده اند. در این لینک می توانید آن را بخوانید، تماشا کنید و «لمس کنید». اثر خیره کننده است.

طراحان آماتور رادیویی تاگانروگ یک فرستنده گیرنده DDC روسی ایجاد کردند SunSDR2. اصل کار یکسان است، جزئیات متفاوت است. اما پوسته نرم افزار ظاهر متفاوتی دارد که صاحب قبلی سیستم های Flex مانند باید با آن سازگار شود. اما در نهایت این موضوع سلیقه و عادت است. خود سخت افزار فوق العاده است، آینده بسیار خوبی برای توسعه نرم افزار دارد. ما نمی توانیم این واقعیت را نادیده بگیریم که این یک تولید کننده داخلی است، به این معنی که گارانتی و خدمات پس از گارانتی سنگین نخواهد بود. برای اطلاعات: تعمیر بی اهمیت یک Flex-5000 در ایالات متحده برای دوست من نیمی از هزینه داشت. در عین حال، توجه به مقاله جالب RN3KK خالی از لطف نیست.

توسعه جالب فرستنده گیرنده DDC ZS-1از سنت پترزبورگ اگرچه کیفیت دینامیک گیرنده بالاتر از مدل تاگانروگ است، اما یک اشکال بدون شک نیز وجود دارد - فقدان DAC داخلی، که منجر به تاخیرهای قابل توجه سیگنال در پردازش آن می شود.

با این حال، برنامه رادیو زئوس در حال حاضر در حال توسعه فعال است و چه کسی می داند که در آینده چه اتفاقی خواهد افتاد. تمایل نویسندگان برای چند پلتفرم کردن آن قابل احترام است. بچه های سن پترزبورگ برای توسعه تلاش می کنند.

ایتالیایی باید در روزهای آینده در بازار ظاهر شود فرستنده و گیرنده DDC FDM-DUO، که به شما امکان می دهد بدون رایانه کار کنید، i.e. دارای یک واحد DSP داخلی و یک میکرو کامپیوتر کنترلی.

در مورد فلکس افسانه ای چطور؟

این شرکت در سال 2013 یک خط را در بازار راه اندازی کرد فرستنده گیرنده DDC سری 6000. اصل پردازش مانند HPSDR است. متأسفانه، سیاست قیمت گذاری تولید کننده خریداران ثروتمند را هدف قرار داده است. این نرم افزار به طور کامل توسعه نیافته است و اولین نسخه کاملاً کاربردی SmartSDR تنها تا پایان سال 2014 انتظار می رود و برای به روز رسانی های بعدی هزینه پرداخت می شود.

من می بینم که کلون های HPSDR به زودی توسط تولید کنندگان مختلف، از جمله بچه هایی از پادشاهی میانه، مانند پای در بازار فروخته می شود. بنابراین به احتمال زیاد سیاست قیمت گذاری Flex باید تغییر کند.

در پایان آوریل 2014 کوچکترین ظاهر شد (100x75mm) گیرنده DDC HiQSDR-miniاز دیوید فاینیتسکی از آلمان، که در ابتدا به عنوان یک کلون از HiQSDR شناخته شده تصور شد، اما بعدا طراحی مدار به طور قابل توجهی از اصلی فاصله گرفت. به گفته نویسنده، این ارزان ترین فرستنده گیرنده SDR DDC تا به امروز خواهد بود.

پس زمینه HiQSDR-mini گیرنده Minor SDR DDC همان نویسنده با ابعاد PCB 90x60mm بود. رسیور عالیه حرف نداره تحت PowerSDR (توسط OpenHPSDR) عالی کار می کند. اجرای VAC&CAT - 100%. پشتیبانی داخلی از کنترل DJ Hercules. چیزی که من واقعاً دوست داشتم: حداقل تاخیر پردازش سیگنال (در مقایسه با IC-756، سیگنال ها تقریباً برابر هستند). این تاخیر را می توان حتی در هنگام دریافت CW پرسرعت نادیده گرفت.

در جولای 2014، دیوید نسخه نهایی Minor ver.1.7 را برای انتشار آماده کرد. ارتقاهای قابل توجهی به گیرنده اضافه شده است تا کیفیت دریافت را بیشتر بهبود بخشد. و فیلترهای باند گذر در ورودی. اندازه گیرنده در کیس به همراه بالاترین پارامترهای آن قابل تحسین است، تنها 98x70mm. این یک و نیم برابر کوچکتر از تلفن همراه من است. قیمت رسیور بسیار مقرون به صرفه است و امروزه ارزان ترین DDC RX از این کلاس در بازار جهانی (250 تومان) است.

همانطور که انتظار دارید، Flexradio Systems مدل 6300 را با قیمتی کم و بیش معقول 2499.00 دلار عرضه کرد. یعنی این یک نوع شباهت به Flex-3000 از خط قبلی است. پارامترها تقریباً مشابه پارامترهای برادران بزرگتر 6000 است، اما بدون زواید و بابل. اما گزینه های مفیدی مانند تیونر خودکار، کنترل از راه دور با valcode و دکمه های کنترل باید با هزینه جداگانه خریداری شوند. من از تحویل رایگان راضی هستم، اگرچه مشخص نیست که آیا برای کل توپ صدق می کند یا فقط برای ایالات.

Boris RW6HCH یک برد آماده HiQSDR-mini خریداری کرد و یک فرستنده گیرنده DDC کامل را بر اساس آن ساخت:

من از نتیجه راضی بودم.

نتیجه

اگر می خواهید فناوری SDR را امتحان کنید و خود را با دانش کامپیوتر و شبکه گول نزنید، با گیرنده ارزان قیمت اما جالب Afedri DDC شروع کنید (برنامه رایگان را دانلود/راه اندازی کنید و کار کنید - تقریباً plug-n-play). همچنین می توان آن را همراه با یک فرستنده گیرنده معمولی استفاده کرد. گزینه بسیار مناسب و پیشرفته تری برای حل این مشکل می تواند گیرنده Minor DDC باشد که دینامیک بالاتر و تاخیر پردازش سیگنال کمتری دارد. اگر می‌خواهید فوراً به SDR تغییر دهید، مسیر مستقیمی برای طراحی فرستنده گیرنده DDC مناسب وجود دارد. همه چیز در مورد توانایی های شماست.

در مورد سختی های استفاده از SDR در مسابقات صحبت های زیادی وجود دارد. اساساً آنها از آن تعصباتی می آیند که SDR را فقط در تصاویر دیده اند. بدون پرداختن به جزئیات، تأکید می کنم که این SDR است که فرصت های منحصر به فردی را برای شرکت در مسابقات فراهم می کند که یک سینه سنتی اصولاً از آن برخوردار نیست. فقط به نام چند، پیروزی در جام روسیه، پیروزی در مسابقه SAC، پیروزی در مسابقات قهرمانی منطقه فدرال جنوبی، پیروزی در زیرگروه CQ-M، تعدادی جوایز در مسابقات کاملا معتبر در سال 2012 و غیره و غیره. هر چند من یک مسابقه دهنده به معنای کامل کلمه نیستم. اینطوری، فقط به خاطر زمان قدیم داد و بیداد کنید 😉

صاحب SDR باید به کامپیوتر و مانیتور توجه کند. اولین مورد باید کاملاً با کارایی بالا و بدون مشکل باشد. دومی با حداکثر ابعاد فیزیکی و وضوح به منظور قرار دادن هر چه بیشتر پنجره ها با برنامه های در حال اجرا در یک صفحه. من از یک مانیتور 27 اینچی با رزولوشن ماتریسی 2560x1440 استفاده می کنم. اگرچه من عاشق لپ تاپ هستم، اما آن را برای یک کلبه رادیویی آماتور نامناسب می دانم.

امروزه، یک ایستگاه رادیویی آماتور نباید بر اساس یک فرستنده گیرنده (همانطور که بسیاری به اشتباه معتقدند) ساخته شود، بلکه بر اساس یک کامپیوتر خوب است که تمام دستگاه های ایستگاه رادیویی، اینترنت و اپراتور را به یک اطلاعات واحد متصل می کند. و زمینه ارتباطی و امکان حل مشکلات ارتباطی آماتور را در مدرن ترین سطح فراهم می کند.

موفق باشید. 73،
از R6YY