|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Prefixo SDR panorâmico universal para transceptor HF. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Antenas. Medições, ajuste, coordenação Hoje, provavelmente não há rádio amador que não saiba, pelo menos em termos gerais, o que é SDR (Software-Defined Radio). Muito já foi escrito sobre esse assunto e, no âmbito deste artigo, não há necessidade de entrar em detalhes sobre o que é e como funciona. Assumiremos que o leitor tem alguma ideia e alguma experiência nesta área. Essa tecnologia relativamente nova de processamento de sinal está cada vez mais permeando nossa vida de rádio amador, e já existem muitas estações de rádio no ar usando transceptores SDR. Alguns radioamadores ouvem o ar e observam visualmente a situação nos receptores SDR, mas ainda transmitem seu sinal no ar usando o transceptor "clássico" usual. De fato, além da excelente qualidade de recepção do sinal de rádio amador na tecnologia SDR, a presença de um belo e informativo panorama do ar na tela do computador atrai. Mas trabalhar na transmissão de um transceptor convencional também tem suas vantagens. Por exemplo, a maioria dos transceptores importados, via de regra, tem uma saída "padrão" de 100 W, e muitos modelos também possuem um sintonizador automático embutido. A maioria dos transceptores SDR oferecidos para compra ou repetição fornecem uma pequena potência de saída do transmissor (não mais que 20 W) e não possuem um sintonizador de antena embutido. Portanto, no futuro, você também terá que cuidar de um amplificador de potência linear adicional e de filtros passa-baixa de saída. Em geral, um transceptor SDR pode ser bastante caro. Para muitos amadores, também existe alguma barreira psicológica - virtual. O transceptor na tela do computador não agrada a todos, e uma pessoa prefere ter sobre a mesa não uma caixa indefinida com um par de LEDs e conectores, mas um transceptor real com belos botões e botões que você pode tocar e girar. Nem todo mundo também pode ter os dois e, na hora de escolher, a maioria ainda prefere os "clássicos". Então, o que fazer se você tiver um bom transceptor comum, não há dinheiro para comprar um transceptor SDR separado, mas está na moda e é desejável usar os "benefícios" do SDR? Existem duas maneiras principais com suas próprias vantagens e desvantagens. Vamos considerá-los separadamente. A primeira maneira é comprar ou fabricar um receptor SDR completo separado e trabalhar na transmissão à moda antiga, a partir de um transceptor convencional. Nesse caso, você precisa cuidar de pelo menos duas coisas - comutação da antena, que deve ser conectada ao receptor SDR no modo de recepção e à saída do transceptor durante a transmissão, e sincronização da frequência de sintonia e modos de operação do transceptor e um receptor SDR separado. Se a interferência com o transceptor não for planejada e não for aceitável para seu proprietário, esta é uma opção muito conveniente para implementar a recepção SDR. É verdade que não é o mais barato e fácil. Um bom exemplo é o receptor "Hanter" (cerca de US$ 200), que possui uma unidade de comutação de antena embutida. O esquema deste receptor está disponível no site do fabricante [1]. Lá você pode aprender por si mesmo muitas soluções de circuito interessantes (unidade de comutação em particular), caso deseje fazer você mesmo um sistema de recepção SDR. Quanto à sincronização das configurações do receptor SDR e do transceptor, nem tudo é tão simples com a autoprodução. O receptor deve ser capaz de trocar informações sobre frequência e modos de operação com o programa SDR, que, por sua vez, também deve ser capaz de se comunicar com outros programas. E a escolha aqui, em princípio, é pequena. Basicamente, para controlar o receptor, todos usam a interface USB de um computador e usam um sintetizador de frequência baseado no chip Si570 (devido à disponibilidade de software para o microcontrolador controlar o sintetizador e o receptor). Este sintetizador é usado em muitos receptores e transceptores SDR da série "SoftRock", e também pode ser adquirido como um dispositivo separado do receptor [2]. Existem muitas informações sobre a fabricação, bem como sobre as possibilidades de compra de vários conjuntos SDR na Internet e, se desejar, não será difícil encontrá-lo em qualquer mecanismo de busca. Basta inserir as palavras-chave "sdr softrock" ou similar. Por exemplo, você pode começar a revisão com um site muito informativo e interessante RV3APM [3]. Apenas uma das páginas deste site [4] fala brevemente sobre a sincronização de um receptor e transceptor separados. A segunda maneira de implementar a recepção SDR é conectar o receptor SDR mais simples (set-top box panorâmico) em uma frequência fixa ao caminho IF do transceptor. Este método é descrito em detalhes no site da WU2X, autor do programa especial POWERSDR/IF STAGE [5]. Como exemplo, também descreve como conectar tal receptor SDR à saída IF do transceptor TS-940S. A única desvantagem de tal esquema de conexão é que nem todo transceptor possui uma saída IF em buffer, e mesmo uma de banda larga, ou seja, retirada do caminho de recepção para o filtro de seleção principal. E se não houver tal saída IF, você terá que fazer isso sozinho ou abandonar esse método e retornar ao primeiro - um receptor separado. Se você é um radioamador bastante qualificado, pode encontrar facilmente o primeiro mixer do receptor no circuito do transceptor e conectar um estágio de buffer a ele, de cuja saída você pode enviar o sinal IF do receptor para o painel traseiro do transceptor. Por exemplo, na fig. 1 mostra um fragmento do circuito do transceptor IC-735 com um amplificador de buffer embutido.
Então, suponha que temos uma saída IF. Agora você precisa selecionar um receptor. Nesta fase, também haverá alguma separação de opções, dependendo da frequência de FI do transceptor. Se a frequência IF for "baixa" - menos de 40 MHz e até "redonda", por exemplo, 9 MHz, você está com sorte. A opção mais fácil é comprar, por exemplo, aqui [6], um conjunto barato ($ 21) de receptor SDR de banda única "Softrock 6.2" ou similar, projetado para receber um alcance de 40 ou 30 metros e um quartzo de 12 MHz ressonador. O circuito oscilador local do receptor permite excitar este ressonador no terceiro harmônico, ou seja, na frequência de 36 MHz. Como o sinal do oscilador local no receptor é dividido por quatro antes de ser alimentado ao mixer, obtemos uma frequência de recepção SDR de cerca de 9 MHz. Esta é a opção mais barata e, pode-se dizer, ideal. Mas você mesmo pode montar um receptor semelhante com um IF fixo. Na Internet, muitas opções de receptores simples baseados em vários componentes foram propostas. E aqui é impossível não mencionar o conhecido e respeitado rádio amador Tasa (YU1LM), que desenvolveu e publicou muitas variedades de receptores e transceptores SDR. É muito útil visitar seu site [7], onde você pode encontrar diagramas e descrições detalhadas do trabalho de seus projetos, desenhos de placas de circuito impresso (porém, tudo isso em inglês). Tudo é bom e compreensível se um ressonador de quartzo estiver disponível para a frequência necessária. E se ele não for? O que fazer? A escolha é pequena. Abandone essa ideia ou faça um sintetizador de frequência, que será discutido a seguir. Agora vamos considerar a opção mais complexa (e, infelizmente, a mais comum) - um transceptor com um IF "alto" e, consequentemente, uma conversão "para cima". A grande maioria dos transceptores proprietários é feita de acordo com essa estrutura, mas nem todos os microcircuitos digitais comumente usados em receptores SDR são capazes de operar em frequências da ordem de 80 MHz. Também é necessário ter um ressonador de quartzo na frequência desejada. Há outras dificuldades também. Nesse caso, os autores de alguns projetos usam conversão de frequência dupla. O sinal do primeiro FI do transceptor (45...80 MHz na maioria dos casos) é transferido para o segundo FI, em uma frequência na qual o receptor SDR é capaz de operar. Esta não é a melhor maneira, pois a dupla conversão reduz os parâmetros dinâmicos alcançáveis do receptor e pode criar interferência interna adicional na recepção se as frequências de conversão não forem escolhidas corretamente. O alcance dinâmico de um decodificador panorâmico deve ser levado a sério, mesmo que você continue recebendo no transceptor e apenas olhe para o panorama. Qualquer sobrecarga do primeiro mixer do transceptor e do mixer do receptor SDR, bem como da entrada da placa de som do computador, levará ao surgimento de um panorama de sinais falsos que realmente não existem na imagem. Quaisquer produtos de recorte e produtos de intermodulação serão perfeitamente visíveis no panorama. Portanto, é necessário combinar bem todo o caminho de recepção SDR em termos de níveis de sinal. Evite sobrecarga. Um critério simples - na faixa "mais silenciosa", a faixa de ruído do panorama deve aumentar apenas ligeiramente quando a antena estiver conectada ao transceptor, ou seja, uma pequena margem de sensibilidade é necessária, mas não mais. Não devem ser permitidas situações em que o ruído do ar quando a antena está conectada aumenta a faixa de ruído do panorama em meia tela, ou seja, em dezenas de decibéis. Você simplesmente perderá o sinal no ruído, limitando a faixa dinâmica de todo o sistema. Use os atenuadores do transceptor ou um atenuador separado na entrada do set-top box panorâmico. Além disso, não negligencie um bom filtro passa-faixa para a frequência do IF recebido na entrada do seu receptor SDR. Na saída do primeiro mixer do transceptor, existe uma ampla gama de várias frequências combinacionais, e o receptor SDR também possui canais de recepção laterais (nos harmônicos do oscilador local, por exemplo) e uma situação de recepção de interferência para esse motivo é possível. E se em um transceptor convencional ouvimos interferências apenas quando elas caem na banda passante do filtro de seleção principal, com a recepção SDR vemos tudo no panorama. Estas são recomendações gerais. A seguir, passamos à consideração do anexo panorâmico proposto para repetição, cujo diagrama é mostrado na Fig. 2.
O dispositivo é um receptor de conversão direta para uma frequência fixa e está muito próximo em circuitos ao "SoftRock 6.2". Esta opção possui excelentes parâmetros dinâmicos e uma relação simplicidade/preço/qualidade muito boa. A principal diferença em relação ao "SoftRock" original é o uso de um sintetizador de frequência no chip Si570 CAC000141G (DD2) em vez de um oscilador de cristal. Esta solução permite ajustar o decodificador panorâmico para a frequência de recebimento do primeiro sinal IF de qualquer transceptor, e não há necessidade de procurar o ressonador de quartzo desejado. Esta não é uma solução barata (um chip Si570 custa cerca de $ 30...40), mas a mais alta qualidade e o design de circuito mais simples. Com esse sintetizador, você pode receber sinais de 1 a 80 MHz e até mais. O chip Si570 (versão CMOS) é capaz de gerar um sinal com frequência máxima de até 160 MHz, mas a frequência máxima de recepção será limitada pela velocidade das chaves analógicas usadas no mixer - o chip FST3253 (DD4). A operação do decodificador na frequência do transceptor ICOM IF - 70,4515 MHz foi realmente verificada. O esquema do receptor pode ser selecionado em uma das duas opções. A parte receptora e o sintetizador são os mesmos para ambas as versões do decodificador panorâmico, a única diferença está nos deslocadores de fase. Qual opção escolher depende de você. O PCB também é projetado para duas opções. A primeira opção é usar um defasador em um divisor por quatro, ou seja, o mais comum, fornecendo no nosso caso uma frequência máxima de recepção de 40 MHz (160 MHz / 4) e não exigindo uma configuração de desfasador. Esta opção é útil para transceptores de baixo IF.
A segunda opção é usar um circuito RC integrador como um defasador, que atrasa o sinal de um dos canais do defasador em relação ao outro canal em 90° em fase (Fig. 3). Esta opção requer a seleção da capacitância dos capacitores de deslocamento de fase e o ajuste fino com um resistor de ajuste. Esse deslocador de fase, em vez de um divisor de frequência por quatro, permite gerar dois sinais diretamente na frequência operacional do sintetizador, sem dividi-lo. No caso de um sintetizador baseado no Si570, é possível obter a frequência de saída do defasador de até 160 MHz. Essa frequência máxima será determinada pela velocidade dos inversores aplicados e pela influência da capacitância de montagem em altas frequências. Uma opção semelhante é usada no receptor YU1LM "Monoband SDR HF receiver DR2C". Em seu site você pode encontrar um circuito receptor completo com uma descrição detalhada da operação deste defasador. O diagrama YU1LM também mostra os valores aproximados da capacitância do capacitor de deslocamento de fase, dependendo da frequência recebida (a frequência do primeiro IF do seu transceptor). O filtro passa-banda de entrada de 2ª ordem - C17L1C18 - é bastante banda larga. O diagrama mostra as classificações para a frequência IF na banda 8.10,7 MHz. Para um valor de IF diferente, é necessário recalcular os valores dos elementos do filtro. É muito simples e conveniente fazer isso usando o programa RFSim99 [8]. O popular e barato microcontrolador Atmega570 (DD8) com os códigos de programa do arquivo SOFT_UNIPAN.hex gravado em seu EEPROM é usado para controlar o sintetizador de frequência Si1. A bobina L1 contém 24 voltas enroladas com fio PEV-2 0,35 em um núcleo magnético de anel Amidon T30-6. O transformador misturador T1 é enrolado em um circuito magnético semelhante e com o mesmo fio. O número de voltas do enrolamento primário - 9, o secundário - 2x3. O chip 0PA2350 (DA4) pode ser substituído por outro amplificador operacional duplo de baixo ruído. O ganho é ajustado selecionando os resistores R8 e R10.
Todo o dispositivo é montado em uma placa de circuito impresso com dimensões de 60x65 mm (Fig. 4) de fibra de vidro dupla face, e na fig. 5 mostra a localização das peças nele (todas para a opção de receptor com divisor por quatro). Quase todos os resistores e capacitores são de tamanho 0805.
Para programar o controlador, é conveniente usar o programador USBasp. É relativamente barato e conveniente porque usa uma conexão USB com um computador. Há muitas informações sobre esses programadores e programas para isso na Internet. O programador é conectado ao set-top box panorâmico com um cabo ISP padrão (vem com a maioria dos programadores vendidos) para programação.
A configuração do microcontrolador é definida de acordo com a Fig. 6 na janela do programa ao serviço do programador, ou seja, apenas são programados os bits de configuração necessários para trabalhar com o oscilador interno de 8 MHz (CKSEL=0100 e SUT=10). Você também precisa definir os bits EESAVE=0, BODEN=0, BODLEVEL=1 (2,7 V). O controle do sintetizador é extremamente simples. Depois de escrever o programa, a frequência de geração padrão é definida para 35,32 MHz, que, no caso de um divisor por quatro, dá uma frequência de 8,83 MHz, correspondente à frequência IF do transceptor TS-940S. A frequência de geração pode ser alterada em uma ampla faixa usando os botões "FR-" (SB3) e "FR +" (SB4). A velocidade de sintonia é aumentada pressionando e segurando o botão "FAST" (SB2). Definida a frequência desejada, deve-se pressionar o botão "SALVAR" (SB1), e o novo valor será gravado na memória não volátil do microcontrolador - EEPROM. Essa frequência será definida sempre que o set-top box do panorama for ativado. A frequência de geração do sintetizador pode ser controlada por instrumentos de medição ou ouvida em um transceptor ou outro receptor. O conector X3 "MUTE" pode ser útil para bloquear a recepção SDR no momento da transmissão, para isso deve-se fechar os contatos deste conector. Chip DA1 - detector de queda de tensão (supervisor). Na sua ausência, houve casos de perda de dados na memória não volátil em outros projetos. O receptor praticamente não precisa ser configurado e, com a instalação adequada, começa a funcionar imediatamente.
Na fotografia da Fig. 7 mostra uma vista do acessório panorâmico acabado. É um pouco diferente das opções propostas, pois ambas as opções foram trabalhadas e testadas nela - com um divisor por quatro e um defasador RC. As pequenas dimensões em muitos casos permitem colocar este decodificador diretamente dentro do transceptor, e já do transceptor sai um sinal I / Q pronto para conectar à entrada de linha de uma placa de som do computador. Bem, então você precisa instalar o programa POWERSDR IF STAGE em seu computador e estudar cuidadosamente todas as informações no site WU2X [5]. Em conclusão, gostaria de observar algumas vantagens de usar um decodificador panorâmico em vez de usar um receptor SDR separado. Isso é relativa simplicidade, baixo custo do próprio decodificador e facilidade de conexão com o transceptor. Se não houver necessidade de controlar o transceptor do lado do programa SDR, ou seja, você está satisfeito com o controle e o ajuste de frequência do transceptor, quase qualquer programa SDR pode ser usado para visualizar o panorama e a recepção SDR (não há precisa sincronizar as frequências de um receptor e transceptor separados). A desvantagem é que você precisa de uma saída IF no transceptor. Atualmente, o set-top box panorâmico é operado com um transceptor Kenwood TS-940S. O programa do microcontrolador e os desenhos da segunda versão da placa de circuito impresso do receptor podem ser baixados em ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/SDR4z5ky.zip. Literatura
Autor: Sergey Stolyarov
Couro artificial para emulação de toque
15.04.2024 Areia para gatos Petgugu Global
15.04.2024 A atratividade de homens atenciosos
14.04.2024
▪ Novos MOSFETs de 30 a 100 volts no pacote SOT-23 ▪ Projetor compacto sem fio Acer XD1520i ▪ Filme plástico que mata vírus
▪ seção do site Fundamentos de uma vida segura (OBZhD). Seleção de artigos ▪ artigo Aponte para o lugar de alguém. expressão popular ▪ artigo Nó de camelo. Dicas de viagem ▪ artigo O resultado das operações em um número desconhecido. Segredo do Foco
Página principal | Biblioteca | Artigos | Mapa do Site | Revisões do site
www.diagrama.com.ua |
Veja outros artigos seção 
Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica:
Todos os idiomas desta página