|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Préfixe SDR panoramique universel pour émetteur-récepteur HF. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes. Mesures, réglage, coordination Aujourd'hui, il n'y a probablement aucun radioamateur qui ne sache, au moins en termes généraux, ce qu'est la SDR (Software-Defined Radio). Beaucoup a déjà été écrit sur ce sujet, et dans le cadre de cet article, il n'est pas nécessaire d'entrer dans les détails sur ce que c'est et comment cela fonctionne. Nous supposerons que le lecteur a une certaine idée et une certaine expérience dans ce domaine. Cette technologie de traitement du signal relativement nouvelle imprègne de plus en plus notre vie de radioamateur, et il existe déjà de nombreuses stations de radio en ondes utilisant des émetteurs-récepteurs SDR. Certains radioamateurs écoutent l'air et observent visuellement la situation sur les récepteurs SDR, mais ils transmettent toujours leur signal sur l'air en utilisant l'émetteur-récepteur "classique" habituel. En effet, en plus de l'excellente qualité de réception du signal radioamateur en technologie SDR, la présence d'un beau et informatif panorama de l'air sur l'écran de l'ordinateur attire. Mais travailler sur la transmission à partir d'un émetteur-récepteur classique a aussi ses avantages. Par exemple, la plupart des émetteurs-récepteurs importés ont en règle générale une sortie "standard" de 100 W, et de nombreux modèles ont également un syntoniseur automatique intégré. La plupart des émetteurs-récepteurs SDR proposés à l'achat ou en répétition fournissent une petite puissance de sortie d'émetteur (pas plus de 20 W) et n'ont pas de syntoniseur d'antenne intégré. Par conséquent, à l'avenir, vous devrez également vous occuper d'un amplificateur de puissance linéaire supplémentaire et de filtres passe-bas de sortie. En général, un émetteur-récepteur SDR peut être assez coûteux. Pour de nombreux amateurs, il existe également une barrière psychologique - une barrière virtuelle. L'émetteur-récepteur sur l'écran de l'ordinateur ne convient pas à tout le monde, et une personne préfère avoir sur la table non pas un boîtier quelconque avec une paire de LED et de connecteurs, mais un véritable émetteur-récepteur avec de beaux boutons et molettes que vous pouvez toucher et tourner. Loin de là tout le monde peut aussi avoir les deux, et au moment de choisir, la majorité préfère encore les "classiques". Alors que faire si vous avez un bon émetteur-récepteur ordinaire, il n'y a pas d'argent pour acheter un émetteur-récepteur SDR séparé, mais il est à la fois à la mode et souhaitable d'utiliser les "avantages" du SDR? Il existe deux manières principales avec leurs propres avantages et inconvénients. Considérons-les séparément. La première consiste à acheter ou à fabriquer un récepteur SDR à part entière et à travailler sur la transmission à l'ancienne, à partir d'un émetteur-récepteur conventionnel. Dans ce cas, vous devez prendre soin d'au moins deux choses - la commutation d'antenne, qui doit être connectée au récepteur SDR en mode réception et à la sortie de l'émetteur-récepteur pendant la transmission, et la synchronisation de la fréquence d'accord et des modes de fonctionnement de l'émetteur-récepteur et un récepteur SDR séparé. Si une interférence avec l'émetteur-récepteur n'est pas prévue et n'est pas acceptable pour son propriétaire, il s'agit d'une option très pratique pour mettre en œuvre la réception SDR. Certes, pas le moins cher et le plus simple. Un bon exemple est le récepteur "Hanter" (environ 200 $), qui a une unité de commutation d'antenne intégrée. Le schéma de ce récepteur est disponible sur le site du fabricant [1]. Vous pourrez y apprendre par vous-même de nombreuses solutions de circuit intéressantes (unité de commutation en particulier) au cas où vous souhaiteriez réaliser vous-même un tel système de réception SDR. Quant à la synchronisation des paramètres du récepteur SDR et de l'émetteur-récepteur, tout n'est pas si simple avec l'autoproduction. Le récepteur doit pouvoir échanger des informations sur la fréquence et les modes de fonctionnement avec le programme SDR, qui, à son tour, doit également pouvoir communiquer avec d'autres programmes. Et le choix ici, en principe, est petit. Fondamentalement, pour contrôler le récepteur, tout le monde utilise l'interface USB d'un ordinateur et utilise un synthétiseur de fréquence basé sur la puce Si570 (en raison de la disponibilité d'un logiciel permettant au microcontrôleur de contrôler le synthétiseur et le récepteur). Ce synthétiseur est utilisé dans de nombreux récepteurs et émetteurs-récepteurs SDR de la série "SoftRock", et il peut également être acheté en tant qu'appareil séparé du récepteur [2]. Il existe de nombreuses informations sur la fabrication, ainsi que sur les possibilités d'achat de divers ensembles SDR sur Internet, et si vous le souhaitez, il ne sera pas difficile de les trouver dans n'importe quel moteur de recherche. Il suffit d'entrer les mots clés "sdr softrock" ou similaire. Par exemple, vous pouvez commencer l'examen avec un site très informatif et intéressant RV3APM [3]. Une seule des pages de ce site [4] parle brièvement de la synchronisation d'un récepteur et d'un émetteur-récepteur séparés. La deuxième façon de mettre en œuvre la réception SDR consiste à connecter le récepteur SDR le plus simple (décodeur panoramique) à une fréquence fixe au chemin IF de l'émetteur-récepteur. Cette méthode est décrite en détail sur le site de WU2X, l'auteur du programme spécial POWERSDR/IF STAGE [5]. À titre d'exemple, il décrit également comment connecter un tel récepteur SDR à la sortie IF de l'émetteur-récepteur TS-940S. Le seul inconvénient d'un tel schéma de connexion est que tous les émetteurs-récepteurs n'ont pas une sortie IF tamponnée, et même une sortie à large bande, c'est-à-dire éloignée du chemin de réception vers le filtre de sélection principal. Et s'il n'y a pas une telle sortie IF, vous devrez le faire vous-même ou abandonner cette méthode et revenir à la première - un récepteur séparé. Si vous êtes un radioamateur assez qualifié, vous pouvez facilement trouver le premier mélangeur récepteur sur votre circuit émetteur-récepteur et y connecter un étage tampon, à partir duquel vous pouvez émettre le signal IF du récepteur vers le panneau arrière de l'émetteur-récepteur. Par exemple, sur la fig. 1 montre un fragment du circuit émetteur-récepteur IC-735 avec un amplificateur tampon intégré.
Donc, supposons que nous ayons une sortie IF. Vous devez maintenant sélectionner un récepteur. À ce stade, il y aura également une certaine séparation des options, en fonction de la fréquence IF de l'émetteur-récepteur. Si la fréquence IF est "basse" - inférieure à 40 MHz, et même "ronde", par exemple 9 MHz, alors vous avez de la chance. L'option la plus simple est d'acheter, par exemple, ici [6], un ensemble peu coûteux (21 $) de récepteur SDR monobande "Softrock 6.2" ou similaire, conçu pour recevoir une portée de 40 ou 30 mètres, et un quartz 12 MHz résonateur. Le circuit oscillateur local du récepteur permet d'exciter ce résonateur à la troisième harmonique, c'est-à-dire à une fréquence de 36 MHz. Étant donné que le signal de l'oscillateur local dans le récepteur est divisé par quatre avant d'être envoyé au mélangeur, nous obtenons une fréquence de réception SDR d'environ 9 MHz. C'est l'option la moins chère et, pourrait-on dire, l'idéale. Mais vous pouvez assembler vous-même un récepteur similaire avec un SI fixe. Sur Internet, de nombreuses options de récepteurs simples basés sur divers composants ont été proposées. Et ici, il est impossible de ne pas mentionner le radioamateur bien connu et respecté Tasa (YU1LM), qui a développé et publié de nombreuses variétés de récepteurs et d'émetteurs-récepteurs SDR. Il est très utile de visiter son site internet [7], où l'on peut trouver des schémas et des descriptions détaillées du travail de ses conceptions, des dessins de circuits imprimés (cependant, tout cela est en anglais). Tout est bon et compréhensible si un résonateur à quartz est disponible pour la fréquence requise. Et s'il ne l'est pas ? Ce qu'il faut faire? Le choix est petit. Soit abandonner cette idée, soit fabriquer un synthétiseur de fréquence, dont il sera question ci-dessous. Considérons maintenant l'option la plus complexe (et, malheureusement, la plus courante) - un émetteur-récepteur avec un IF "élevé" et, par conséquent, une conversion "up". La grande majorité des émetteurs-récepteurs propriétaires sont fabriqués selon cette structure, mais tous les microcircuits numériques couramment utilisés dans les récepteurs SDR ne sont pas capables de fonctionner à des fréquences de l'ordre de 80 MHz. Il est également nécessaire d'avoir un résonateur à quartz à la fréquence désirée. Il y a aussi d'autres difficultés. Dans ce cas, les auteurs de certaines conceptions utilisent une double conversion de fréquence. Le signal de la première IF de l'émetteur-récepteur (45...80 MHz dans la plupart des cas) est transféré à la seconde IF, à une fréquence à laquelle le récepteur SDR est capable de fonctionner. Ce n'est pas le meilleur moyen, car la double conversion réduit les paramètres dynamiques réalisables du récepteur et peut créer des interférences internes supplémentaires à la réception si les fréquences de conversion ne sont pas choisies correctement. La plage dynamique d'un décodeur panoramique doit être prise au sérieux, même si vous continuez à recevoir sur l'émetteur-récepteur et que vous regardez simplement le panorama. Toute surcharge à la fois du premier mélangeur de l'émetteur-récepteur et du mélangeur du récepteur SDR, ainsi que de l'entrée de la carte son de l'ordinateur, entraînera l'apparition d'un panorama de faux signaux qui n'existent pas vraiment dans l'image. Les éventuels produits d'écrêtage et produits d'intermodulation seront parfaitement visibles sur le panorama. Par conséquent, il est nécessaire de bien faire correspondre l'ensemble du chemin de réception SDR en termes de niveaux de signal. Évitez la surcharge. Un critère simple - sur la plage "la plus silencieuse", la piste de bruit panoramique ne devrait augmenter que légèrement lorsque l'antenne est connectée à l'émetteur-récepteur, c'est-à-dire qu'une petite marge de sensibilité est nécessaire, mais pas plus. Les situations ne devraient pas être autorisées lorsque le bruit de l'air lorsque l'antenne est connectée augmente la piste de bruit du panorama d'un demi-écran, c'est-à-dire de dizaines de décibels. Vous perdrez simplement le signal dans le bruit, limitant la plage dynamique de l'ensemble du système. Utilisez les atténuateurs de l'émetteur-récepteur ou un atténuateur séparé à l'entrée du décodeur panoramique. Aussi, ne négligez pas un bon filtre passe-bande pour la fréquence de la FI reçue à l'entrée de votre récepteur SDR. A la sortie du premier mélangeur de l'émetteur-récepteur, il existe une large gamme de fréquences combinatoires variées, et le récepteur SDR dispose également de canaux de réception latéraux (aux harmoniques de l'oscillateur local, par exemple), et d'une situation d'interférence de réception pour cette raison est possible. Et si dans un émetteur-récepteur conventionnel, nous n'entendons les interférences que lorsqu'elles tombent dans la bande passante du filtre de sélection principal, alors avec la réception SDR, nous voyons tout dans le panorama. Ce sont des recommandations générales. Ensuite, nous passons à l'examen de l'accessoire panoramique proposé pour la répétition, dont le schéma est illustré à la Fig. 2.
L'appareil est un récepteur à conversion directe vers une fréquence fixe et son circuit est très proche de "SoftRock 6.2". Cette option a d'excellents paramètres dynamiques et un très bon rapport simplicité/prix/qualité. La principale différence avec le "SoftRock" original est l'utilisation d'un synthétiseur de fréquence sur la puce Si570 CAC000141G (DD2) au lieu d'un oscillateur à cristal. Cette solution vous permet d'ajuster le décodeur panoramique à la fréquence de réception du premier signal IF de n'importe quel émetteur-récepteur, et il n'est pas nécessaire de rechercher le résonateur à quartz souhaité. Ce n'est pas une solution bon marché (une puce Si570 coûte environ 30 à 40 $), mais la conception de circuit la plus simple et de la plus haute qualité. Avec un tel synthétiseur, vous pouvez recevoir des signaux de 1 à 80 MHz et même plus. La puce Si570 (version CMOS) est capable de générer un signal avec une fréquence maximale allant jusqu'à 160 MHz, mais la fréquence de réception maximale sera limitée par la vitesse des commutateurs analogiques utilisés dans le mélangeur - la puce FST3253 (DD4). Le fonctionnement du décodeur à la fréquence de l'émetteur-récepteur ICOM IF - 70,4515 MHz a été vraiment vérifié. Le schéma du récepteur peut être sélectionné dans l'une des deux options. La partie réception et le synthétiseur sont les mêmes pour les deux versions du décodeur panoramique, la seule différence réside dans les déphaseurs. Quelle option choisir dépend de vous. Le PCB est également conçu pour deux options. La première option consiste à utiliser un déphaseur sur un diviseur par quatre, c'est-à-dire le plus courant, fournissant dans notre cas une fréquence de réception maximale de 40 MHz (160 MHz/4) et ne nécessitant pas de réglage de déphaseur. Cette option est utile pour les émetteurs-récepteurs à faible IF.
La deuxième option consiste à utiliser un circuit RC intégrateur comme déphaseur, qui retarde le signal de l'un des canaux du déphaseur par rapport à l'autre canal de 90° en phase (Fig. 3). Cette option nécessite la sélection de la capacité des condensateurs de déphasage et un réglage fin avec une résistance de réglage. Un tel déphaseur, au lieu d'un diviseur de fréquence par quatre, permet de générer deux signaux directement à la fréquence de fonctionnement du synthétiseur, sans le diviser. Dans le cas d'un synthétiseur basé sur le Si570, il est possible d'obtenir la fréquence de sortie du déphaseur jusqu'à 160 MHz. Cette fréquence maximale sera déterminée par la vitesse des onduleurs appliqués et l'influence de la capacité de montage aux hautes fréquences. Une option similaire est utilisée dans le récepteur YU1LM "Monoband SDR HF receiver DR2C". Sur son site, vous pouvez trouver un circuit récepteur complet avec une description détaillée du fonctionnement de ce déphaseur. Le diagramme YU1LM montre également les valeurs approximatives de la capacité du condensateur déphaseur, en fonction de la fréquence reçue (la fréquence de la première IF de votre émetteur-récepteur). Le filtre passe-bande d'entrée du 2e ordre - C17L1C18 - est assez large bande. Le diagramme montre les valeurs nominales pour la fréquence IF dans la bande 8.10,7 MHz. Pour une valeur IF différente, il faut recalculer les valeurs des éléments filtrants. Il est très simple et pratique de le faire en utilisant le programme RFSim99 [8]. Le microcontrôleur Atmega570 (DD8) populaire et bon marché avec les codes de programme du fichier SOFT_UNIPAN.hex enregistré dans son EEPROM est utilisé pour contrôler le synthétiseur de fréquence Si1. La bobine L1 contient 24 spires enroulées avec du fil PEV-2 0,35 sur un noyau magnétique annulaire Amidon T30-6. Le transformateur mélangeur T1 est enroulé sur un circuit magnétique similaire et avec le même fil. Le nombre de tours de l'enroulement primaire - 9, le secondaire - 2x3. La puce 0PA2350 (DA4) peut être remplacée par un autre ampli op double à faible bruit. Le gain est ajusté en sélectionnant les résistances R8 et R10.
L'ensemble du dispositif est assemblé sur une carte de circuit imprimé de dimensions 60x65 mm (Fig. 4) en fibre de verre double face, et sur la fig. 5 montre l'emplacement des pièces dessus (le tout pour l'option récepteur avec un diviseur par quatre). Presque toutes les résistances et condensateurs sont de taille 0805.
Pour programmer le contrôleur, il est pratique d'utiliser le programmateur USBasp. Il est relativement peu coûteux et pratique car il utilise une connexion USB à un ordinateur. Il y a beaucoup d'informations sur ces programmeurs et leurs programmes sur Internet. Le programmateur est connecté au décodeur panoramique avec un câble ISP standard (fourni avec la plupart des programmateurs vendus) pour la programmation.
La configuration du microcontrôleur est définie conformément à la Fig. 6 dans la fenêtre du programme servant au programmeur, c'est-à-dire que seuls les bits de configuration nécessaires pour travailler avec l'oscillateur interne 8 MHz sont programmés (CKSEL=0100 et SUT=10). Vous devez également définir les bits EESAVE=0, BODEN=0, BODLEVEL=1 (2,7 V). Le contrôle du synthétiseur est extrêmement simple. Après écriture du programme, la fréquence de génération par défaut est fixée à 35,32 MHz, ce qui, dans le cas d'un diviseur par quatre, donne une fréquence de 8,83 MHz, correspondant à la fréquence IF de l'émetteur-récepteur TS-940S. La fréquence de génération peut être modifiée sur une large plage à l'aide des boutons "FR-" (SB3) et "FR +" (SB4). La vitesse de syntonisation est augmentée en appuyant et en maintenant le bouton "FAST" (SB2). Après avoir défini la fréquence souhaitée, vous devez appuyer sur le bouton "SAVE" (SB1) et la nouvelle valeur sera écrite dans la mémoire non volatile du microcontrôleur - EEPROM. Cette fréquence sera définie chaque fois que le décodeur panoramique sera allumé. La fréquence de génération du synthétiseur peut être contrôlée par des instruments de mesure ou écoutée sur un émetteur-récepteur ou autre récepteur. Le connecteur X3 "MUTE" peut être utile pour bloquer la réception SDR au moment de l'émission, pour laquelle il convient de fermer les contacts de ce connecteur. Puce DA1 - détecteur de chute de tension (superviseur). En son absence, il y a eu des cas de perte de données dans la mémoire non volatile dans d'autres conceptions. Le récepteur n'a pratiquement pas besoin d'être configuré et, avec une installation correcte, commence à fonctionner immédiatement.
Sur la photographie de la Fig. 7 montre une vue de l'accessoire panoramique fini. Il est quelque peu différent des options proposées, car les deux options ont été élaborées et testées dessus - avec un diviseur par quatre et un déphaseur RC. Les petites dimensions permettent dans de nombreux cas de placer ce décodeur directement à l'intérieur de l'émetteur-récepteur, et déjà à partir de la sortie de l'émetteur-récepteur un signal I / Q prêt à l'emploi pour la connexion à l'entrée ligne d'une carte son d'ordinateur. Eh bien, vous devez installer le programme POWERSDR IF STAGE sur votre ordinateur et étudier attentivement toutes les informations sur le site Web WU2X [5]. En conclusion, je voudrais souligner certains avantages de l'utilisation d'un décodeur panoramique par rapport à l'utilisation d'un récepteur SDR séparé. Il s'agit d'une simplicité relative, du bon marché du décodeur lui-même et de la facilité de connexion à l'émetteur-récepteur. S'il n'est pas nécessaire de contrôler l'émetteur-récepteur du côté du programme SDR, c'est-à-dire que vous êtes satisfait du contrôle et du réglage de fréquence de l'émetteur-récepteur, alors presque n'importe quel programme SDR peut être utilisé pour afficher le panorama et la réception SDR (il n'y a pas besoin de synchroniser les fréquences d'un récepteur et d'un émetteur-récepteur séparés). L'inconvénient est que vous avez besoin d'une sortie IF dans l'émetteur-récepteur. Actuellement, le décodeur panoramique fonctionne avec un émetteur-récepteur Kenwood TS-940S. Le programme du microcontrôleur et les dessins de la deuxième version de la carte de circuit imprimé du récepteur peuvent être téléchargés à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/SDR4z5ky.zip. littérature
Auteur : Sergueï Stolyarov
Cuir artificiel pour émulation tactile
15.04.2024 Litière pour chat Petgugu Global
15.04.2024 L’attractivité des hommes attentionnés
14.04.2024
▪ MAX17061 - Pilotes LED blancs 8 lignes ▪ Les éléphants se sentent mal au zoo ▪ Lune d'une planète lointaine ▪ Nouvelle technologie de suivi des petites embarcations
▪ section du site Sources d'énergie alternatives. Sélection d'articles ▪ article Complexe four-cheminée-poêle. Conseils pour le maître de maison ▪ article Réceptionniste. Description de l'emploi ▪ article Une pièce de monnaie disparaît d'un mouchoir et finit dans une pomme. Concentration secrète
Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site
www.diagramme.com.ua |
Voir d'autres articles section 
Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
Toutes les langues de cette page