Как я делал по вечерам SDR приемничек

На стыке интересных мне областей программирования и радио зародился долгий, но интересный проект по созданию цифрового приёмника прямого преобразования, в котором аналоговых частей будет абсолютный минимум.

С каждой частью статьи я планирую дорабатывать приёмник, улучшать его характеристики, обвешивать его разными доработками, а в итоге возможно и получить полноценный трансивер.

Базовый комплект будет построен на китайской АЦП AD9226. Цифровым сердцем приёмника будет являться FPGA матрица Altera EP4CE10. Для того, чтобы не мучатся с наушниками добавлен простейший УНЧ с питанием в 5 вольт и динамик.

Итак, соединяем все воедино (точки подключения особой роли не играют, всё настраивается и назначается программно).

Устанавливаем среду разработки Quartus.

Начинаем с подключения АЦП (вход и тактовый сигнал). Т.к. внешнего кварцевого генератора нет, будем тактовать модуль силами самой FPGA (а это очень плохо в плане качества приёма, но для первой версии сгодится).

Добавляем вход кварцевого генератора планы FPGA (50 мегагерц).

Первым делом создаём гетеродин, настроенный на частоту приёма. Его задача состоит в переносе частот с диапазона радиоволн в звуковой.

Его параметры на скриншотах:

Для управления частотой гетеродина  в него необходимо передать слово частоты, задающее смещение фазы, для этого подготовим отдельный модуль. Сейчас частота будет статична, но дальше планирую менять её энкодером.

Слово частоты это число, получаемое делением необходимой частоты в герцах на частоту кварцевого генератора и умноженную на двойку в степени, равной разрядности DDS-генератора (гетеродина).

Полученный сигнал подаём на 2 смесителя (умножителя), которые обеспечивают смешивание сигнала АЦП (вход А) с сигналом гетеродина (вход B).

Полученный сигнал смещён на частоту гетеродина, т.е. выбранная частота теперь размещается в нулевой. А слева (да, в отрицательной части) и справа от неё находятся весь необходимый нам спектр.

Чтобы дальше эффективно работать с сигналом, нам необходимо его децимировать (уменьшить частоту выборок), эту роль выполняет CIC фильтр.

После этого частота выборок сокращается с 50 миллионов раз в секунду до 100 000.

Далее нам необходимо сделать полосовой фильтр, т.к. будем принимать SSB сигнал, то фильтр полоса пропускания потребуется в районе 2700гц. Для этого воспользуемся фильтром конечных импульсных характеристик (FIR).

Для его расчёта удобно использовать следующие программы:Iowa Hills FIR Filter DesignerWinFilter

Также, фильтр сократит число выборок с 100 000 до 50 000, что подходит для вывода на динамик.

Полученные сигналы уже можно выводить на динамик, но мы не избавились от основной проблемы приёмников прямого преобразования — зеркального канала. Т.е. слушая передачи слева и справа от принимаемой частоты будем принимать их одинаково хорошо. Необходимо получить однополосный приём.

Для этого поток Q (смешанный с синусом) необходимо довернуть по фазе на 90 градусов, тем самым потоки I и Q будут относительно друг друга в 180 градусах. Их дальнейшее сложение или вычитание будет давать USB и LSB полосу приёма соответственно, подавляя всё лишнее.

Помочь нам в этом может преобразователь (фильтр) Гильберта, рассчитанный в программе MatLab.

Т.к. фильтр Гильберта вызывает задержку сигнала на ((количество ступеней фильтра-1)/2) то необходимо задержать сигнал I на столько же шагов.

Далее мы можем сложить (или вычесть) коплексные составляющие сигнала, получив необходимую полосу приёма.

Итоговый результат подадим на дельта-сигма модулятор, смысл работы которого заключается в восстановлении синусоидального сигнала из ШИМ с помощью RC-цепочки (резистор 3.3к, конденсатор 47нф).

Программный код готов, можно привязать выводы в прошивке к ножкам FPGA.

Готово, можно включить приёмник, подключить антенну ко входу АЦП и наслаждаться его работой.

Следующим шагом наверное буду делать УВЧ, управление частотой, дисплей.

Исходники прошивки тут.

Вторая часть статьи.

При создании были использованы материалы следующих статей, без которых было бы не реально сделать хоть что-то, огромное спасибо авторам.

В этой статье я расскажу о том, как на базе отладочной платы DE0-nano сделать достаточно простой КВ SDR приёмник. Пример принимаемых сигналов: Про технологию SDR можно почитать здесь. Вкратце — это методика приёма радиосигнала, в которой большой объем обработки информации производится в цифровом виде. Благодаря использованию ПЛИС и высокоскоростного АЦП, можно сделать приёмник, в котором даже перенос частоты «вниз» производится цифровым способом. Такой метод называется DDC (Digital Down Conversion), подробнее про него можно прочитать здесь и здесь (больше теории). Используя эту методику, можно сильно упростить приёмник, в котором единственной аналоговой частью становится АЦП. А теперь поподробнее о моем приёмнике. Его основой является ПЛИС производства компании Altera, установленная на отладочной плате DE0-Nano. Плата относительно дешевая (60$ для студентов), правда, с достаточно дорогой доставкой (50$). Сейчас она становится все более популярной у радиолюбителей, начинающих знакомство с ПЛИС. Главная задача ПЛИС — «захватить» цифровой сигнал с АЦП, перенести его в область низких частот, отфильтровать и отправить результат на компьютер. Структурная схема приёмника, реализованного мной, имеет такой вид: Рассмотрим последовательно компоненты, которые проходит радиосигнал и цифровая информация.

Антенна

У радиолюбителей есть поговорка «Хорошая антенна — лучший усилитель». Действительно, от антенны зависит очень многое. Большинство наиболее интересных сигналов на коротких волнах нельзя принять на простую антенну (например, на кусок провода). За городом особых проблем нет — достаточно длинный провод может работать хорошей антенной (на приём). В городе, особенно внутри крупных железобетонных домов все значительно хуже — длинную антенну не растянуть, при этом мешающих шумов очень много (бытовые приборы способны создавать в эфире очень большой уровень шума), так что выбор антенны становится непростым делом. Для приёма радиосигналов я пользуюсь активной рамочной антенной, конструкция которой описана здесь. Моя антенна выглядит так: Фактически антенна представляет собой большой колебательный контур (конденсатор находится внутри коробки на столе). Установлена она на балконе, и достаточно неплохо работает. Основное достоинство рамочной антенны — за счет использования явления резонанса она позволяет подавлять шумы на неиспользуемых частотах, однако есть и недостаток — при переходе с одного диапазона частот на другой антенну нужно перестраивать.

АЦП

Выбор АЦП тоже непрост. АЦП должен обладать большой разрядностью для повышения динамического диапазона, а для DDC приёмника — еще и высоким быстродействием. Обычно в хорошие DDC приёмники ставят АЦП с разрядностью 16-бит и быстродействием >50 MSPS. Однако стоимость таких АЦП больше 50$, и в экспериментальную конструкцию хотелось поставить что-нибудь попроще. Я выбрал AD9200 — 10-битный 20 MSPS АЦП стоимостью 200 руб. Это очень посредственные характеристики для DDC приёмника, однако, как показала практика, АЦП вполне пригоден для приёма сигналов. АЦП установлен на отдельной плате, которая вставляется в отладочную: Снизу плата металлизирована, слой металла соединен с землей АЦП, что тоже защищает от помех.Схема подключения АЦП Опыта разводки ВЧ конструкций у меня нет, так что возможно, что схему и разводку можно улучшить. Так как АЦП оцифровывает только сигналы положительного уровня, а сигнал с антенны биполярный, то сигнал приходится смещать на половину опорного напряжения (для этого служат резисторы R1 и R2). Искусственно созданная постоянная составляющая затем вычитается уже из цифрового сигнала в ПЛИС. Вся дальнейшая обработка сигнала после АЦП идет в ПЛИС. Поток данных с АЦП составляет 200 Мбит (10-bit x 20 MSPS). Передать такой поток напрямую в компьютер, а потом его еще и обработать очень сложно, поэтому частоту сигнала нужно специально понизить. При переносе на более низкую частоту возникает явление «зеркального канала», для борьбы с которым используют квадратурное преобразование частоты — сигнал преобразовывают в комплексную форму (происходит разделение на два канала I/Q). Перенос на более низкую частоту производится путем умножения исходного сигнала на сигнал генератора. В используемой ПЛИС достаточно аппаратных умножителей, так что это не представляет проблемы.

NCO

Для того, чтобы переносить входной сигнал на нужную частоту, ее нужно создать. Для этого используется готовый компонент Quartus — NCO (numerically controlled oscillator). На генератор подается тактовая частота, такая же как и у АЦП (20 МГц), на его вход управления подается значение, определяющее частоту, и на его выходе формируется цифровой синусоидальный сигнал нужной частоты, дискретизованный с частотой 20 МГц. NCO способен параллельно формировать и косинусный сигнал, благодаря чему можно формировать квадратурный сигнал.

CIC-фильтр

После смешивания с сигналом генератора с выхода умножителей сигнал выходит уже перенесенный на более низкую частоту, но все еще с высокой частотой дискретизации (20 MSPS). Сигнал требуется децимировать, то есть отбросить часть выборок. Просто так отбросить лишние выборки нельзя, так как это приведет к искажению выходного сигнала. Поэтому сигнал нужно пропустить через специальный фильтр (CIC-фильтр). В данном случае я хотел получить на выходе приёмника частоту дискретизации сигнала 50 кГц. Из этого следует, что частота должна быть понижена в (20e6 / 50e3 = 400) раз. Децимацию придется производить в 2 этапа — сначала в 200, затем в 2 раза. Первый этап выполняет именно CIC-фильтр. Я использовал 5-каскадный фильтр. В результате работы CIC-фильтр за счет понижения полосы сигнала разрядность выходного сигнала увеличивается. С своем приёмнике я искусственно ограничил ее 16 битами. Так как каналов в приёмнике два, то и фильтров потребуется тоже два. К сожалению, CIC-фильтр имеет довольно крутую АЧХ, стремящуюся к 0 при приближении к выходной частоте дискретизации (100 кГц). Для компенсации ее кривизны служит следующий фильтр.

Компенсационный FIR-фильтр

Этот фильтр нужен для того, чтобы компенсировать спад АЧХ CIC-фильтра и выполнить еще один этап децимации (в два раза). В Altera уже позаботились о методике расчета этого фильтра — при создании CIC-фильтра автоматически формируется программа для Matlab, запустив которую, можно сформировать коэффициенты для компенсационного фильтра. Вид АЧХ CIC, FIR и получающегося результата (графики строит та же программа для Matlab): Видно, что на частоте 25 кГц CIC-фильтр ослабит сигнал на 20 Дб, что очень много, однако с использованием FIR-фильтра ослабление всего 10 Дб, а на более низких частотах ослабление практически отсутствует. На выходе FIR-фильтра с учетом децимации будет частота дискретизации сигнала будет 50 кГц. Почему нельзя сразу было произвести децимацию сигнала в 400 раз? Это связано с тем, что частота среза FIR-фильтра должна составлять 1/4 от его выходной. В данном случае частота дискретизации на выходе фильтра без децимации, как и на его входе, составляет 100 кГц. В результате этого частота среза будет как раз 25 кГц, что и видно на графиках выше. Оба фильтра являются готовыми компонентами Quartus.

Передача данных на компьютер

Полученный поток данных ((16+16)bit x 50 KSPS = 1.6 Mbit) нужно передать на компьютер. Данные я решил передавать через Ethernet. На отладочной плате нет такого интерфейса. Наиболее правильно было бы сделать отдельную плату с контроллером PHY, запустить soft-процессор Nios, и передавать данные через них. Однако это значительно усложняет конструкцию. Я пошел более простым путем — Ethernet пакеты можно формировать на самой ПЛИС, таким образом можно передавать данные со скоростью 10 Mbit. В данном случае Ethernet кабель через разделительный трансформатор соединяется с выводами ПЛИС. Проекты с таким принципом работы можно посмотреть здесь и здесь. В качестве основы я выбрал первый проект, частично его доработав. В изначальном проекте ПЛИС посылает на компьютер с заданным IP и MAC адресом определенный UDP-пакет. После переделки модуль Ethernet передатчика мог передавать 1024 байта, считывая их из RAM. В результате на компьютер в одном пакете отправляются 256 пар 16-битных значений сигнала, взятого с выходов фильтров. Так как данные поступают от АЦП непрерывно, а отправлять их на компьютер нужно пакетами, то пришлось реализовать двойную буферизацию памяти — в то время, пока одна RAM заполняется, данные из другой RAM передаются по Ethernet. После того, как первая RAM заполнится, обе RAM «меняются местами», за что отвечает довольно простой управляющий модуль. Так как на выходе фильтров данные передаются потоком из пары 16 битных величин, а по Ethernet передаются отдельные байты, то для преобразования потоков в конструкцию введен модуль, который преобразует поток 32 бит 50 KSPS в 8 бит 200 KSPS. Как оказалось, если передавать поток данных со скоростью 1.6 Mbit, то устройство, к которому подключен приёмник, даже не обнаруживает его (нет линка). Это связано с тем, что пакеты данных при этом передаются с периодом примерно 5 мс, а для того, чтобы сообщить другому сетевому устройству скорость подключения (10 Mbit), нужно каждые 8-24 мс передавать специальный короткий импульс (NLP). Из-за высокой частоты передачи пакетов, модуль Ethernet не успевает передавать эти импульсы, и Autonegotiation не происходит. Поэтому, для того, чтобы противоположное устройство все же могло определить скорость соединения, достаточно при включении приёмника временно уменьшить частоту передачи пакетов (у меня — в 4 раза), благодаря чему модуль Ethernet успевает передать импульсы NLP.

Приём данных от компьютера

Для того, чтобы управлять приёмником (устанавливать частоту настройки), на него нужно передавать определенную величину, которая будет использоваться для задания частоты NCO. Для приёма этой величины так же используется компонент с вышеуказанного сайта, модифицированный для приёма данных, и выдачи их в виде 24 битного числа. Так как модули приёмника и передатчика никак не связаны друг с другом, то реализовать ARP нельзя, и фактически это значит, что приёмник не будет иметь IP и MAC адреса. Передать информацию на него можно, если отправить в сеть широковещательный пакет. Физически, как и в случае с передатчиком, сетевой провод соединяется с отладочной платой через трансформатор. Однако здесь уже нельзя подключаться к произвольным выводам ПЛИС, так как сигнал достаточно мал. Нужно использовать выводы, поддерживающие интерфейс LVDS — он является дифференциальным. Ресурсы, используемые программой ПЛИС: — 5006 LE — 68 9-bit умножителей (64 из них используются в FIR -фильтре). — 16,826 bit памяти (8 блоков M9K). Вид проекта проекта в Quartus:

Обработка данных на компьютере

После того, как компьютер принял данные, их нужно обработать. Лучше всего взять готовую программу. Обычно в SDR программах реализовывают нужные цифровые фильтры, алгоритмы, предназначенные для формирования звука и его фильтрацию, БПФ принятого сигнала, построение его спектра и «водопада». Я использую программы HDSDR и SDRSharp, они обе поддерживают ввод данных при помощи одинаковых библиотек ExtIO (формат программы Winrad). Требования программ к библиотеке хорошо документированы. Вот здесь есть пример создания такой библиотеки. Я переделал этот пример, добавил в него приём данных из сети, склеивание двух пакетов (программа за раз приминает минимум 512 пар I/Q выборок), отправку их в программу, и передачу широковещательного пакета с вычисленным значением для NCO при смене частоты в программе. До этого мне никогда не приходилось создавать библиотеки, да и в C++ я не силен, так что в библиотека может быть написана совсем не оптимально. Так как частота дискретизации I/Q сигналов на выходе фильтров приёмника составляет 50 кГц, то в программе при приёме для обзора будет доступна полоса 50 кГЦ. (± 25 кГц от частоты, формируемой NCO). Собранный приёмник выглядит так: Резистор соединяет средние точки трансформатора с 3.3 В платы — это улучшает приём и передачу данных по сети. После того, как приёмник был полностью собран и все программы написаны, оказалось, что чувствительности не хватает. Даже на активную антенну принимались только вещательные радиостанции и сигналы радиолюбителей, работающих на больших мощностях. Насколько я понимаю, это связано с низкой разрядностью АЦП. Для повышения чувствительности пришлось сделать дополнительный усилитель на транзисторе BF988 (находится внутри маленькой металлической коробочки). Усилитель смог заметно поднять чувствительность приёмника. Внешний вид всей конструкции: Блок питания обеспечивает напряжение 12 В для питания усилителя антенны, в металлической круглой коробке находятся несколько диапазонных полосовых фильтров, которые снижают внедиапазонные сигналы, что улучшает прим сигналов. Отмечу, что во многих случаях приём возможен и без ДПФ. Теперь о том, что же удается принять на КВ. Несмотря на достаточно высокий уровень шумов, удается принять достаточно много сигналов, хорошо принимаются вещательные радиостанции, неплохо принимаются радиолюбители. Пример приема сигналов в программе HDSDR (приём велся во время CQ WW DX Contest): Видео приёма: Удается принять сигналы WSPRnet. WSPRnet — сеть радиолюбительских маяков, которые автоматически обмениваются короткими сообщениями друг с другом. Данные от маяков автоматически публикуются в интернете. В данном случае, установив специальную программу, можно декодировать принятые сигналы и отправлять их в сеть. На сайте есть возможность посмотреть карту, на которой показываются связи между маяками за определенный интервал времени. Вот что получилось у меня за полдня приема: Важная особенность WSPR — очень маленькая мощность передатчиков (меньше 5 Вт), узкая полоса передаваемого сигнала, и большая длительность передачи одного сообщения (2 мин). Благодаря цифровой обработке в программе-декодере удается принимать очень слабые сигналы. Мне удавалось принять сигнал маяка мощностью 100 мВт, находящегося на расстоянии ~2000 км. Радиолюбители, работающие с использованием JT65. JT65 — это один из протоколов цифровой связи между радиолюбителями. Как и в WSPR, в нем используются маленькие мощности и длительные передачи (1 мин). Принимаются сообщения автоматически, так что можно оставить приемник на длительное время, а потом смотреть, кого удалось принять. Пример приема: Цифровое радиовещание (DRM). Некоторые вещательные радиостанции передают звук в цифровом виде. Принять такие сигналы непросто в условиях города — не хватает уровня сигнала. Одну станцию принять удалось: Существует множество других радиосигналов, которые было бы интересно принять. Есть еще погодные факсы, станция точного времени RBU (на чудной частоте 66.6 кГц), и другие.Проект для Quartus + исходный код и сама ExtIO dll

Простой SDR приемник от UA3ELR

Это приемник-приставка SDR к компьютеру. В зависимости от примененного кварца приемник принмает сигналы на любой частоте, ограниченой верхней рабочей частотой смесителя. Частота приема расчитывается так: fкварца/4. Это центральная частота приема +- 96(48)кгц в зависимости от применяемой карты компьютера. Для более широкого диапазона приема потребуется несколько сменных кварца, или применить синтезатор (можно высоко-стабильный ГПД). 

Схема не претендует на оригинальность, главное отличие — применение К157УЛ1А, специально предназначенную для УВ магнитофонов, преимущество ее в широкой доступности и малых шумах — что проверенно на практике.У меня, со встроееной звуковой картой Realtek, и с этим приемником чувствительность, огр. шумами, получилась 0,5 мкВ,-— по сравнению с 1 мкВ в схемах на микросхеме NE5532.( измерения на частоте 7мГц и в смесителе на К561КП1 вместо 74НС4052  вместо 74АС74N можно поставить К555ТМ2 и другие — К1533,531 и наконец К155ТМ2,вместо 74НС4052 за не имением, хуже будет работать обычная К561КП1 — проверенно до … 14 мГц  ,-— проблема в ней, что из за задержек возникает разбаланс в каналах IQ по фазе но программа это все автоматом правит.

А1 заменима на К157УЛ1Б, но у неё в 2 раза больше уровень шума, во столько же раз и ухудшится чувствительность приёмника — зарубежных аналогов у этой микросхемы нет. 78L05 можно заменить на 7805 или КРЕН5А.

Дроссель любой 50 — 150 мкГн.Резисторами R* устанавливается +2,5 Вольта на стоках транзисторов КП303 (при неподключенном кварце).

Это способ намотки ШПТ

Два варианта печатных плат.Платы не проверены,  так что перед изготовлением проверяем правильность разводки. Платы разведены со стороны дорожек, при печати для ЛУТ — ЗЕРКАЛИТЬ.

Вернусь к вопросу о входной части приёмника.Вместо отдельных фильтров на каждый участок КВ диапазона можно использовать и простое перестраеваемое селективное устройство с тремя катушками перекрывающее весь КВ диапазон, например как это сделано в КВ приёмнике KARLSON — http://cqham.ru/trx85_09.htm

Настройка:включить 80 метровый диапазон приёма и подать испытательный сигнал с частотой середины этого диапазона.Вращая ручку конденсатора найти уровень максимального приёма сигнала. На шкале настойки входного селектора сделать отметку в виде зоны приёма частот этого диапазона.При необходимости, подстройкой сердечника контурной диапазонной катушки, зону резонанса можно сместить в удобное место для считывания со шкалы;оставшиеся участки диапазонов 40м, 20м, 15м, 10м отмечаются на шкале с корректировкой сердечниками соответствующих катушек.Очень удобно иметь на шкале три полосы полуокружности с зонами подстройки: на первой ближе к оси конденсатора риски 80 и 40 метров, на второй (средней) риски диапазонов 20 и 15 метров, а на третьей, с бОльшим радиусом, зону частот настройки селектора в 10-метровом диапазоне.Если необходим приём только в одном диапазоне 40/80м катушки L1 , L2 и переключатель из схемы можно исключить.Данное простое устройство селекции (поскольку оно перекрывает весь КВ диапазон) можно использовать и с любыми другими простыми КВ приёмниками.

Статья создана по материалам форума:http://forum.cxem.net/index.php?showtopic=68616       Желающим повторить конструкцию настоятельно рекомендуется посетить форум.

Простой SDR приемник «Simple SDR»

Владимир Неретин UA3ELR

Приемник чрезвычайно прост, формирует квадратурные НЧ сигналы, и позволяет осуществить SDR прием  с  помощью  вашего  компьютера  в  любом  желаемом диапазоне. Он  содержит  два  смесителя  на  встречно-параллельных  диодах, кварцевый гетеродин и двухканальный УНЧ на микросхеме. Будет очень хорошо, если  применить  малошумящую  МС  К157УЛ1А, диоды  могут  быть  любые высокочастотные: КД 514… 512… 503… 521… 522… 510 (даны  в  порядке ухудшения  параметров) и  им  подобные, чем  качественнее  диоды, тем  выше чувствительность. 

 Транзистор гетеродина – любой полевой ВЧ, подойдут КП302…

303… 307 и  им  подобные  из

импортных. Начальный  ток

стока должен быть в пределах

5…10 мА (в  даташитах

обозначается  как Ic нач).

Размер печатной платы 30 х 33

мм. Для  монтажа  применены SMD элементы. Подстроечным  резистором регулируется  баланс  каналов по  амплитуде, подстроечным конденсатором  по  фазе, эти элементы и резистор 1k входят в  ВЧ фазовращатель. Ёмкость подстроечного  конденсатора зависит  от  частоты, его реактивное  сопротивление  Хс на  частоте  генератора  должно быть  около 1 кОм. Ёмкость

19конденсатора можно вычислить, зная Хс и F, или по номограммам, тем более что высокая точность не нужна – подстраивать собранную схему все равно придется. Кварц должен быть на частоту в два раза ниже принимаемой. При желании в этой

схеме  генератора  кварц  легко  возбудить  и  на  третьей  гармонике, т.е. частота кварца может быть в 6 раз ниже частоты приёма.

Чувствительность приёмника с К157УЛ1А получилась весьма высокой даже без

УВЧ – 0,5…0,7 мкВ при соотношении сигнал/шум 10 дБ на частоте 36 мГц (этот

приёмник изготавливался для работы вместе с тюнером KS-H-148).

О настройке SDR приёмников, подобных «Simple SDR»

Настройка в каналах точного сдвига фаз 90 градусов не так сложна, как это может показаться. Для  настройки  нам  необходим  какой  либо  генератор  на  частоты работы нашего приёмника или ГСС, а также нужен осциллограф, какой не важно, можно низкочастотный. Если осциллографа нет, не беда – скачиваем программу Spectra Vue, если нет генератора, с худшим успехом можно использовать какой-нибудь стабильный сигнал приличного уровня из эфира, важно что бы этот сигнал был на тех же частотах, на которые рассчитан приёмник. Чтобы  избежать  приёма  других  паразитных  сигналов, кроме  нужного  нам, на входе приёмника придётся поставить какой либо простой фильтр (преселектор),

рассчитанный на полосу принимаемых частот приёмника.

Итак… подключаем  приёмник  к  линейному  входу  компьютера, запускаем скачанную  и  установленную  программу Spectra Vue и  нажимаем  в  ней  кнопку «Фаза» (Phase), на вход приёмника подаём ВЧ сигнал…

На экране в программе видим эллипс. Регулировкой подстроечного конденсатора и резистора добиваемся правильной окружности, чем она правильней, тем точней фазовый сдвиг. При идеальной окружности сдвиг равен точно 90 градусам. У меня настроилось  так, как  показано  на  скриншоте. Для  написания  этой  статьи  я  не очень старался с регулировкой, но всё же посмотрим, что у нас получилось. Выходим  из Spectra Vue, запускаем  какую-нибудь  из SDR программ, например M0KGK, и в режиме calibration смотрим нашу ошибку  сдвига фаз – получилось примерно от 0,3 до 0,8 градуса относительно 90 (в идеале должно быть 0), что очень неплохо, учитывая то, что я делал всё на скорую руку. Не стоит обращать внимание на большой пик в центре на панораме, это из-за плохой звуковой карты, просто под рукой не было другой. Смотрим на панораму, что у нас получилось… от сигнала с уровнем +50 дБ (относительно уровня шума приёмника) зеркального  канала не видно, он ниже уровня шумов, это означает подавление зеркального канала более 50 дБ.

Запустим другую программу – Expert SDR, опять видим, что без всякой коррекции в программе, от сигнала с уровнем +50 Дб зеркального канала нет.

Как видим ничего сложного в настройке SDR приёмников подобных «Simple SDR» нет. В  этом  примере  настройки  использовался  приёмник «Simple SDR» с  МС К157УЛ1А, с центральной частотой приёма 36 мГц и чувствительностью 0,6 мкВ при С/Ш 10 дБ, звуковая карта встроенная Realtek. Добавлю, что  для  приёмника  нужно  использовать  хорошее  стабилизированное питание с минимальными пульсациями, желательно в пределах от 8 до 15 Вольт. Настройку  приемника  надо  производить  с  подключенным  входным  фильтром (преселектором), лучше будет, если поставить истоковый повторитель на входе приёмника, для  согласования  с  входными  фильтрами  любого  типа. Более подробная информация дана на сайте автора http://relax-sdr.3dn.ru/

Как известно в SDR технике, для правильной работы приёмников/передатчиков т.е. для обеспечения нужного фазового сдвига 90 градусов требуется частота гетеродина равной — принимаемая частота умноженная на 4, 

это наводит на определённые ограничения в выборе кварцев… к примеру что бы сделать приёмник на 7мГц требуется частота гетеродина 28мГц, а о 14мГц и говорить не хочется… тут уже нужен кварц на 56мГц, тем более с копейками…

Но есть вариант предложенный нашим другом из Югославии — Тасиком YU1LM в своём, одним из новых, SDR приёмников — DR2H+… благодаря этому он расширил диапазон принимаемых частот этого приёмника до 105мГц (весь диапазон, принимаемых частот этим приёмником, от 30кГц до 105мГц).

Идея заключается в использовании, в делителе частоты гетеродина, ВЧ трансформатора-фазоинвертора переворачивающего фазу ВЧ напряжения гетеродина на 180 градусов.

В соответствии с этим, немного изменим схему нашего приёмника…

теперь нам требуется частота гетеродина, выше принимаемой, всего в два раза.

Трансформатор, в делителе, мотается аналогично входному, на любом доступном колечке из феррита (желательно НЧ, с высокой проницаемостью, например 2000НН).

Желтые дорожки — это перемычки напаиваемые прямо на пятачки( хорошо подходит провод от шлейфов IDE жестких дисков)

Плата не проверенная, пока, так что перед изготовлением проверяем правильность разводки. Плата разведена со стороны дорожек при печати для ЛУТ — ЗЕРКАЛИТЬ.

Наконец таки, за не имением или невозможности найти кварц, собираем вот такой приёмник

Данные катушки гетеродина (если не хочется расчитывать) берём из таблицы представленной Стеном

Желтые дорожки (или серые — у кого как ) — это перемычки напаиваемые прямо на пятачки( хорошо подходит провод от шлейфов IDE жестких дисков)

Плата не проверенная, пока, так что перед изготовлением проверяем правильность разводки. Плата разведена со стороны дорожек при печати для ЛУТ — ЗЕРКАЛИТЬ.

Если Вам понравилась страница — поделитесь с друзьями:

<center>——————— НА ГЛАВНУЮ———- ———-</center>Используемые источники:

• https://ua3reo.ru/stroim-cifrovoj-ddc-sdr-priyomnik-svoimi-rukami-chast-1/
• https://habr.com/post/204310/
• https://prograham.jimdofree.com/простой-sdr/