Попросили запустить самодельную конструкцию - SDR-моноблок. Тема мне показалась интересной, кроме того, хотелось помочь человеку, оказавшемуся в затруднительной ситуации и я согласился взяться за данное изделие. Сама концепция моноблока на квадратурном SDR включает в себя несколько основных компонентов: планшетный компьютер под управлением Windows и минимум двумя USB-портами, внешняя качественная USB звуковая карта, плата TRX, плата фильтров, УНЧ, ШПУ и т.п..
Забегая вперёд, могу сказать, что идея реализации трансивера по такой архитектуре в одном корпусе выходит достаточно дорого по деньгам, но даёт определённые удобства в использовании. В то же время, на постоянном QTH особого смысла в такой конструкции я не вижу, хотя бы из-за размеров экрана и стоимостью планшета, соизмеримой с более производительным десктопом. Не говоря уже о возможности подключения монитора любого размера. Тем не менее, определённым шармом подобное решение может обладать.
После получения конструкции почтой и первых исследований оказалось, что аппарат никогда, по сути, не работал, т.к. были допущены множественные ошибки, не хватало коммутации для того, чтобы аппарат был трансивером, в самой плате не работал один канал передачи и были проблемы с приёмом, неправильно была подключена звуковая карта и т.п..
При поиске в интернет информации относительно установленной платы TRX наткнулся на нескольких бывших владельцев данной конструкции (вплоть до фотографий узлов). Так же, я видел эту конструкцию в объявлениях о продаже на http://qrz.ru. Похоже, моноблок основательно погулял по рукам радиолюбителей и, в конечном итоге, попал ко мне... Мною тоже дело не закончится, т.к. я сделал только малосигнальную часть и состыковал её с программной. Последующее усиление сигнала в установленном на борту ШПУ и его фильтрацию ещё предстоит кому-то налаживать... Да и сам корпус требует доработки по части охлаждения, т.к. установленный планшет ощутимо нагревается. Кстати, штатный кулер в планшете создаёт некоторый уровень шума.
На реанимацию изделия и приведение его в надлежащий вид у меня ушло несколько пар выходных примерно в течение двух месяцев... Пришлось полностью извлечь все компоненты, часть убрать, часть добавить, полностью изменить расположение блоков и узлов. В итоге, на выходе получен малосигнальный трансивер с возможностью работы на диапазоне 80м (по просьбе владельца) с возможностью добавления многодиапазонной платы фильтров.
Все файлы, видео ролики в процессе работы с конструкцией выложены в облако.
Конструкция была собрана на плате ADTRX V.1. Это - одна из первых разработок UR4QBP. В виду конструктивных ограничений, плата не управлялась штатно из программы PowerSDR в паре с синтезатором, отсутствовал микрофонный предусилитель и коммутация для него. Всё это пришлось добавлять навесным монтажом. В переписке с автором схемы платы выяснилось, что передача работала только с программой M0KGK через com-порт. Установив эту программу, я в этом лично убедился, как и в том, что имеющийся разъём бесполезен для PowerSDR...
После тех решений по коммутации и входным цепям, которые применил я, оказалось, что аналогичные мысли реализовал при переработке данной схемы небезызвестный UT3MK. В архивах его конструкций я наткнулся на одну такую схему, что окончательно придало мне уверенности в правильности направления моих действий...
Пришлось разбираться и со звуковой картой UGM96. К сожалению, оказалось, что карта не работает с универсальными драйверами ASIO. Те же драйверы, начиная с версии 3.XXX, которые предлагает компания-производитель ESI - конфликтуют с PowerSDR в рамках ОС Windows7_32бит используемого планшета. А выглядит это так: спустя несколько минут начинает хрипеть звук, потом он может пропасть вообще, а в последней версии экран водопада не отображается вообще и перечёркивается красными линиями... В то же время, в среде Window10_64бит карта прекрасно и стабильно работала без каких-либо намёков на сбои...
В итоге, оказалось, что наилучший стабильный результат именно с установленным планшетом удалось получить с драйверами от Microsoft 2010г., которые автоматом устанавливает сама ОС.
Что касается версий PowerSDR, то наиболее стабильный результат показала версия 1.18.6. Напомню, что программное подавление зеркала при приёме и обратной боковой при передаче в ней регулируется вручную. Версия 2.5.3 хороша всем, кроме того, что часто вылетает при быстром нажатии кнопок [Apply] и [Ok] в установках программы. Если нажимать эти кнопки с некоторой паузой, то сбоя программы, как правило, не происходит.
Некоторые компоненты (плата УНЧ для динамиков, микрофонный предусилитель, соединительные кабели с разъёмами, шнуры, штекера и т.п.) были куплены на Aliexpress. Плата фильтра диапазона 80м была изготовлена самостоятельно. Полностью были заменены штатные шнуры и разъёмы для звуковой карты. Из корпуса был извлечён блок питания планшета, как источник дополнительных шумов. Заменена микросхема NE5532 на MC33078 в канале приёма. Заменены все элементы с ошибочными номиналами (например, вместо 33Ом стоял резистор 100кОм, вместо 10nF стоял конденсатор 1uF в критичной цепи фильтра) и т.п.. Некоторое время ушло на решение проблемы с непонятной формой шума на панораме при приёме. Оказалось, что помимо неправильных номиналов некоторых деталей ещё была дефектная микросхема смесителя 4053. Из конских косяков: шлейф питания, идущий через всю плату, был неверно вставлен в разъём, в результате чего питание при передаче было в КЗ. И этот список можно долго продолжать... На роликах по ссылкам ниже о некоторых таких проблемах я рассказываю более подробно.
После нахождения и устранения всех этих проблем, плата заработала согласно схемотехнике. Полученным результатом, по большей части, я остался доволен. Отдельно я проникся к параметрам звуковой карты. После калибровки входа, уровень MDS500 оказался в области -120дБм. К сожалению, данная модель ЗК уже не выпускается, но есть более совершенная модель 192кГц/24бит, правда, по цене вдвое больше.
Что касается схемы ADTRX, то раньше я относился к ней с неким скепсисом (и есть за что, в принципе), но в то же время, в ней присутствует такая интересная вещь, как раздельная регулировка смещения для смесителей, что позволило настроить подавление несущей до уровня 50дБ. Полученный же результат по подавлению зеркала в железе - 40дБ, что я считаю очень даже приличным уровнем.
Помимо дополнительно установленных реле для входного сигнала, включения PTT и управления внешним усилителем, была изменена и входная часть трансивера - убраны pin-диоды с делителями напряжения в смещении и установлено реле РЭС49. Уверен, что по шумовым показателям, такое решение однозначно выигрывает.
Так же, из интересного: я убрал конденсаторы 22nF в фильтрах четырёх каналов тракта приёма между смесителем и микросхемой УНЧ. Да, это приводит к появлению спуров на панораме, которые вылазят в разных местах при перестройке по частоте. Однако, для НЧ-бендов они с лихвой перекрываются шумами антенны, но самый главный эффект от такого решения - ровная шумовая полка при приёме, а не изогнутая в виде натянутого лука. В принципе, можно оставить там ёмкости, но не более 10nF, как изначально указано в схеме. Некоторый изгиб шумовой полки при этом будет наблюдаться, а уменьшение уровня на краях панорамы может составить до одного балла. В панораме 192кГц это ослабление зачастую превышает 10дБ и коробит моё эстетическое восприятие...
После настройки аппарата и реальной работы в эфире оказалось, что сигнал идёт с сильным эхом причём с искажениями на затухании. Корреспонденты в ближней зоне и те, у кого моя станция проходила с высоким уровнем, отчётливо замечали данный эффект (запись подобного сигнала есть по ссылкам ниже). К сожалению, у меня не хватило времени для поиска причины данного явления и её устранения, т.к. аппарат был отправлен владельцу. Впрочем, на форуме UT3MK мне посоветовал Юрий методику определения причины методом исключения... Возможно, впоследствии, владелец аппарат попробует это сделать.
В процессе тестов было замечено, что сигнал с микрофона записывается и воспроизводится программой без слышимых искажений в широком диапазоне выходного уровня громкости. Т.е. по цепочке - микрофонный капсюль-микрофонный предусилитель-вход звуковой карты (при записи сигнала в PowerSDR во вкладке Wave)-выход звуковой карты-УНЧ-динамики (при воспроизведении записанного фрагмента по кнопке [Record] и подстройке на частоту со смещением 9кГц), звук достаточно хорош. Однако, на выходе тракта передачи (при воспроизведении можно сразу нажать кнопку [MOX] и услышать сигнал в эфире на контрольном приёмнике без перестройки по частоте) уже наблюдаются НЧ-искажения, причём, их уровень растёт с увеличением уровня воспроизведения со ЗК. Здесь в цепочке после выхода звуковой карты добавляется тракт передачи трансивера. Предполагаю, что факт появления искажений может быть связан с микросхемой TL084 или не совсем оптимальной обвязкой для неё. В последующих подобных конструкциях US5NCJ, например, применяет MC33079. Скорее всего, это можно попробовать сделать простой заменой корпусов, т.к. по цоколёвке микросхемы идентичны. Возможно, это лучшим образом скажется на качестве сигнала при передаче...
Файлы записи демонстрации работы в панораме 96кГц работы трансивера для PowerSDR и HDSDR.
Главная 
