|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל חיבור SDR פנורמי אוניברסלי עבור משדר HF. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות. מדידות, התאמה, קואורדינציה כיום כנראה אין חובב רדיו שלא יודע, לפחות במונחים כלליים, מה זה SDR (Software-Defined Radio). הרבה כבר נכתב על הנושא הזה, ובמסגרת מאמר זה אין צורך לפרט על מה זה ואיך זה עובד. נניח שלקורא יש הבנה מסוימת וקצת ניסיון בתחום זה. טכנולוגיית עיבוד אותות חדשה יחסית זו חודרת יותר ויותר לחיי הרדיו החובבים שלנו, ותחנות רדיו רבות המשתמשות במקלטי SDR כבר נמצאות באוויר. כמה חובבי רדיו מאזינים לאוויר ומתבוננים באופן חזותי במצב במקלטי SDR, אך הם עדיין משדרים את האות שלהם באוויר באמצעות מקלט משדר "קלאסי" רגיל. ואכן, בנוסף לאיכות קליטת האות המעולה, חובבי רדיו המשתמשים בטכנולוגיית SDR נמשכים לנוכחות של פנורמה שידור יפה ואינפורמטיבית על מסך המחשב. אבל לשידור ממקלט משדר רגיל יש יתרונות משלה. לדוגמה, לרוב מקלטי המשדר המיובאים, ככלל, יש תפוקה "סטנדרטית" של 100 W, ולדגמים רבים יש גם טיונר אוטומטי מובנה. רוב מקלטי ה-SDR המוצעים לרכישה או לחזרה מספקים הספק נמוך של משדר (לא יותר מ-20 W) ואין להם מקלט אנטנה מובנה. כתוצאה מכך, בעתיד תצטרכו לדאוג גם למגבר הספק ליניארי נוסף ולפלט מסנני מעבר נמוך. באופן כללי, מקלט SDR יכול להיות די יקר. עבור חובבים רבים, יש גם מחסום פסיכולוגי מסוים - וירטואלי. מקלט המשדר על מסך המחשב לא מתאים לכל אחד, ואנשים מעדיפים שתהיה על השולחן לא קופסה לא ברורה עם כמה נוריות ומחברים, אלא מקלט משדר אמיתי עם כפתורים וכפתורים יפים שאפשר לגעת בהם ולסובב אותם. לא כולם יכולים לקבל את שניהם, וכאשר הם בוחרים, רובם עדיין מעדיפים את ה"קלאסי". אז מה כדאי לעשות אם יש לכם מקלט משדר רגיל טוב, אין כסף לרכוש מקלט SDR נפרד, אבל זה גם אופנתי וגם רצוי להשתמש ב"יתרונות" של SDR? ישנן שתי דרכים עיקריות עם יתרונות וחסרונות משלהן. הבה נשקול אותם בנפרד. הדרך הראשונה היא לרכוש או לייצר מקלט SDR נפרד ומלא, ולעבוד על שידור בדרך הישנה, ממקלט משדר רגיל. במקרה זה, צריך לדאוג לפחות לשני דברים - מיתוג אנטנה שיש לחבר למקלט ה-SDR במצב קליטה וליציאת מקלט המשדר בעת השידור, וסנכרון תדר הכוונון ואופני הפעולה של המקלט. מקלט SDR נפרד. אם הפרעה למקלט המשדר אינה מתוכננת ואינה מקובלת על בעליו, אזי זוהי אפשרות נוחה מאוד ליישום קליטת SDR. נכון, לא הכי זול והכי פשוט. דוגמה טובה היא מקלט האנטר (מחיר כ-200 דולר), שיש לו יחידת מיתוג אנטנה מובנית. תרשים המעגל של מקלט זה זמין באתר היצרן [1]. שם תוכלו למצוא הרבה פתרונות מעגלים מעניינים (יחידת מיתוג בפרט) אם אתם רוצים ליצור מערכת קליטה SDR דומה בעצמכם. באשר לסנכרון ההגדרות של מקלט SDR ומקלט משדר, לא הכל כל כך פשוט כשיוצרים את זה בעצמך. המקלט חייב להיות מסוגל להחליף מידע על התדר ומצבי הפעולה עם תוכנית SDR, אשר בתורה חייבת להיות מסוגלת גם לתקשר עם תוכניות אחרות. והבחירה כאן, עקרונית, קטנה. בעיקרון, כדי לשלוט במקלט, כולם משתמשים בממשק ה-USB של מחשב ומשתמשים בסינתיסייזר תדרים המבוסס על שבב Si570 (בשל זמינות תוכנה למיקרו-בקר לשליטה בסינתיסייזר ובמקלט). סינתיסייזר זה משמש במקלטי SDR ומקלטי משדר רבים מסדרת SoftRock, וניתן לרכוש אותו גם כמכשיר נפרד מהמקלט [2]. יש מידע רב על ייצור, כמו גם על האפשרויות של רכישת ערכות SDR שונות באינטרנט, ואם תרצו, לא יהיה קשה למצוא אותו בכל מנוע חיפוש. פשוט הזן את מילות המפתח "sdr softrock" או דומה. לדוגמה, אתה יכול להתחיל את הסקירה שלך עם האתר המאוד אינפורמטיבי ומעניין RV3APM [3]. רק אחד מהעמודים של אתר זה [4] מתאר בקצרה את הסנכרון של מקלט ומקלט משדר נפרדים. הדרך השנייה ליישם קליטת SDR היא לחבר מקלט SDR פשוט (ממיר פנורמי) בתדר קבוע אחד לנתיב ה-IF של מקלט המשדר. שיטה זו מתוארת בפירוט באתר האינטרנט של WU2X, מחבר התוכנית המיוחדת POWERSDR/IF STAGE [5]. כדוגמה, יש גם תיאור של חיבור מקלט SDR כזה לפלט IF של מקלט המשדר TS-940S. החיסרון היחיד של ערכת חיבור זו הוא שלא לכל מקלט משדר יש פלט IF מאוחסן, ואפילו פס רחב, כלומר מופרד מנתיב הקליטה אל מסנן הבחירה הראשי. ואם אין פלט IF כזה, תצטרך לעשות זאת בעצמך או לנטוש את השיטה הזו ולחזור לראשון - מקלט נפרד. אם אתה חובב רדיו מוסמך מספיק, אז אתה יכול בקלות למצוא את מערבל המקלט הראשון בתרשים המעגלים של מקלט המשדר שלך ולחבר אליו שלב חיץ, מהפלט שלו אתה יכול להוציא את אות ה-IF של המקלט לפאנל האחורי של מקלט המשדר. לדוגמה, באיור. איור 1 מציג קטע של מעגל משדר IC-735 עם מגבר חיץ מובנה.
אז בואו נניח שיש לנו פלט IF. כעת עליך לבחור מקלט. בשלב זה תהיה גם הפרדה מסוימת של אפשרויות, בהתאם לתדר IF של מקלט המשדר. אם תדר ה-IF הוא "נמוך" - פחות מ-40 מגה-הרץ, ואפילו "עגול", למשל, 9 מגה-הרץ, אז יש לך מזל. האפשרות הקלה ביותר היא לקנות, למשל, כאן [6], סט זול (21$) של מקלט SDR חד-פס "Softrock 6.2" או דומה, שנועד לקבל טווח של 40 או 30 מטרים, ו-12 מגה-הרץ קוורץ. מָהוֹד. מעגל המתנד המקומי של המקלט מאפשר לתהוד זה להתרגש בהרמונית השלישית, כלומר בתדר של 36 מגה-הרץ. מכיוון שאות המתנד המקומי במקלט מחולק בארבעה לפני הזנתו למיקסר, אנו מקבלים תדר קליטה SDR של כ-9 מגה-הרץ. זוהי האפשרות הזולה ביותר, ואפשר לומר, האידיאלית. אבל אתה יכול להרכיב מקלט דומה עם IF קבוע בעצמך. האינטרנט מציע אפשרויות רבות למקלטים פשוטים באמצעות רכיבים שונים. וכאן אי אפשר שלא להזכיר את חובב הרדיו המפורסם והמכובד Tasa (YU1LM), שפיתח ופרסם סוגים רבים של מקלטי SDR ומקלטי משדר. כדאי מאוד לבקר באתר האינטרנט שלו [7], שם תוכלו למצוא דיאגרמות ותיאורים מפורטים של פעולת העיצובים שלו, שרטוטים של מעגלים מודפסים (אם כי כל זה באנגלית). הכל טוב ומובן אם יש לך מהוד קוורץ בתדר הנדרש. מה אם הוא לא שם? מה לעשות? המבחר קטן. או לזנוח את הרעיון הזה, או ליצור סינתיסייזר תדרים, עליו נדון בהמשך. עכשיו בואו נסתכל על האפשרות המורכבת ביותר (ולמרבה הצער, הנפוצה ביותר) - מקלט משדר עם IF "גבוה" ובהתאם, המרה "מעלה". הרוב המכריע של מקלטי משדר ממותגים מיוצרים באמצעות מבנה זה, אך לא כל המיקרו-מעגלים הדיגיטליים המשמשים בדרך כלל במקלטי SDR מסוגלים לפעול בתדרים של כ-80 מגה-הרץ. כמו כן, יש צורך במהוד קוורץ בתדר הרצוי. יש קשיים נוספים. במקרה זה, המחברים של עיצובים מסוימים משתמשים בהמרת תדר כפול. האות מה-IF הראשון של מקלט המשדר (45...80 מגה-הרץ ברוב המקרים) מועבר ל-IF השני, לתדר שבו מסוגל מקלט ה-SDR לפעול. זו לא הדרך הטובה ביותר, שכן המרה כפולה מפחיתה את הפרמטרים הדינמיים הניתנים להשגה של המקלט ויכולה ליצור הפרעות קליטה פנימיות נוספות אם תדרי ההמרה נבחרים בצורה גרועה. יש להתייחס ברצינות לטווח הדינמי של ממיר פנורמי, גם אם ממשיכים לקלוט במקלט המשדר ורק מסתכלים על הפנורמה. כל עומס יתר, הן של המיקסר הראשון של מקלט המשדר והן של המיקסר של מקלט ה-SDR, כמו גם כניסת כרטיס הקול של המחשב, יובילו להופעת אותות שקריים שאינם קיימים בתמונת הפנורמה. כל תוצרי הגבלת משרעת ורכיבי אינטרמודולציה יהיו גלויים בבירור בפנורמה. לכן, יש צורך לתאם היטב את כל נתיב הקליטה של SDR במונחים של רמות האות. הימנע מעומס יתר. קריטריון פשוט - בטווח ה"שקט" ביותר, מסלול הרעש של הפנורמה צריך לעלות מעט רק כאשר האנטנה מחוברת למקלט המשדר, כלומר יש צורך במרווח קטן של רגישות, אך לא יותר. אסור לאפשר מצבים שבהם רעש האוויר בעת חיבור אנטנה מעלה את מסלול הרעש של הפנורמה בחצי מסך, כלומר בעשרות דציבלים. אתה פשוט תאבד את האות ברעש, ותגביל את הטווח הדינמי של המערכת כולה. השתמש במחלישים של מקלט המשדר או במנחת נפרד בכניסה של הממיר הפנורמי. כמו כן, אל תזניח מסנן פס טוב עבור תדר ה-IF המתקבל בכניסה של מקלט ה-SDR שלך. ביציאה של המיקסר הראשון של מקלט המשדר קיים טווח רחב של כל תדרי השילוב האפשריים, ולמקלט ה-SDR יש גם ערוצי קליטה צדדיים (בהרמוניות מתנד מקומיות, למשל), ומצב שבו עלולה להתרחש הפרעות קליטה בגלל זה. סיבה אפשרית. ואם במקלט משדר רגיל אנו שומעים הפרעות רק כשהן נופלות בפס המעבר של מסנן הבחירה הראשי, אז עם קליטת SDR אנו רואים הכל בפנורמה. אלו המלצות כלליות. לאחר מכן, נעבור לשקול את ההצמדה הפנורמית המוצעת לחזרה, שהתרשים שלה מוצג באיור. 2.
המכשיר הוא מקלט המרה ישירה לתדר קבוע וקרוב מאוד בעיצוב המעגלים ל"SoftRock 6.2". לאופציה זו פרמטרים דינמיים מצוינים ויחס פשטות/מחיר/איכות טוב מאוד. ההבדל העיקרי מה"SoftRock" המקורי הוא השימוש בסינתיסייזר תדרים בשבב Si570 CAC000141G (DD2) במקום מתנד קוורץ. פתרון זה מאפשר להגדיר את הממיר הפנוראמי לתדירות קבלת האות של ה-IF הראשון של כל מקלט משדר, ואין צורך לחפש את מהוד הקוורץ הנדרש. זהו פתרון לא זול (השבב של Si570 עולה כ-30...40 דולר ארה"ב), אבל הוא האיכותי והפשוט ביותר בתכנון המעגלים. עם סינתיסייזר כזה ניתן לקבל אותות מ-1 עד 80 מגה-הרץ ואף יותר. שבב Si570 (גרסת CMOS) מסוגל להפיק אות בתדר מירבי של עד 160 מגה-הרץ, אך תדר הקליטה המקסימלי יוגבל על ידי מהירות המתגים האנלוגיים המשמשים במיקסר - שבב FST3253 (DD4). פעולת הממיר נבדקה למעשה בתדר של מקלט המשדר ICOM - 70,4515 מגה-הרץ. ניתן לבחור את מעגל המקלט באחת משתי אפשרויות. החלק המקבל והסינתיסייזר זהים עבור שתי הגרסאות של הממיר הפנורמי, ההבדל היחיד הוא במעבירי הפאזה. באיזו אפשרות לבחור תלוי בך. ה-PCB מיועד גם לשתי אפשרויות. האפשרות הראשונה היא שימוש במחליף פאזה על מחלק בארבע, כלומר הנפוץ ביותר, המספק במקרה שלנו תדר קליטה מקסימלי של 40 מגה-הרץ (160 מגה-הרץ/4) ואינו מצריך התאמה של מחליף-הפאזה. אפשרות זו נוחה עבור משדרים עם IF נמוך.
האפשרות השנייה היא להשתמש במעגל RC אינטגרלי כמחליף פאזה, אשר מעכב את האות של אחד מערוצי מעבירי הפאזה ביחס לערוץ השני ב-90° בפאזה (איור 3). אפשרות זו דורשת בחירת הקיבול של קבלי מעבירי הפאזה וכוונון עדין עם נגד חיתוך. מחליף פאזה כזה, במקום מחלק תדרים בארבע, מאפשר ליצור שני אותות ישירות בתדר הפעולה של הסינתיסייזר, מבלי לחלק אותו. במקרה של סינתיסייזר המבוסס על Si570, ניתן לקבל תדר מוצא של מחליף הפאזה עד 160 מגה-הרץ. תדר מקסימלי זה ייקבע על פי מהירות הממירים בשימוש והשפעת קיבול ההתקנה בתדרים גבוהים. אפשרות דומה משמשת במקלט YU1LM "Monoband SDR HF מקלט DR2C". באתר שלו תוכלו למצוא תרשים שלם של המקלט עם תיאור מפורט של פעולתו של מחליף פאזה זה. כמו כן, דיאגרמת YU1LM מציגה ערכים משוערים של הקיבול של קבל מעביר הפאזה, בהתאם לתדר המתקבל (התדר של ה-IF הראשון של מקלט המשדר שלך). מסנן המעבר הפס של קלט מסדר 2 - C17L1C18 - הוא די רחב פס. התרשים מציג את הדירוגים עבור תדר ה-IF בפס 8.10,7 מגה-הרץ. עבור ערך IF שונה, יש צורך לחשב מחדש את הדירוגים של רכיבי המסנן. זה מאוד פשוט ונוח לביצוע באמצעות תוכנית RFSim99 [8]. כדי לשלוט בסינתיסייזר התדרים Si570, נעשה שימוש במיקרו-בקר הפופולרי והזול Atmega8 (DD1) עם קודי תוכנית מהקובץ SOFT_UNIPAN.hex שנכתבו בזיכרון ה-EEPROM שלו. סליל L1 מכיל 24 סיבובים, מלופף בחוט PEV-2 0,35 על ליבה מגנטית טבעת T30-6 מבית Amidon. שנאי המיקסר T1 מלופף על ליבה מגנטית דומה ועם אותו חוט. מספר הסיבובים של הפיתול הראשוני הוא 9, הפיתול המשני הוא 2x3. ניתן להחליף את שבב 0PA2350 (DA4) במגבר הפעלה כפול אחר עם רעש נמוך. ההגבר מותאם על ידי בחירת נגדים R8 ו-R10.
המכשיר כולו מורכב על מעגל מודפס בגודל 60X65 מ"מ (איור 4) מפיברגלס נייר כסף דו צדדי, ובאיור. איור 5 מציג את מיקום החלקים עליו (הכל עבור גרסת המקלט עם מפריד בארבע). כמעט כל הנגדים והקבלים הם בגודל 0805.
כדי לתכנת את הבקר, נוח להשתמש במתכנת USBasp. זה יחסית זול ונוח מכיוון שהוא משתמש בחיבור USB למחשב. יש מידע רב על מתכנתים אלו ותוכניות עבורם באינטרנט. המתכנת מחובר לממיר הפנורמי עם כבל ISP סטנדרטי (כלול ברוב המתכנתים הנמכרים) לתכנות.
תצורת המיקרו-בקר מוגדרת בהתאם לתמונה. 6 בחלון של התוכנית המשרתת את המתכנת, כלומר, הם מתכנתים רק את סיביות התצורה הדרושים לעבודה עם מתנד 8 מגה-הרץ הפנימי (CKSEL=0100 ו-SUT=10). אתה גם צריך להגדיר את הביטים EESAVE=0, BODEN=0, BODLEVEL=1 (2,7 V). השליטה בסינתיסייזר היא פשוטה ביותר. לאחר הקלטת התוכנית, כברירת מחדל, תדר הייצור מוגדר ל-35,32 מגה-הרץ, אשר, אם נעשה שימוש במחלק בארבעה, נותן תדר של 8,83 מגה-הרץ, המתאים לתדר ה-IF של מקלט המשדר TS-940S. ניתן לשנות את תדר הייצור בטווח רחב באמצעות כפתורי "FR-" (SB3) ו-"FR+" (SB4). מהירות הכוונון מוגברת על ידי לחיצה ארוכה על כפתור "FAST" (SB2). לאחר הגדרת התדר הרצוי, לחץ על כפתור "SAVE" (SB1), והערך החדש ייכתב לזיכרון הלא נדיף של המיקרו-בקר - EEPROM. תדר זה יוגדר בכל פעם שהממיר הפנורמי יופעל. ניתן לנטר את תדר התנודות של הסינתיסייזר באמצעות מכשירי מדידה או להאזין לו במקלט משדר או במקלט אחר. מחבר X3 "MUTE" יכול להיות שימושי לחסימת קליטת SDR בזמן השידור, עבורו עליך לקצר את המגעים של מחבר זה. שבב DA1 - גלאי תת-מתח (מפקח). בהיעדרו, היו מקרים של אובדן נתונים בזיכרון לא נדיף בעיצובים אחרים. המקלט כמעט ולא דורש הגדרה, ואם הוא מותקן כהלכה, הוא מתחיל לפעול מיד.
בתמונה איור. 7 מציג תצוגה של הקונסולה הפנורמית המוגמרת. היא שונה במקצת מהאפשרויות המוצעות, מאחר ששתי האפשרויות עובדו ונבדקו עליה - עם מחלק בארבע ומחליף פאזה RC. מימדים קטנים במקרים רבים מאפשרים למקם את החיבור הזה ישירות בתוך המקלט המשדר, ומהמשדר פלט אות I/Q מוכן לחיבור לכניסה הליניארית של כרטיס קול מחשב. ובכן, אז אתה צריך להתקין את תוכנית POWERSDR IF STAGE במחשב שלך וללמוד היטב את כל המידע באתר WU2X [5]. לסיכום, ברצוני לציין כמה יתרונות של שימוש בממיר פנורמי על פני שימוש במקלט SDR נפרד. זוהי הפשטות היחסית והעלות הנמוכה של הממיר עצמו, וקלות החיבור למקלט המשדר. אם אין צורך לשלוט על מקלט המשדר מתוכנית SDR, כלומר אתה מרוצה מהשליטה והתדרים של המקלט, אז אתה יכול להשתמש כמעט בכל תוכנת SDR לצפייה בפנורמה וקליטת SDR (אין צורך לסנכרן התדרים של מקלט ומשדר נפרדים). חסרון - צריך פלט IF במקלט המשדר. נכון לעכשיו, הממיר הפנורמי משמש עם מקלט המשדר Kenwood TS-940S. ניתן להוריד את תוכנית המיקרו-בקר והשרטוטים של הגרסה השנייה של המעגל המודפס של המקלט מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/SDR4z5ky.zip. ספרות
מחבר: סרגיי סטוליארוב
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ עיניים לא מרוצות מפתות את הבטן ▪ נמצאו גנים של אורז עמידים לבצורת ▪ מתיחת יהלום עבור מיקרואלקטרוניקה
▪ חלק של האתר ניסויים בפיזיקה. בחירת מאמרים ▪ מאמר אם מישהו איפשהו יש לנו לפעמים. ביטוי עממי ▪ מאמר מי זאת קליאופטרה? תשובה מפורטת ▪ מאמר עבודה על מחרטה לחיתוך ברגים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר משחות פרסה. מתכונים וטיפים פשוטים
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה