"1. SDR-Experimente! (veraltet bitte nicht nachbauen !)"



An dieser Stelle möchte ich über meine 1. Schritte mit SDR-Empfängern berichten. Der Empfang eines Bandabschnittes oder eines ganzen Bereiches um Bandöffnungen zu erkennen und eventuell auch gleich eine freie QRG zu "sehen" ist einfach zu verlockend um nicht mit einfachen Schaltungen zu experimentieren. Für den DX-Jäger der gern mal sehen möchte wo denn die alle anrufen wenn die DX-Station 2up ruft würde sich das sicher auch gut eignen.

I/Q Epfänger und TX-Mischer


Seit ich über den SDR1000 gestolpert bin lese ich alle Veröffentlichungen die mir in die Finger gelangen. Zum Kauf eines Empfängers habe ich mich schon auf Grund der Preise nicht überzeugen können. Die Bausätze sind da schon sehr viel preiswerter und führen sicher auch zum Ziel, aber die Meisten gehen nicht bis 30 MHz und das ist mir wichtig, da ich die oberen Bänder unbedingt haben möchte. Die 1. Versuche wurden mit QRP-Quarzen als Lo-Oszillator durchgeführt, 14,060MHz durch 4 (74AC74) ergibt 3,515 und der Empfang auf 80m hat mich so neugierig auf den "Rest" der KW gemacht, dass ich bei BOX73 einen sehr feinen Bausatz mit dem Si570 erworben habe. Nicht zuletzt weil die Software Rocky und PowerSDR auch den Bausatz schon unterstützen!

Tiefpaßfilter


Bei meinen 1. Gehversuchen sind mir Großsignalfestigkeit und Empfindlichkeit nicht von primärer Wichtigkeit, es soll mit möglichst einfachen Mitteln der Empfang von 1-30MHz und damit das Testen der Brauchbarkeit möglich sein. Der heimische FT757 soll nicht eingespart sondern eher damit ergänzt werden. Es ist mir lieb wenn ich Teile des Versuchsaufbaus problemlos ersetzen kann, wenn es doch noch nicht wie gewünscht klappt. Da Direktmischer aber auch einen ordentlichen HF-Technischen Aufbau zur brummfreien Funktion brauchen entschied ich mich für ein lötbares Gehäuse im Europakartenformat. Eine blanke Platine etwa bei zwei Drittel des Gehäuses schafft einen Raum für die Tiefpassfilter die ich mit Reed-Relais umschalte und eine größere Kammer in der Lo-Oszillator und Zähler sowie die beiden Mischer ihren Platz jeweils auf kleinen Platinen finden. So kann eine Baugruppe gewechselt werden ohne das gesamte Konzept neu bauen zu müssen.

Schema




Die verwendeten Schaltungen der Baugruppen sind auf der Website von Andre Adrian DL1ADR zu finden.

Website von Andre Adrian DL1ADR

I/Q Empfangsmischer entspricht der BlueberrySDR4 - Schaltung. Die Schaltung hat den Vorteil von mehr Empfindlichkeit und sollte auch für bis zu 50 MHz eignen.

I/Q Sendemischer entspricht der BlueberrySDR7 - Schaltung es wird aber nur der Sendeweg genutzt der Empfangsweg würde auch gehen, allerdings benötigt man schon eine "bessere" Soundkarte und im oberen Bereich dürfte die Empfangsleistung absinken, auf 50MHz wäre der Mischer nicht zu gebrauchen. Dafür ist der Mischer sehr einfach aufgebaut. Ich habe noch keine ausreichenden Erkenntnisse gesammelt, auf 50Mhz muss aber schonmal sendemäßig verzichtet werden.

Die Zählschaltung geht für beide Baugruppen und wird auch nur einmal benötigt.

Beim Lo-Si570-Bausatz hab ich mich vor lauter Gier nach 6m "verkauft", der nur ein paar Euro teurere Bausatz liefert zwar statt bis 160 jetzt 215MHz aber mit LVDS Pegel der dann auch noch symmetrisch ist. Nach Versuchen mit Verstärkerstufen den Pegel anzuheben, hab ich dann doch zu einem Pegelwandler LVDS-TTL gegriffen, der DS90LV018A gibt einen sauberen 3V Pegel aus und der reicht für den 74AC74. Leider beginnt da das nächste Problem, nur der 74AC74 von ST-Elektronics kann laut Datenblatt die über 200Hz Takt verarbeiten, leider habe ich aber noch keine Quelle gefunden die mir nur 1-2 Stück verkaufen (für Quellen bin ich dankbar). Mein Exemplar schafft 160MHz also 40MHz am Mischer!

Testaufbau


DL1ADR's Website hat mir nicht nur die sehr einfachen aber doch interessanten Schaltungen geliefert, sondern hätte ich es nicht für möglich gehalten, dass man HF-Schaltungen auf einem Steckbord testen könnte. Das habe ich gemacht und hat recht gut funktioniert, auf der Leiterplatte kann es ja dann nur noch besser werden.

Rocky


Die ersten Versuche haben mich sehr überrascht, die Empfindlichkeit entspricht noch nicht dem FT757, der über einen T-Adapter einfach parallel zum Vergleich mitläuft, aber alles was über S3 am FT757 anliegt hört und sieht man am SDR auch. Allerdings hat der SDR das Problem das er das Oszillatorsignal mit an die Antenne gibt, man kann es bis Anschlag im FT757 empfangen. Ein Vorverstärker mit V=0 bis zu ein paar db wäre die Lösung, am besten regelbar. Davor noch ein Abschwächer, denn die großen Signale sind eigentlich nichts für den SA612. Die Software Rocky ist leicht zu bedienen und super geeignet in beiden Darstellungsarten einen schnellen Bandüberblick zu verschaffen.

Rocky


Wäre die Wasserfalldarstellung etwas langsamer könnte jeder Gehörlose einfach mitlesen....

Rocky


QRG einstellen und im Rocky wird das gesamte Ausmaß der Belegung sofort sichtbar....80m an einem Wochentag

Rocky


und 80m an einem Kontestwochenende.

Rocky


In der Spektrumanzeige sieht man auch noch sehr kleine Signale, die im Wasserfall nicht immer sichtbar werden, auch Signale die nur 10db über dem Grundrauschen ließen sind gut mitzulesen.

Rocky


PSK31 schreibt die kleine Software auch mit, man kann gespannt sein wie sich Rocky weiterentwickelt, ich finde das Tool jetzt schon sehr gelungen.

Rocky


AM kann in SSB gehört werden.

Rocky


Ein starkes DRM Signal, allerdings recht gestört, hier liegen die Probleme des SDR, seine Qualität steht und fällt mit der Soundkarte. Die eingebaute im Notebook hat ein zu hohes Grundrauschen und damit verliert der Empfänger an Empfindlichkeit, die Spiegelfrequenzunterdrückung ist aber recht gut. Die PCI-Soundblaster Audigy 2 SE im Heim-PC hat eine Abtastrate von 96kHz in 24 Bit D/A und 109 db Signal-Rauschabstand, aber dafür leider ein Kanalübersprechen was die Spiegelfrequenzunterdrückung gegen 0 gehen lässt. damit erscheint jedes Signal zweimal und man kann eigentlich nur dort empfangen wo nur eine geringe Bandbelegung vorherrscht. Daraus resultiert das eine gute am besten mit symmetrischen Eingang bestückte Soundkarte bzw. ein Soundinterface benötigt wird will man den SDR ordentlich nutzen. Bei mir ist die Entscheidung noch nicht gefallen, nicht zuletzt weil die Teile ja auch wieder Geld kosten und man sich (siehe Lo-Oszi) gut vertun kann.

Rocky


Das DRM-Signal hat in der Mitte einen Träger eines AM-Signals, der da nicht hingehört. Das ganze ist in den CW-Bereichen am wenigsten zu bemerken weil die Signale ja ach schön schmal sind, wie immer die beste Betriebsart.....dann noch die Softwareeinstellung für cw bis zum 20 Hz-Filter!

Soundtest

Mit einem kleinen Testgenerator (in ELEKTOR veröffentlicht) habe ich die Soundkarte eines ACER Extensa 4100 untersucht.

Soundtest

75db Nebenwellenunterdrückung schafft die interne Soundkarte, das ist ein Wert der zum Testen gut ausreicht.

PowerSDR

PowerSDR ist eine Software die die Funktionen eines SDR richtig zu nutzen vermag. Der Panadapter ist leider nach meiner Meinung nicht so gut gelungen wie die Ansicht im Rocky, dafür beherrscht das Programm alles was ein moderner TRX können sollte und noch ein bischen mehr (siehe unten).

PowerSDR

Die Ansteuerung des Lo ist im PowerSDR über alle Bänder möglich, damit dreht man auch wieder übers Band...

PowerSDR

....einen Haken setzen fertig.

M0KGK

M0KGK SDR Transceiver ist ebenfalls ein gut geeignetes Programm für einen SDR-TRX.

M0KGK

Die Software habe ich nur kurz getestet den Lo habe ich mit dem Tool USBSynth (mitgeliefert) angesprochen. Das Signal ist hier zweimal zu sehen mit fast demselben Pegel und das an einem Stereoeingang! Diese Soundkarte ist ungeeignet, wofür die Software nicht verantwortlich gemacht werden kann.

Winrad

Winrad arbeitet im Vollbildmodus und gefällt mir gut. Sehr gut zum Radio hören geeignet.

SDRadio

SDRadio braucht weniger Platz, auch gut zum hören geeignet.

DRM mit Dream

Dream ist für den Empfang von DRM konzipiert, hier am Beispiel von Voice of Russia. Alle Programme haben ihre Reize und sind kostenlos, ich starte immer Rocky und verschaffe mir einen Überblick was auf dem Bändern so los ist. Sollte der TX mal gehen dann wird's auch mit den sendefähigen Programmen interessant für mich. Wie im Anfangs gezeigten Blockschaltplan zu erkennen habe ich noch keine PA vorgesehen und teste erst den Sendemischer aus, wenn ich zu einem akzeptablen Ergebnis gekommen bin werde ich dort ansetzen...



"SDR im Verbund mit UCXlog und Ham-Radio-Deluxe"


Die Entwicklung von PowerSDR ist schon sehr weit fortgeschritten, ähnlich wie HAM-Radio-Deluxe (HRD) bietet sie Schnittstellen die zum Verbinden geradezu einladen. Ich verwende HRD zum TRX fernsteuern, UCXLog als Logbuchprogramm und in Verbindung mit virtuellen seriellen Schnittstellen läßt sich das gut miteinander verbinden.

SDR -> Software

Man starte HRD im Demomode (es sei denn ein TRX ist angestöpselt) sonst geht das Programm nicht los. N8VB vcom wird zum Einrichten von zwei virtuellen seriellen com-Ports benötigt (kann man auch ohne HRD starten).

SDR -> Software

Hier im Beispiel habe ich die Paare com 2 und 3 sowie 7 und 8 ausgewählt. Nach Klick auf update allen Anweisungen folgen und die Schnittstellen werden konfiguriert. Vorher kontrollieren welche schon belegt sind! Danach HRD schließen.

SDR -> Software

PowerSDR starten, und ins Setup Lasche Cat Control wechseln, ich habe die PTT auf com 2 und die cat-Schnittstelle zu com 7 gesetzt. Damit "hängt" der TRX an den einem Ende unserer virtuellen seriellen Kabel. ID as habe ich den TS50 erwählt es gibt da mehrere Möglichkeiten zu Wahl.

SDR -> Software

Soll nur die Taste vom Log und der TRX vom HRD gesteuert werden, dann im UCXLog com 3 für die PTT aktivieren....

SDR -> Software

...oder auf HRD verzichten (Bedienung über PowerSDR) und auch die Cat zu Anzeige der QRG aktivieren. Dazu wird das andere Ende der seriellen Kabel dem Log zugewiesen.

SDR -> Software

Wie im Bild zu sehen ist steuert UCXLog nun die Taste und PTT und PowerSDR meldet Betriebsart und Frequenz zurück.

SDR -> Software

Da ich den TS50 im PowerSDR gewählt habe muss beim Start von HRD derselbe Typ ausgewählt werden...

SDR -> Software

... somit steuert nun HRD den SDR und UCXLog die Morsetaste.

SDR -> Software

Wird PowerSDR nun kleingemacht vergisst man schon schnell das der TRX ein SDR ist, das schöne Spektrumdisplay ist damit aber verschwunden.

Wozu das Ganze? Es wäre problemlos möglich den SDR via Netzwerk zu steuern und ihn mit einem wirklich angeschlossenen Stationstransceiver zu synchronisieren (siehe TRX fernsteuern), damit dreht man wieder am Frequenzdrehknopf und beide laufen parallel. Hat man eine DX Station die up ruft sieht man sofort wo die Meute und die Big Guns arbeiten. Sogar wenn die 1K-Station das ganze Band braucht fällt das sofort auf. Da sieht man wie mache Stationen so abstimmen und wundert sich dann das das anders gelehrt wurde, sogar ein Screenshoot kann man da machen und dem OM mal als E-Mail schicken hi. Ein OM hat mir am Anfang meiner Ausbildung gesagt "hören hören hören dann erst senden", das sollte so auch sein, aus heutiger Sicht kann man hinzufügen " hören sehen hören sehen dann erst senden".



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