Problem with comparison.
/Designs/HAM Constructions/SDRX01B/DOC/SRC/SDRX01B.cs.tex |
---|
0,0 → 1,81 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article} |
\usepackage[colorlinks=true]{hyperref} |
\usepackage[utf8]{inputenc} |
\usepackage[czech]{babel} |
\usepackage{graphicx} |
\usepackage{pdfpages} |
\textwidth 16cm \textheight 25cm |
\topmargin -1.3cm |
\oddsidemargin 0cm |
\pagestyle{empty} |
\begin{document} |
\title{Softwarově definovaný přijímač SDRX01B nejen pro radioastronomii} |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz } |
\maketitle |
\begin{abstract} |
Cílem této konstrukce je vytvořit dostupný softwarově definovaný přijímač pro použití v radioastronomii. A nahradit tak původní čistě analogové konstrukce, jako RadioJOVE a další. |
\end{abstract} |
\begin{figure} [htbp] |
\begin{center} |
\includegraphics [width=80mm] {SDRX01B_Top_Big.JPG} |
\end{center} |
\end{figure} |
\tableofcontents |
\section{Technické parametry} |
\begin{table}[htbp] |
\begin{center} |
\begin{tabular}{|c|c|p{5cm}|} |
\hline |
\multicolumn{1}{|c|}{Parametr} & \multicolumn{1}{|c|}{Hodnota} & \multicolumn{1}{|c|}{Poznámka} \\ \hline |
Napájecí napětí analogové části & $\pm$10V & 100mA \\ \hline |
Napájecí napětí digitální části & +5V & 300mA \\ \hline |
Napájecí napětí LNA & do +20V & max 500mA \\ \hline |
Frekvenční rozsah & 0,5 - 200 MHz & Při osazení vybranými součástkami i 450MHz \\ \hline |
IIP3 & $>$ 0dB & Předběžný údaj, je velmi závislý na parametrech zvukové karty \\ \hline |
Zisk & 40-60dB & \\ \hline |
Šumové číslo & $<$ 30dB & \\ \hline |
\end{tabular} |
\end{center} |
\end{table} |
\newpage |
\section{Popis konstrukce} |
\subsection{Zapojení} |
Zapojení přijímače vychází z původní konstrukce SDR přijímače DR2G \cite{DR2G} který požívá CMOS součástky. Nyní je u přijímače změněný hlavně obvod vstupu pro lokální oscilátor a umožňuje tak používat přijímač na vyšších kmitočtech, neboť nedělí vstupní frekvenci 4mi, jako původní konstrukce ale pouze 2mi. To mimo jiné znamená, že nejvyšší pracovní kmitočet již není limitován vstupní logikou, ale analogovými spínači a v menší míře i převodníky LVPECL-CMOS těsně před spínači. Použitá diferenciální LVPECL logika navíc také umožňuje podstatně snížit vyzařování. Dále byly vyměněny analogové spínače ve směšovači. Ty nyní spínají trochu rychleji, ale hlavně mají lepší izolační parametry, což umožňuje lepší odstup signálu od šumu. |
\includepdf[pages={1,2,3,4},landscape=true]{../../SCH/sdrx.pdf} |
Další nezbytnou součástí přijímače je lokální oscilátor, který se připojuje k přijímači externě pomocí krátkého SATA kabelu. Jako LO lze použít modul CLKGEN01B osazený 570ABB000107DG. SATA kabel je vhodné volit co nejkratší kvůli minimalizaci zemní smyčky a vyzařování. |
\subsection{Odrušení} |
Pro správnou funkci přijímače je nutné řádné odrušení napájecích zdrojů. Vhodné je také omezit zemní smyčky a zem rozvádět pokud možno hvězdicově. Konstrukce obsahuje několik Jumperů, kterými je možné různými způsoby propojit země a eliminovat tak proudy tekoucí mezi zeměmi. Zvláště nežádoucí je proměnný proud tekoucí stíněním, například u výstupních CINCHů, připojené Jumpery proto umožňují jejich odpojení od AGND přijímače. V tom případě se ale předpokládá propojení země ADC a AGND externím vedením, tak aby jím tekoucí proud neindukoval signál v analogových obvodech. |
\subsection{Mechanická konstrukce} |
Mechanická konstrukce je řešena na dvouvrstvé desce s geometrií se základovou deskou MLAB (Pro lepší odstínění přijímače je vhodné použít duralovou desku ALBASE). Dvouvrstvý plošný spoj je zvolen hlavně kvůli kvalitnímu odstínění okolního rušení horní měděnou vrstvou. To umožňuje přijímače instalovat i velmi blízko sebe případně i nad sebe avšak všechny konektory kromě NF audio výstupu předpokládají přivedení kabelu kolmo na rovinu desky. SMA konektor je možné osadit i úhlový s přivedením kabelu do boku, ale za cenu nepatrně vyššího útlumu úhlového konektoru. Při těsné montáži je potřeba počítat i s určitou teplotní stabilizací, neboť digitální část okolo spínaného směšovače má poměrně velký příkon a způsobuje zahřívání zhruba o 15$^\circ C$ nad okolní teplotu. A pokud je od přijímače vyžadována dlouhodobá stabilita je ho vhodné umístit do termostatovaného boxu společně s LO. |
\section{Výroba a testování} |
Výrobu vlastní desky pro přijímač nemohu doporučit. Neboť domácí výroba je dvouvrstvého plošného spoje je náročná sama o sobě a tento motiv plošného spoje navíc obsahuje plošky pro komponenty s poměrně vysokou třídou přesnosti. |
\subsubsection{Osazení} |
Vlastní osazeni přijímače předpokládá zvládnutí SMT technologie. Nejkomplikovanější část je letování analogových spínačů u kterých je nutné dát pozor na přehřátí a je tedy vhodné použít více tavidla. |
\subsubsection{Nastavení} |
Pokud je přijímač osazen bez chyb a zkratů, tak nastavení přijímače spočívá v opatrném připojení na napájecí napětí. (Symetrický napájecí zdroj musí být dostatečně kvalitní a vyhlazený, aby nedocházelo k průniku rušení do analogové části. Je též vhodné aby zdroj měl proudové omezení.) |
Je důležité nastavení shodných amplitud obou výstupních kanálů I a Q na stejnou úroveň pomocí trimru na horní straně desky. To lze udělat buď pomocí zvukové karty a minimalizace zrcadlových kmitočtů nějakého relativně silného AM vysílače a nebo přesněji pomoci dvoukanálového osciloskopu v libovolné části pásma. Lze použít i metodu, kdy pomocí Jumperů, které slouží na výběr zesílení odpojíme jeden kanál (ten ve větvi s trimrem) a v softwaru si označíme aktuální úroveň signálu z antény. Pak analogicky kanál odpojíme připojíme naopak původně odpojený. Pomocí trimru pak nastavíme stejnou hodnotu signálu. Tento způsob je velmi jednoduchý a lze ho použít i za chodu. Ale je potřeba ještě zkontrolovat fázový posun, který by mezi kanály měl být $\pi / 2$. Toto lze udělat pouze osciloskopem, nebo softwarem v počítači ale vzhledem k tomu, že fázový posuv je dán z velké části samotnou konstrukcí a nelze ho ani jednoduše měnit, tak toto měření lze považovat spíše za diagnostiku možného problému. Fázový posun je kritický spíše v části digitalizace signálu (zvuková karta, ADC). |
\section{Programové vybavení} |
Základním programovým vybavením jsou všechny softwary využívající zvukovou kartu v komplexním režimu pro vstup signálu. Tedy například programy jako Winrad, WinradHD či Spectrum Lab. Do kterých je potřeba většinou přidat knihovnu pro ovládání LO s Si570, nebo lokální oscilátor ovládat dalším softwarem. |
\begin{thebibliography}{99} |
\bibitem{DR2G}{Původní konstrukce přijímače DR2G} |
\href{http://yu1lm.qrpradio.com/SMT SDR RX DR2G-YU1LM.pdf}{http://yu1lm.qrpradio.com/SMT SDR RX DR2G-YU1LM.pdf} |
\end{thebibliography} |
\end{document} |
/Designs/HAM Constructions/SDRX01B/DOC/SRC/SDRX01B.en.tex |
---|
0,0 → 1,74 |
\documentclass[12pt,a4paper,oneside]{article} |
\usepackage[colorlinks=true]{hyperref} |
\usepackage[utf8]{inputenc} |
\usepackage[english]{babel} |
\usepackage{graphicx} |
\usepackage{pdfpages} |
\textwidth 16cm \textheight 25cm |
\topmargin -1.3cm |
\oddsidemargin 0cm |
\pagestyle{empty} |
\begin{document} |
\title{Software Defined Receiver SDRX01B not only for radioastronomy} |
\author{Jakub Kákona, kaklik@mlab.cz } |
\maketitle |
\begin{abstract} |
The goal of this project is design of Software Defined Receiver suitable for radioastronomy purposes. The receiver which has been developed replacing the old analog construction such as RadioJOVE and others. |
\end{abstract} |
\begin{figure} [htbp] |
\begin{center} |
\includegraphics [width=80mm] {SDRX01B_Top_Big.JPG} |
\end{center} |
\end{figure} |
\tableofcontents |
\section{Technical parameters} |
\begin{table}[htbp] |
\begin{center} |
\begin{tabular}{|c|c|p{5cm}|} |
\hline |
\multicolumn{1}{|c|}{Parameter} & \multicolumn{1}{|c|}{Value} & \multicolumn{1}{|c|}{Note} \\ \hline |
Powering voltage for analogue part & $\pm$10V & 100mA \\ \hline |
Powering voltage for digital part & +5V & 300mA \\ \hline |
Bias of optional LNA & up to +20V & max 500mA \\ \hline |
Frequency range & 0,5 - 200 MHz & With populating by chosen parts even up 450MHz \\ \hline |
IIP3 & $>$ 0dB & Preliminary \\ \hline |
Gain & 40-60dB & Selectable by jumper \\ \hline |
Self noise number & $<$ 30dB & \\ \hline |
\end{tabular} |
\end{center} |
\end{table} |
\newpage |
\section{Description of construction} |
\subsection{Circuit} |
Construction of the receiver is delivered from the DR2G receiver \cite{DR2G} which uses CMOS componnents completely. The main change is on the local oscillator input which allow to receiver works at higher frequencies, because do not divide input frequency by 4, such as original construction but only by 2. In addition there was be replaced switches in sampling mixer by faster type and board layout was more optimized to higher frequencies and noise rejection. |
\includepdf[pages={1,2,3,4},landscape=true]{../../SCH/sdrx.pdf} |
The necessary part of the receiver is a local oscillator which must be connected to receiver via SATA cable. The LO may be a CLKGEN01B module populated 570ABB000107DG. SATA cable should be as short as possible to minimize ground loop. |
\subsection{EMI suppression} |
For proper function of receiver is necessary to use proper low noise symmetric power supply (classical PC power supply is unacceptable). There is need for proper routing of grounding wires, which must be routed in star topology. In addition there is few jumpers on the board of receiver to allow proper selection of ground connection. |
\subsection{Mechanical construction} |
Mechanická konstrukce je řešena na dvouvrstvé desce s geometrií se základovou deskou MLAB (Pro lepší odstínění přijímače je vhodné použít duralovou desku ALBASE). Dvouvrstvý plošný spoj je zvolen hlavně kvůli kvalitnímu odstínění okolního rušení horní měděnou vrstvou. To umožňuje přijímače instalovat i velmi blízko sebe případně i nad sebe avšak všechny konektory kromě NF audio výstupu předpokládají přivedení kabelu kolmo na rovinu desky. SMA konektor je možné osadit i úhlový s přivedením kabelu do boku, ale za cenu nepatrně vyššího útlumu úhlového konektoru. Při těsné montáži je potřeba počítat i s určitou teplotní stabilizací, neboť digitální část okolo spínaného směšovače má poměrně velký příkon a způsobuje zahřívání zhruba o 15$^\circ C$ nad okolní teplotu. A pokud je od přijímače vyžadována dlouhodobá stabilita je ho vhodné umístit do termostatovaného boxu společně s LO. |
\subsubsection{Setting} |
There is one easy step for proper setting of the receiver. The trimmer P1 must be tunned to value where the strength of mirror frequencies is minimized or zero. This can be achieved by tunning the receiver to some strength AM transmitter and slowly turning by P1 until the mirror of signal in frequency spectrum is minimized. |
\section{Software tools} |
The basic software tools for this receiver are all programs designed to work with sound card as I/Q input. Such as Winrad, WinradHD or Spectrum Lab. There is usually request to add a LO library for tunning Si570, but tunning the LO by separate software is acceptable too. |
\begin{thebibliography}{99} |
\bibitem{DR2G}{The original construction of DR2G} |
\href{http://yu1lm.qrpradio.com/SMT SDR RX DR2G-YU1LM.pdf}{http://yu1lm.qrpradio.com/SMT SDR RX DR2G-YU1LM.pdf} |
\end{thebibliography} |
\end{document} |
/Designs/HAM Constructions/SDRX01B/DOC/SRC/SDRX01B_Bottom_Big.JPG |
---|
Cannot display: file marked as a binary type. |
svn:mime-type = application/octet-stream |
Property changes: |
Added: svn:mime-type |
+application/octet-stream |
\ No newline at end of property |
/Designs/HAM Constructions/SDRX01B/DOC/SRC/SDRX01B_Top_Big.JPG |
---|
Cannot display: file marked as a binary type. |
svn:mime-type = application/octet-stream |
Property changes: |
Added: svn:mime-type |
+application/octet-stream |
\ No newline at end of property |
/Designs/HAM Constructions/SDRX01B/DOC/SRC/SDRX_3DViewer.pdf |
---|
Cannot display: file marked as a binary type. |
svn:mime-type = application/octet-stream |
Property changes: |
Added: svn:mime-type |
+application/octet-stream |
\ No newline at end of property |
/Designs/HAM Constructions/SDRX01B/DOC/SDRX01B.en.pdf |
---|
0,0 → 1,4360 |
%PDF-1.4 |
%ÐÔÅØ |
1 0 obj |
<< /S /GoTo /D (section.1) >> |
endobj |
4 0 obj |
(Technical parameters) |
endobj |
5 0 obj |
<< /S /GoTo /D (section.2) >> |
endobj |
8 0 obj |
(Description of construction) |
endobj |
9 0 obj |
<< /S /GoTo /D (subsection.2.1) >> |
endobj |
12 0 obj |
(Circuit) |
endobj |
13 0 obj |
<< /S /GoTo /D (subsection.2.2) >> |
endobj |
16 0 obj |
(EMI suppresion) |
endobj |
17 0 obj |
<< /S /GoTo /D (subsection.2.3) >> |
endobj |
20 0 obj |
(Mechanick\341 konstrukce) |
endobj |
21 0 obj |
<< /S /GoTo /D (section.3) >> |
endobj |
24 0 obj |
(V\375roba a testov\341n\355) |
endobj |
25 0 obj |
<< /S /GoTo /D (subsubsection.3.0.1) >> |
endobj |
28 0 obj |
(Osazen\355) |
endobj |
29 0 obj |
<< /S /GoTo /D (subsubsection.3.0.2) >> |
endobj |
32 0 obj |
(Nastaven\355) |
endobj |
33 0 obj |
<< /S /GoTo /D (section.4) >> |
endobj |
36 0 obj |
(Programov\351 vybaven\355) |
endobj |
37 0 obj |
<< /S /GoTo /D [38 0 R /Fit ] >> |
endobj |
50 0 obj << |
/Length 1032 |
/Filter /FlateDecode |
>> |
stream |
xÚÝW[oÛ6~÷¯Ð£T¯ù¶µIfȺ¥F1 Ý-3¶f[ô$%Eúëw¨CµÝlK¡C`À<¼Ëw.<¢É*¡É«}`|>½dEÂ)) |
®ùMb8ÑR$%5¤ °²LÞ§oýMñ"ýþlë²\P»ÉÆ-Ã¥×®rõ]8áZ<ðöüú7Êã¤ñ=¾ÙÞ#uãÛì÷ùeÂ$#esI-Qbkµ·]ßúÆïÏûpt-á4²àA×\0" £"Òp¼zi7· ~ú@¹È¤6©Ýd\hû,ìé&S |
·õæÝÖ.HõiÐDj"5U4¡R"¿+ÛV\Y#OÎE2.zö³Q0Æ° %3` |
V |
+Nî.ä¶>0b92ÜomU7+ö£ ¿]өʶ±[Î |
+V¾ío«¾öA ÂgU`ÐÆëÅoøwq«Y"áA`V~-Æñb>c@@8$L+"t¥Lv³?g0M19¤MÆé°hÎÆÕ³×;ûÙ¯ð òQD~ c(\$z)â±ä "abmxön0y¶«ëWkjH]@ëÈ e¹¡E:ÏÀ® |
+^ôMg?ÁSÀhÔBhöU©Z?bõØBöØèòîÏÐ5ÙKØÒÍßã\jþ4+Û·|wcLyÇuy÷KëWÐ{ÄÌSI è/CÞéÝ=$¢à° 'Ü¿I7=KªñsfÚYã !ß{"Ø=®):NXZ\*BK9²>¼mæ_p¥ |
+endstream |
+endobj |
+38 0 obj << |
+/Type /Page |
+/Contents 50 0 R |
+/Resources 49 0 R |
+/MediaBox [0 0 595.276 841.89] |
+/Parent 59 0 R |
+/Annots [ 40 0 R 41 0 R 42 0 R 43 0 R 44 0 R 45 0 R 46 0 R 47 0 R 48 0 R ] |
+>> endobj |
+39 0 obj << |
+/Type /XObject |
+/Subtype /Image |
+/Width 1200 |
+/Height 821 |
+/BitsPerComponent 8 |
+/Length 245559 |
+/ColorSpace /DeviceRGB |
+/Filter /DCTDecode |
+>> |
+stream |
+ÿØÿà JFIF ÿáHExif II* |
+ ¤ ¬ ( 1 |
+ ´ 2 ¾ i ¢ ¥Ä Ð Ò Panasonic DMC-FZ8 H H Ver.1.0 2011:02:12 22:38:50 PrintIM 0250 d |
+ Ä ' |