SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912. Giuliano Carmignani, I0CG

Transcript

1 SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912 Giuliano Carmignani, I0CG

2 Un po di storia sui DDS: Il DDS AD9912 della Analog Devices rappresenta lo stato dell arte nella purezza spettrale ottenibile da questa categoria di componenti

3 In Principio era l AD9851l

4 Non era usabile come generatore diretto. Le spurie erano talmente tante, e di elevato livello, da rendere praticamente obbligatorio asservire un PLL al DDS, con il conseguente peggioramento del rumore di fase.

5 Il DDS viene usato come oscillatore di riferimento per un loop asservito in fase E sempre un compromesso. Si accetta un rumore di fase piu alto in cambio di una purezza spettrale (assenza di spurie) maggiore

6 Pero,, per una applicazione SDR (Software Defined Radio) il rumore di fase e e fatale. Si traduce direttamente in una gamma dinamica ridotta a causa di fenomeni di intermodulazione. A volte si preferiscono le spurie al rumore di fase

7 Per fortuna alla Analog Devices non stavano con le mani in mano AD9951 con DAC da 14 bit

8 Risultato : molte meno spurie

9 I due chip DDS a confronto AD9851 AD9951

10 Abbiamo trovato la soluzione? Magari. Un Rx SDR con QSD ha bisogno di un clock per il QSD stesso pari 4 volte la massima frequenza di ricezione. Quindi 200 MHz per ricevere i 50 MHz

11 E come si comporta l AD9951 l quando lavora a 200 MHz output? Mica tanto bene.

12 Il chip AD9912 con clock da 1 GHz

13 Comparazione del rumore di fase tra Generatore Marconi 2022C e DDS AD9951

14 Intermodulazione in 50 MHz dell SDRx Distanza tra i toni 1 KHz, IP3= +22.5

15 Comparazione rumore di fase tra diversi DDS

16 Rumore di fase scheda AD9951 I0CG Misure di Martein Bakker PA3AKE 2KHz 3KHz 5KHz 10KHz 20KHz 50KHz 100KHz -137dBc/ 137dBc/Hz -140dBc/ 140dBc/Hz -145dBc/ 145dBc/Hz -147dBc/ 147dBc/Hz -148dBc/ 148dBc/Hz -150dBc/ 150dBc/Hz -150dBc/ 150dBc/Hz

17 Il kit con l AD9951 l ha avuto un notevole successo ed è ancora valido se usato su TRX tradizionali sino a 50 MHz

18 Ma ora esiste un nuovo kit con l AD9912 : Primo prototipo del generatore AD9912

19 Prime prove con la demo-board AD

20 Ed ecco il risultato definitivo: l AD9912 meccanicamente compatibile con l l AD9951

21 Ovviamente anche il clock a 1 GHz deve essere molto pulito per avere a quei risultati la soluzione migliore e e stata quella di selezionare la decima armonica di un oscillatore a quarzo di qualità a 100 MHz

22 Nuovo clock ad un GHz

23 L SDRx_TRX

24 Dettaglio pannello frontale

25 Board block diagram

26 Prestazioni: 1. Ricezione a sintonia continua MHz+50 MHz 2. Trasmissione MHz + 50 MHz 3. Potenza di uscita : 10 W 4. Commutazione automatica su tre antenne 5. Controllo completo del software POWER SDR Flex Radio 6. Tutti i parametri sono controllati dal pannellino del SDRx_TRX (frequenza, filtri IF, funzioni DSP ecc.) tramite comandi CAT con c protocollo Kenwood 7. Sintonia tramite encoder ottico 8. Alimentazione prelevata dal PC 9. Se la finestra del display sul PC è iconizzata l operatività è identica ad un TRX tradizionale. Con il display del PC abilitato tutte le funzioni sono comandabili anche con il Mouse, come su di un SDR tradizionale 10. La presenza del pannello Frontale consente l autonomia l completa dal PC con la sola aggiunta di una piastra DSP ( DSPx di KK7P )

27 Funzioni con il tasto DSP

28 Funzioni con tasto FUN

29 Piastre del TRX Il ricevitore SDRX completo di preselettore automatico a sintonia continua e DDS AD9912 o AD9951

30 PIC control panel

31 Vista superiore

32 Vista inferiore: Scheda filtri TX + generatore SSB

33 Dettaglio filtri TX: E stata utilizzata la scheda ALEX del progetto HPSDR progettata per accettare 100 W sino a 50 MHz (progetto di KE9H) La piastra contiene anche il misuratore SWR e può selezionare tre e antenne

34 Filtri TX (HPSDR ALEX)

35 Evoluzioni future 1. Utilizzo delle schede HPSDR JANUS ed OZY come Audio ad alte prestazioni e collegamento USB al PC 2. Utilizzo di 2 X AD9910 DDS sincronizzati I/Q per la generazione diretta della portante di campionamento sul Mixer QSD ( senza divisore x 4 ) 3. Aggiunta della banda dei 144 MHz 4. PA da 100 Watts