SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912 Giuliano Carmignani, I0CG
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
In Principio era l AD9851l
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.
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
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
Per fortuna alla Analog Devices non stavano con le mani in mano AD9951 con DAC da 14 bit
Risultato : molte meno spurie
I due chip DDS a confronto AD9851 AD9951
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
E come si comporta l AD9951 l quando lavora a 200 MHz output? Mica tanto bene.
Il chip AD9912 con clock da 1 GHz
Comparazione del rumore di fase tra Generatore Marconi 2022C e DDS AD9951
Intermodulazione in 50 MHz dell SDRx Distanza tra i toni 1 KHz, IP3= +22.5
Comparazione rumore di fase tra diversi DDS
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
Il kit con l AD9951 l ha avuto un notevole successo ed è ancora valido se usato su TRX tradizionali sino a 50 MHz
Ma ora esiste un nuovo kit con l AD9912 : Primo prototipo del generatore AD9912
Prime prove con la demo-board AD
Ed ecco il risultato definitivo: l AD9912 meccanicamente compatibile con l l AD9951
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
Nuovo clock ad un GHz
L SDRx_TRX
Dettaglio pannello frontale
Board block diagram
Prestazioni: 1. Ricezione a sintonia continua 2-302 MHz+50 MHz 2. Trasmissione 2-302 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 )
Funzioni con il tasto DSP
Funzioni con tasto FUN
Piastre del TRX Il ricevitore SDRX completo di preselettore automatico a sintonia continua e DDS AD9912 o AD9951
PIC control panel
Vista superiore
Vista inferiore: Scheda filtri TX + generatore SSB
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
Filtri TX (HPSDR ALEX)
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