Diskussions- und Newsboard des DARC-Ortsverbandes I40
allgemeine Kategorie => Selbstbauprojekte => Message started by: DH1AKF on 08. February 2019, 17:56:07

Title: SDR- RX von DD4WH
Post by: DH1AKF on 08. February 2019, 17:56:07

Dieses Projekt verdient meiner Meinung nach mehr Aufmerksamkeit. Frank (DD4WH) hat hier eine Fülle an Software- Neuerungen verarbeitet. Mich interessiert vor allem das Prinzip der "Fast Convolution" zur Filterung der Signale.
Das Frontend ist mit einem SI5351 und einem Tayloe- Mischer ausgestattet. Ich habe eine Baugruppe von SV1AFN verwendet, und für den Rest eine eigene Platine entworfen.
Als Mikrocontroller wird ein Teensy3.6 verwendet, programmiert wird mit "Teensyduino", einem Bindeglied zur Arduino- Plattform.
Der Umgang mit der Arduino- IDE ist zwar gewöhnungsbedürftig, aber es funktioniert alles.
Hier ein Bild:

Dank der Unterstützung durch Frank läuft mein RX bereits.
73, Wolfgang


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 21. March 2019, 19:59:24

Hallo Wolfgang,
ich habe auch ein Teensy 3.6 basiertes SDR RX gebaut und viel Spass dabei gehabt, habe viel übernommen und einiges anders gemach ;-). Habe alles auf eine Platine gebracht:
- 4 Tiefpässe, geschaltet mit FST3253
- Ein Vorverstärker NE46134
- Tayloe Mixer mit CBT3253C @ 5V
- OpAmp LT3261 oder OPA2822 (3V3 oder 5V)
- SGTL5000
- zum Teensy 3.6 (180MHz M4)
- Dann Class D Amplifier für Audio PAM8302
- Si5351 Oscillator
- 240x320 TFT mit den ILI Controller
- 4 Lagen PCB circa 80x130mm
- 3 Encoder (eines davon als rotary Encoder Motorfeedback 200 imp/Umdrehungen....fühlt sich so an wie beim ICOM 7300 ;-) )

Aktuell hat es folgende Daten:
- 96ks/s I-Q --> 96KHz Anzeigebandbreite.
- Super scharfe Filter 1.4KHz....6KHz, mit ausgezeichnete Seitenband untersrückung (was ich nie bei mein mcHF 0.5 hinbekommen hatte :-( )
- AGC + Automatische Vor-Verstärkungsregelung
- Eine sehr schöne Wasserfallanzeige (die die Display HW nutzt und daher recht wenig Ressourcen braucht)
- Rauschpegel ist recht gut, habe -119dbm für 3dB S/N ermittelt
- Demodulator USB, LSB, AM, SAM, DSB (FM und RDM in Planung)
- super lineare dBm anzeige, Sehr gute Übersteuerungsanzeige.

Naja reicht erst mal

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 21. March 2019, 20:01:16

und noch ein Bild....habe es nicht geschafft mehrere Bilder auf einmal zu laden :-(

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 22. March 2019, 04:55:51

In der Tat ist der RX von Frank ein sehr schönes Projekt. Ich habe ihn zwar noch nicht gebaut, aber ich verfolge das Projekt auch. Und ich finde er ist es auf jeden Fall Wert, nachgebaut zu werden!

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 22. March 2019, 13:59:12

Hallo Andreas, also beim "original" convolution SDR wird alsbald nach dem DAC im Frequenzbereich gearbeitet, ich mache das herkömmlich im Zeitbereich, auch da kann man viel experimentieren.

73 DO7JBH

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 22. March 2019, 14:11:12

Richtig. Frank hat auch schon gesagt, dass er Dinge die er auf seinem Teensy am Laufen hat in UHSDR portieren wird - wenn die Zeit dazu da ist. Es bleibt also alles nach wie vor spannend.

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 23. March 2019, 10:09:42

Hallo SDR-Freunde,

sehr schön, dass der Teensy Convolution SDR Gefallen findet.

Ursprünglich ist das Konzept meine Spielwiese gewesen, auf der ich Dinge probiere, die danach dann ihren Weg in die UHSDR-Software finden ;-).

Die Teensy-Convolution-SDR-Software ist nicht mit dem Ziel erstellt worden, einen funktionierenden SDR zu bauen. Das Skript ist vielmehr die Dokumentation meiner Lernerfahrungen mit digitaler Signalverarbeitung in den letzten Jahren. Dass daraus dann ein SDR-Rx geworden ist, ist mehr Zufall . . . und das sieht man dem Sphaghetti-code auch an . . .

Aber der Teensy als Mikroprozessor bietet einen sehr viel einfacheren Zugang zur Programmierung als der STM32F4 / F7 und UHSDR und darum probiere ich viele Dinge erst einmal auf dem Teensy.

@Wolfgang und daba: sehr schöne SDRs!
Schön wäre es, wenn Eure Hardware- und Software-designs auch offen wären (vielleicht postet Ihr links in diesem thread ? :-)), so dass Andere daran teilhaben können und evtl. auch nachbauen/verändern/optimieren können.

Z.B. gibt es zur Zeit keine Platine für den Teensy Convolution SDR, so dass man den einfach nachbauen kann.

Mir würde etwas vorschweben, was relativ einfach und stromsparsam wäre und auf einer einzigen Platine (oder zwei steckbaren Platinen übereinander) untergebracht wäre:

- attenuator direkt am Antenneneingang (0-31dB)
- vier schaltbare lowpasses mit SMD-Induktivitäten und SMD-Kondensatoren (siehe Bob Larkins design hier: http://www.janbob.com/electron/FilterBP1/FiltBP1.html)
- evtl. preamp???
- Si5351 als LO (wahlweise mit 90Grad Phasenausgang oder über den Johnson counter)
- 7474 als Johnson counter
- QSD mit rail-to-rail OPamp
- codec entweder direkt auf dem board (z.B. der PCM 1808???) oder Teensy audio board (mit SGTL5000)
- TFT direkt auf die Platine steckbar
- darunter/daneben drei encoder und ein paar pushbuttons
- power supply mit kleiner powerbank
- daher alle ICs mit 3V3 zu versorgen

--> Also ein SDR-Rx im Taschenformat mit powerbank und relativ geringem Stromverbrauch, aber sehr weitem Frequenzumfang (10kHz bis 290MHz)
--> und relativ einfach nachzubauen (wenn man die Platine hat ;-))

Dein hardware-design, baba, sieht ja schon sehr sehr ähnlich aus bzw. deckt meine Wunschliste ja schon fast komplett ab :-). Da wäre ich sehr interessiert an weiteren Infos! Rauschpegel ist sehr eindrucksvoll! In welcher Bandbreite und mit welchem Abschlusswiderstand am Antenneneingang hast Du das gemessen?

Beste 73

Frank



Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: peter_77 on 23. March 2019, 22:17:18

Quote:
habe es nicht geschafft mehrere Bilder auf einmal zu laden

Geht auch nicht. Trick: Einfach mehrere Threads pro Bild aufmachen. ;)
Die Platine wäre in der Tat mal spannend...

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 24. March 2019, 20:00:28

Hallo in die Runde,
ich habe heute den Schaltplan in den github hochgeladen, ist unter https://github.com/do7jbh/SSR-2 zu finden. Und die Leiterplatte ist bei eisler zu haben: https://aisler.net/daba/are-ssr-1/are-ssr-2. Der aktueller Stand der Firmware lade ich bald hoch ist aktuell "Spagetti" Code.

Also ich finde den Ansatz alles in 3.3V...3.6V zu machen auch recht interessant. Auch die Frequenzerweiterung nach "oben" muss eigentlich rein, und ist auch möglich wenn der Si5351 dann mit zwei Ausgänge mit 90° Phasenverschiebung genutzt werden würde. Die Filtertechnik würde dann auch ein sehr große Anteil am Platz benötigen.

Auch bei mir war das bestechende dass die Boards mit der Arduino Umgebung und der genialen Audio Lib vom Teensy unkompliziert und super Effiziet zu programmieren sind. Ich kann mir direkt den ADC Ausgang als Graphik anzeigen lassen ohne großen zutun, kann immer schnell SW laden ohne komplexeren Bootloader alles per USB, habe gleich eine Debug-Schnittstelle eingebaut, etc, etc....(ok, ok ich höre schon auf)

73

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 24. March 2019, 20:07:42

@Frank,
die S/N Eingangsmessung habe ich mit einer Bandreite von 2.3 kHz SSB und ein R&S Signalgenerator bei 7.5MHz gemacht.



Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 25. March 2019, 06:13:38

Eine unbestückte PCB und eine komplett bestücktes Board habe ich noch zum abgeben.

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 25. March 2019, 07:05:50

Hallo Dante,

vielen Dank für Deine vielen Infos! Das schaue ich mir in den nächsten Tagen näher an, schaut super aus!

Ich hätte Interesse an einer PCB, habe Dir eine PM geschrieben.

Beste 73

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 14. April 2019, 10:56:23

Habe nun die Software deutlich verändert mit einigen bugfixes und Optimierungen:

* EEPROM - das handling wurde deutlich verbessert: kein umständliches Auskommentieren beim ersten Laden mehr und es werden jetzt nur die wirklich veränderten settings gespeichert - vielen Dank an Mike - bicycleguy, der dazu den code geliefert hat!

* atan2 - Approximierung: Frank B wies mich auf eine extrem schnelle und sehr exakte atan2-Approximation hin, die jetzt bei FM - Demodulation läuft, daher fast 40% schneller! Auch bei SAM läufts jetzt etwas schneller. Das sollten wir auch für UHSDR einbauen.

* zahlreiche bugfixes, darunter ein kritischer array overrun bug

* Umschalten auf UKW-Empfang und zurück läuft jetzt mit automatischer Umschaltung der sample rate

* die Hardware von Dante DO7JBH wird jetzt vollumfänglich unterstützt, vielen Dank, Dante, die Platine läuft richtig gut :-). An den RF-Filtern arbeiten wir noch ;-).

Neueste Version auf github, dort ist auch ein Foto von Dantes Hardware, auf der die aktuellste Version läuft.

https://github.com/DD4WH/Teensy-ConvolutionSDR

Schönen Sonntag & 73,

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: peter_77 on 14. April 2019, 11:37:08

Kann man die "Dante Platine" von irgendwo her beziehen ??

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 14. April 2019, 11:46:46

Hi Peter,

siehe post #8,

daba == Dante == DO7JBH

vielleicht konstruieren wir gemeinsam eine optimierte Platine für einen Taschen-SDR-Rx?

Optimierungen sehe ich hier:

* zuschaltbarer/überbrückbarer preamp
* 0-31dB step attenuator direkt an der Antenne
* 8 schaltbare RF-Filter mit elliptic response und 60dB stopband attenuation (ähnliche Konzeption wie beim Fifi-SDR-Preselektor)
* umschaltbar: Si5351 produziert zwei 90 Grad verschobene Signale (5 bis 290MHz) oder speist mit einem Signal den 7474 Johnsons Counter (12kHz bis 5MHz)
* alle ICs laufen auf 3V3
* Stromversorgung durch powerbank
* eigener voltage regulator für das display (oder sitzt da schon ein 5V->3V3 regulator auf dem board? Dann sollte der genutzt werden, so dass Störungen vom display nicht in den power supply - Pfad gelangen)

Schönen Sonntag,

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 14. April 2019, 12:17:27

Ihr könntet dazu meine funktionsfähige und ausgetestete Schaltung für den OVI40-RX bekommen - damit ihr das Rad nicht neu erfinden müsst...

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 14. April 2019, 14:45:35

Hallo Andreas,

das wäre natürlich spitze !!! :-)

Vermutlich müssten wir da an Deiner Schaltung trotzdem etwas abspecken, weil beim Taschen-SDR solche Dinge wie Stromverbrauch möglichst gering sein sollten. Daher auch der Gedanke, beim frontend die Selektion durch passive Filter zu machen.

Und eine weitere Idee wäre, den Antenneneingang so auszulegen, dass man sowohl Langdrahtantennen als auch professionelle 50 Ohm-Antennen anschließen könnte, denn die Idee des Taschen-SDR ist ja, dass man nicht eine riesige Antenne mit hat, sondern eher ein Stück nassen Schnürsenkel/Draht.

Dante, vielleicht müsste man dann auch nochmal überlegen, wie großsignalfest denn ein solcher SDR überhaupt sein muss. Ich hatte ja gemeckert, dass bei meiner Breitband-Aktivantenne mit ihren Riesenpegeln Übersteuerungen auftreten, aber nach ein wenig Nachdenken möchte ich da meine Meinung vielleicht doch ändern. Wenn man den Taschen-SDR mit ein wenig Draht/Behelfsantennen (z.B. im Urlaub) betreiben möchte, ist ein stromsparender preamp, der vielleicht nicht ganz so großsignalfest ist, vielleicht doch das Beste! Denn ein großsignalfester MMIC als preamp im frontend nimmt ja schon mal ganz gerne > 120mA.

Beste 73 Frank


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 14. April 2019, 15:02:47

Hallo Frank,

das ist absolut richtig. Großsignalfestigkeit und Intermodulationsfgestigkeit stehen in einer festen physikalischen Beziehung zum Stromverbrauch.

Trotzdem sind etliche Baugruppen meiner RX-Mischerplatine 1:1 auf für deinen RX zu übernehmen. Interessant wäre z.B. dass Du nicht per Schaltsignal übermitteln musst wenn Du mit dem SI die 90° erzeugst und wenn mit dem Teiler. Auch ein "Durchschleifen" zur Directconversion ist schaltungstechnisch bei mir schon drin. Und ich verwende vier Instrumentenverstärker hinter dem eigentlichen Mischer-IC, wobei jeweils 2 in einem Gehäuse sind.

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DH1AKF on 16. April 2019, 09:59:58

Hallo Andreas,
hiermit möchte ich eine RX- Mischerplatine bestellen. Leider konnte ich kein passendes Bestellformular finden, also gib bitte mal, wenn vorhanden, den Link bekannt.
Vielen Dank + 73, Wolfgang

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 16. April 2019, 10:08:40

Es gibt davon keine Platinen und so wie es aktuell aussieht werde ich auch keine von dieser Ausfpührung anfertigen.

Ich bin an einer anderen Version der Platine dran und wenn die zur Verfügung steht werde ich die Schaltung der 1. Version zur allgemeinen Verfügung bereitstellen - aber erst dann.

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 25. April 2019, 20:31:01

es gibt eine neue Version der firmware für den Teensy Convolution SDR mit einigen Änderungen und bugfixes.

https://github.com/DD4WH/Teensy-ConvolutionSDR

73

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 27. April 2019, 19:10:53

Andreas,
wo kann man sich den Schaltplan des RF Teils des OVI40-RX anschauen? ich habe nirgends ein Schaltplan gefunden.

Frank, ich arbeite an deine Verbesserungsvorschläge :-) Die Gestaltung des RF Frontends für den Bereich bis 150MHz ist noch nicht soweit.

Schönes WE.
Dante


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 27. April 2019, 19:53:23

Hallo Dante,

wunderbar! :-)

Für das frontend finde ich die Idee von Bob Larkin sehr nett. Der verwendet SMD-latching relays, das spart Strom und führt zu sehr guten pass-thru-attenuation-Werten und man kann die alle in Serie hintereinander schalten! Habe gestern eines davon aufgebaut, funktioniert sehr gut und schaltet absolut zuverlässig! Habe heute alle drei von ihm vorgeschlagenen Filter fertig gelötet, muss die morgen nur noch in Serie verbinden und dann testen. Software dazu ist auch schon lauffähig (noch nicht im github).

http://www.janbob.com/electron/FilterBP1/FiltBP1.html

Meine Idee für ein frontend wäre, 8 Filter in Serie hintereinander auf eine Platine zu packen, dann deckt man vollständig den Bereich von 50kHz bis VHF ab.

Allerdings würde ich nicht Bandpässe mit 40dB stopband attenuation nehmen wie Bob (denn ich denke, wir brauchen mehr stopband attenuation), sondern 7 Stück Tiefpässe 7. Ordnung elliptisch mit 60dB stopband ähnlich wie beim Fifi-Preselektor (aber alle mit 50 Ohm !) und ein Bandpass für den UKW/2m-Bereich.

Wenn man die in SMD 0805/1206 aufbaut, dann sollte das zusammen mit einem 0-31dB attenuator-IC auf eine zusätzliche Platine passen (Rückseite vollständig GND-plane).

Soll ich mal die nächsten Tage/Wochen mit ELSIE ein paar Filter für das frontend berechnen ?

Beste 73

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 28. April 2019, 07:57:58

@Dante:
Die Schaltpläne meiner Entwicklungen sind aktuell noch nicht online verfügbar. Ich wollte sie veröffentlichen, wenn ich für mein Frontend die ersten Platinen in Händen halte. Denn dann ist zu 100% sicher welchen Weg ich mit meinem RF-Board gehen werde. Jetzt ist es erst zu 99% gesichert ::) Edit: Frank ist aber Mitglied im Entwickler-Team und kann auf meine Schaltungen, die ich in unserem nur den Entwicklern zugänglichen Board veröffentlicht habe, zugreifen. Er könnte (und darf) die für euch wichtigen Blöcke gerne verwenden - das geht sofort.

@Frank
Mit den Filtern habe ich ja schon intensiv und lange herumgespielt. 40dB halte ich in der Tat auch für etwas wenig. Und Wenn man den gesamten Bereich (10KHz...150MHz) mit Bandpässen abdecken will reichen 7 bei Weitem nicht aus. Die Welligkeit dieser Bandpässe im Durchlassbereich wäre inakzeptabel. Also bin ich dann auch auf Tiefpässe übergegangen, habe aber die theoretisch erreichbaren Dämpfungen und Steilheiten in der Praxis nicht im Ansatz erreicht. Mit "richtigen Induktivitäten" (also große Luftspulen oder Spulen mit echten Kernen) ging es so la-la, mit SMD-Induktivitäten (selbst den teuersten) war das Ergebnis ernüchternd. Auch waren bei meinen diskreten Filtern die "wilden Kopplungen" schon nicht mehr zu vernachlässigen. Es mussten, um etwas in der Größenordnung > 50dB zu bekommen, sehr teure HF-Relais eingesetzt werden. Elektronische Schalter hatten zu geringe Isolation - einfachere Relais ebenfalls. Auch mussten die einzelnen Filter mit Abschirmkammern versehen werden, weil bei guten Induktivitäten (keine SMD-Induktivitäten!!) die Abmessungen für zu große Streufelder geführt hatten. Nach ca. 4 Monaten des herumexperimentierens mit unterschiedlichsten Abstufungen, Bauformen und Bauteilen habe ich dann ja umgeschwenkt zu "elektronischen Filtern" (LTC6603 von DC bis 2.5MHz, HMC1023 von 3...75MHz, darüber noch zwei elliptische Tiefpässe um 75...290MHz abzudecken). Erst mit diesem Konzept habe ich die nötigen geringen Dämpfungen im Durchlassbereich gekoppelt mit hohen Dämpfungen außerhalb realisieren können. Sicher: es gibt kein Konzept ohne Nachteile. Die Vorteile hier waren:

  • niedriger Komponenten-Aufwand
  • gute elektrische Eigenschaften
  • hohe Nachbausicherheit, da kein Abgleich nötig ist

  • Die Nachteile waren:

    • die ICs kann man nicht "an jeder Ecke" kaufen
    • die Stromaufnahme der Schaltung betrug 20...150mA @5V (je nach Frequenz)

    • Ihr seid an einer Stelle, die mich bei meiner Entwicklung zum Tayloe-Konzept auch öfter hin- und hergerissen hat...

      Was man theoretisch braucht, ist schon in der Theorie nicht leicht zu realisieren. Und wenn man es dann mit realen Bauteilen (SMD-Induktivitäten, nicht-idealen Schaltern etc.) zu tun bekommt, dann sackt das Ergebnis in Bereiche ab, die nicht mehr zu akzeptieren sind bei einem Aufwand (preislich, zeitlich zum Aufbau und zum Abgleich) der ebenfalls nicht mehr zu akzeptieren ist, leider...


      EDIT:
      Und man muss deutliche Kompromisse setzen in Bezug auf
      Großsignalfestigkeit, Empfindlichkeit, Nebenempfangsstellen, Stromverbrauch, mechanische Abmessungen, Preis.
      Der Mini-Empfänger für unter 100 Euro, der neben einem Mittelwellensender betrieben werden kann und aus einer CR2032 gespeist werden kann wird immer ein Traum bleiben... Alle diese Ansprüche beeinflussen sich gegenseitig und schließen sich teilweise sogar gegenseitig aus.

      vy 73
      Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 28. April 2019, 10:14:59

Hallo Ihr beiden,
ich denke der HMC1023 ist ja eine super Sache, mich erschreckt allerdings ein wenig der NF=17....25dB und der Stromverbrauch bis 240mA (P > 1W), der Preis ist denke mit 25€ ok.


Beim Diskreten Aufbau mit den Latching Relais ist das Thema Stromverbrauch schon mal erledigt, die Dämpfung der Filter und Platzbedarf müssen noch "irgendwie" gelöst werden :-) Ich denke dass müssen auch Bandpässe sein nicht TP.

Eventuell kann man geschickt LPs und TPs (mit einem Relais) in Reihe zusammenschalten anstatt der {BP + Bypass} Blöcke von Bob.

schönes WE.

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 28. April 2019, 11:10:41

Ich habe die Platine mit dem HMC immer noch am Laufen vor meinem Tayloe-Mixer OVI40. Der Stromverbrauch ist bei 3.3V - wenn man das mit einem Schaltregler mit gutem Wirkungsrad und wenig bis keiner RF-Emission macht (ja, sowas gibt es und es geht) dann kommt man auf den Stromverbrauch den ich in meinem Post angegeben habe. Der RX ist meinen kommerziellen Geräten in Sachen "Empfindlichkeit" absolut ebenbürtig. Folglich scheint der "erschreckende" Nf keine so große Rolle zu spielen im realen Betrieb - wohl aber die Filtersteilheit. Und die ist, wenn man die beiden Filter im HMC kaskadiert, absolut superb. Ebenfalls sehr positiv ist die Tatsache, dass man einen Verstärker mit +10dB zu jedem Filter dazuschalten kann (macht in Kaskade 20dB). Es kommt also für einen RX-Preamp kein weiterer Strom dazu.

Wie schon geschrieben: ohne Kompromisse geht es nicht. Und für meine anderen Filterplatinen, die jetzt entweder schon wieder zerlegt sind oder noch auf das Zerlegen warten habe ich viel Zeit, Rechnerei und auch Material investiert - leider ohne den gewünschten Erfolg. Klar kann man sich seine Ergebnisse "schönreden" - aber ich habe dann doch einsehen müssen, dass die Filterei nicht so trivial ist wie man es sich wünscht. Und "das wird schon irgendwie klappen": das habe ich hundertmal gesagt während meiner Tests. Leider hat sich die Realität nicht an meine Wünsche gehalten.

Wenn Du Bandpässe nimmst und der reale Ripple innerhalb der Durchlasskurve soll 6dB nicht überschreiten kommst Du mit 7 oder 8 Filtern für den ganzen Bereich nicht hin. Ich denke, es werden dann etwa 20 - können auch 25 werden. Kann man reduzieren, indem man z.B. nur die HAM-Bänder nimmt. Oder den Arbeitsbereich einschränkt. Beides wollte ich nicht. Es müssen aber auch keine Bandpässe sein (zum Glück) - Tiefpässe reichen völlig. Kritisch sind die ungeradzahlingen Vielfachen der Arbeitsfrequenz - da hat Frank schon völlig Recht, wir bräuchten 60dB (oder mehr). Selbst, wenn dein Filter 60dB erreichen sollte - neben diesem Filter ist noch irgendein anderes aufgebaut. Und das koppelt wild. Aber ich lasse mich gerne eines Besseren belehren, dass es auch einfach mit passiven Filtern geht: mit den Prämissen: 10KHz-150MHz, Ripple im Passband kleiner 1 S-Stufe, Durchgangsdämpfung kleiner 2 S-Stufen, Stopband > 60dB... Ich habe das hier nicht erreicht - selbst mit konventionellen Spulen nicht. Ich hatte 14 Filter. Es waren zu wenige, und der Aufbau war nicht gut genug entkoppelt. Die Relais waren zu schlecht - ich hatte etwa 40dB Isolation. Selbst, wenn ich das jeweilig aktive Filter mit Drähten anstele Relais angebunden habe bin ich nicht über ~50dB Stopband gekommen. Das habe ich erreicht, wenn ich nur ein Filter aufgebaut habe und das in ein Blechgehäuse gebaut habe. Also Bandwechsel "mit Steckfiltern"... Oder eben deutliche Kompromisse in Sachen Stopband und Passband...

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 28. April 2019, 11:30:03

Hallo Ihr Beiden,

vielen Dank, Andreas, für Dein großzügiges Angebot, Teile aus Deiner Konzeption nehmen zu dürfen! Werde mal mit Dante nachdenken, welche Komponenten man da nehmen kann.

Mir schwebt schon für den Teensy Convolution SDR ein konzeptionell/philosophisch "einfacher" Rx vor, also fände ich niedrigen Stromverbrauch (< 1 Watt insgesamt für alles), Speisung aus 5V powerbank, "bescheidenes" display (ILI9341), passives frontend-Filter stimmig vom philosophisch-konzeptionellen her.

Die aktiven Filter-ICs sind zwar von den Werten her beeindruckend, aber mit z.T. > 1 W Leistungsaufnahme inakzeptabel, UND da werkeln ja komplexere Dinge in den Filter-Bausteinen als wir sie hinterher in der Software umsetzen, dann könnte ich auch so konsequent sein und einen Fertig-IC für den QSD/Demodulation einsetzen, dann spare ich mir die ganze Software ;-).

Der Tayloe-Mixer hat eine Unterdrückung von > 45dB für Frequenzen unterhalb der Frx und auch für Frx x 2, aber nur 9dB für Frx x 3, und 14.5dB für Frx x 5, d.h. wir benötigen eigentlich keinen Bandpass, sondern nur Tiefpässe. Die Anforderung an die Tiefpässe wäre dann > 50dB Dämpfung bei Frx x 3 und allen anderen ungeraden Harmonischen.

Das würde dann zu folgender harmonic rejection insgesamt (Tayloe plus frontend-Tiefpässe) führen:

Frx: idealerweise < 3dB Dämpfung (0.9dB Tayloe und < 2dB RF-Filter) bei der Arbeitsfrequenz des Tiefpasses

Frx / 2: > 45dB [evtl. macht man noch für die Mittelwelle ein Hochpass-Filter, welches man bei Bedarf in Serie zusätzlich einschalten kann]

Frx x 2: > 50dB

Frx x 3: > 59dB

Frx x 5: > 65dB

D.h., die Anforderungen an die Tiefpässe sind also gar nicht so hoch!

* stopband attenuation > 50dB, ideal -falls möglich- 60dB
* Frequenzspanne kann dann deutlich mehr als eine Oktave sein, wenn wir 7-polige elliptische Tiefpässe nehmen

Ich glaube daher, wir kommen mit 8 durch latching-Relais in Serie geschalteten Filtern aus, davon 6 Tiefpässe [1 bis 6: Tiefpass 7-polig elliptisch], 1 UKW/2m-Bandpass [7] und ein Mittelwellen-Hochpass [8].

1.) 12-30MHz, Fstop = 36MHz / 60dB att
2.) 4.8-12MHz, Fstop = 14.4MHz / 60dB att
3.) 1.92-4.8MHz, Fstop = 5.76MHz / 60dB att
4.) 0.768-1.92MHz, Fstop = 2.3MHz / 60dB att
5.) 123-307kHz, Fstop = 367kHz / 60dB att
6.) 50-123kHz, Fstop = 148kHz / 60dB att
7.) entweder Bandpass 87 - 150MHz, oder Hochpass 48MHz (dann ist 50MHz, 70MHz auch mit drin)
8.) Hochpass 1750kHz, 7-polig elliptisch

[die Werte für die Tiefpässe 1 bis 6 habe ich aus dem Artikel zum Fifi-SDR: https://www.box73.de/file_dl/bausaetze/DK5DN_FiFi-Preselektor.pdf, bei mir in meinem alten Teensy Convolution SDR habe ich die Filter 3.) bis 6.) realisiert und bin damit sehr zufrieden im Bereich VLF bis 60m]

Wenn man die Filter mit SMD-Induktivitäten und SMD-Kondensatoren (NP0) realisiert, sieht das Ergebnis in ELSIE auch recht vernünftig aus. Habe die SMD-Induktivitäten mit Q=40 und die Kondensatoren mit Q=200 veranschlagt (ist das realistisch ?), dann komme ich auf simulierte Dämpfungen im Arbeitsbereich von 0.5 bis 1.5dB und auch die stopband att von 50-60dB ist laut Simulation zu realisieren. Bei den realen Filtern in meinem SDR habe ich das nicht nachgemessen, aber die gefühlte Empfangsqualität gerade im Langwellen/Mittelwellenbereich lässt vermuten, dass die 50-60dB wirklich da sind, denn die abends sehr sehr starken Sender an meiner Loop-Aktivantenne kann ich nirgendwo mehr als harmonics nachweisen. Aber -wie gesagt- ich habe nicht gemessen, nur auf mein Ohr gehört und ins spectrum display geschaut . . .

Dante, könntest Du auch die backlight des displays auf einen PWM-fähigen pin des Teensy legen, dann kann man abends das display dimmen ;-). Habe ich schon in der Software vorgesehen.

Soviel erstmal, ich denke noch ein wenig darüber nach.

Beste 73,

Frank

EDIT: P.S.: ich sehe gerade, unsere posts haben sich gekreuzt . . .


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 28. April 2019, 12:29:35

Hallo Frank,

die von Dir angenommene Güte für die Induktivitäten ist so leider nicht verwendbar. Zumindest haben sich meine Induktivitäten im realen Betrieb stets ganz anders benommen als wenn sie eine solche Güte gehabt hätten. Die Messergebnisse mit einem Netzwerkanalyzer ergaben stets wahre Gebirgsmassive mit tiefen (grünen ;) ) Tälern... Die Güte der SMD-Indus ist stark frequenzabhängig. Das Ersatzschaltbild einer SMD-Induktivität ist eine Induktivität, bei der ein Serienwiderstand addiert ist und bei der zwischen nicht definierbaren "Anzapfungen" Kapazitäten liegen.

Selbst die beste SMD-Induktivität konnte meiner besch******** Standard-Induktivität nicht das Wasser reichen.

Übrigens ist die Software zum HMC1023 "fertig". Sie ist in UHSDR bereits enthalten (und nicht kompliziert - wenn man erstmal die zwei fetten Bugs die das Datenblatt enthält erkannt und beseitigt hat).

Aber das ist - wie bereits gesagt - alles etwas wo jeder seine eigenen Prioritäten setzt... Dabei fallen dann zwangsläufig andere Sachen runter.

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: daba on 29. April 2019, 11:31:12

Hallo Frank, Andreas,
ich denke die Filter lassen sich so machen, aber 5 polig wäre mir lieber als 7 polig, wegen den Platzbedarf ~1/3 mehr Bedarf und weil mir der Aufwand echt zu hoch wird für so ein mini RX. Das ist immer auch eine Frage Nutzen zum Aufwand.
Daher die Frage auch, wie ist die Begründung dass Frx x/ 2 die 45 dB akzeptiert werden aber bei Frx x3 60dB sein sollen?
Filter 7. würde ich gerne als HP machen, sodass auch die BOS Freq. bzw. 6m empfangen werden können.
Dann der variable Attenuator und RF Pre amp. alles zuschaltbar.

@Andreas: mit welche Hersteller bzw. Serien hast du experimentiert? hattest du Coilcraft im Einsatz?


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 29. April 2019, 11:47:19

Hallo Dante, hallo Andreas,

vielen Dank für Euren wertvollen input und die Ideen.

Habe auch nochmal nachgedacht und bin zu einem ähnlichen Ansatz gekommen wie Du, Dante ;-).

Du hast völlig recht: einmal 45dB und einmal 60dB zu wollen, ist nicht schlüssig. Und zusammen mit Deinen Erfahrungen, Andreas, sollten wir wirklich als Zielgröße so um die 45dB attenuation bei der 3. Harmonischen festlegen. Vom Gefühl her sollte das mit 5-poligen Tiefpässen (und latching Relais!?) dann möglich sein.

Bin gerade recht eingebunden, vielleicht finde ich aber ein bisschen Zeit, um mal in ELSIE zu rechnen / simulieren. Wichtig wäre, dass die Filter vor allem für die Anfangsfrequenz des jeweiligen Filters so berechnet sind, dass für 3x dieser Anfangsfrequenz schon eine stopband attenuation von >45dB erreichbar ist (sonst müsste man den Arbeitsbereich des jeweiligen Filters einschränken).

Habe auch nochmal die SMD-Induktivitäten-Datenblätter angeschaut (die von Bob verwendeten). Das sieht eigentlich ganz gut aus, da sind auch Verläufe der Güte drin und für die relevanten Frequenzbereiche sollten wir ca. Q=30 bei hohen Frequenzen und Q>20 im VLF/LW/MW-Bereich erreichen können.

Variable attenuator und RF zuschaltbar wäre spitze! Dann hätten wir sämtliche IM3-Probleme gelöst. Wenn der RF-preamp zuschaltbar ist, bin ich mir auch gar nicht mehr sicher, ob wir überhaupt noch einen attenuator brauchen. Bei meinem alten SDR-Modell (ohne preamp) hatte ich nur abends auf MW bzw. im 49m-Band ab und zu probleme (und das auch nur mit einer Aktivantenne). Auf der anderen Seite hatte ich das Gerät auch schon an einem einfachen Langdraht von 25m, da traten Pegel von -10dBm auf, das zwingt natürlich diesen einfachen QSD in die Knie, vielleicht doch ein 0-31dB attenuator!? Entscheide Du.

Beste 73

Frank


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DF8OE on 29. April 2019, 12:09:21

Bei den ungeradzahligen Vielfachen ist die Dämpfung des Konzeptes dramatisch niedriger als bei den geradzahlingen - daher müssen/sollen es bei der dreifachen schon 60dB sein.

Ja, Coilcraft hatte ich auch. 5-polig hatte alleine optimal aufgebaut genug Dämpfung und Steilheit, nicht aber wenn noch verschlechternde Dinge wie Umschaltungen oder weitere Filter in der Nähe vorhanden waren. Da mussten es schon 7-polige sein.

Tja: und wo ihr gerade schwanger mit geht ist der Kompromiss "Aufwand/Kosten/Stromverbrauch" zu "erzielbarer Empfangsqualität".

Es hat schon seinen Grund, warum ich noch nicht mit meinem Konzept fertig bin und es sogar während der Entwicklung mehrfach umgestoßen habe. Einige der selbstgesetzten Anforderungen waren zumindest bei mir schon am unteren akzeptablen Rand und wurden in der Entwicklung immer mehr aufgeweicht ("zuviel Stromverbrauch", "zu teuer", "Gerät wird zu groß" etc.) Letzten Endes habe ich öfter zwischendurch von meinen eigenen Ergebnissen etwas Abstand genommen und sie von weitem betrachtet. Wenn dann das Ergebnis sich nicht drastisch von vergleichbaren anderen Geräten / Konzepten unterschieden hat, war es eben nicht gut genug...

Habt ihr Messmöglichkeiten (VNA o.ä.)? Amateurfunk ist Experimentalfunk und es spricht nichts dagegen, eigene Erfahrungen zu sammeln.

Meine Reihenfolge der Entwicklungsstände der Filter sah so aus:

1. Version:
14 Bandpässe von 10KHz...150MHz

2. Version:
15 Bandpässe von 10KHz...300MHz

jeweils mit SMD Indus

3. Version:
wie 2. Version aber mit bedrahteten Indus

4. Version:
aus den Bandpässen wurden Tiefpässe, dadurch Redunktion auf 12 möglich, ansonsten wie 3. Version

5. Version
wie 4. Version zusätzlich mit einzelnen Abschirmkammern

Bis hierhin war alleine die Filterplatine so groß wie ein halber mcHF, trotzdem waren maximal 55dB an Dämpfung drin. Der Grund waren die Umschaltelemente. Mit HF-Relais wäre das besser gegangen - aber es wären zwei Stück pro Filter (!!) nötig gewesen. Eins kostet ca. 9,-- Euro.

6. Version: In dieser Version (die lange Zeit die "finale" war) wurde für den Bereich DC...2.5MHz ein IC eingesetzt (LTC6603) und erst von 2.5 bis 300MHz wurden es 8 passive Tiefpässe. Umgeschaltet wurde mit zwei ICs.

7.Version
Mir ist das HMC1023 über den Weg gelaufen. Das habe ich für 2.5 bis 75 MHz eingesetzt, darüber zwei passive Tiefpässe bis 300MHz. Erst damit ließ sich die gewünschte Dämpfung und Steilheit über den gesamten Bereich realisieren. Von den Kosten her ist das auch preiswerter, es gibt keine Durchgangsdämpfung (ganz im Gegenteil: es ist Verstärkung realisierbar). Einzig entstand ein Stromverbrauch. Aber da gibt es diesen lockeren Spruch mit dem besten Pferd, dem Hafer und der Leistung 8)...

Die mangelhafte Dämpfung bei der dreifachen Arbeitsfrequenz (wie Frank schon angedeutet hat): 9dB. Bei der 5-fachen sind es auch nur 14.5dB.

Ein Signal mit 9+60, wie es in den BC-Bändern durchaus auftritt (auch an einer mittelmäßigen Antenne) wird also beim dreifachen nur um ca. 10dB abgeschwächt (zuzügl. der Dämpfung des Filters).

Es ist ein Frage der Kompromissbereitschaft...

EDIT:
Auch der Kompromissbereitschaft dem Einsatzzweck her gewidmet. Bleibe ich auf den Afu-Bändern, dann fällt niemals ein BC-Band auf das dreifache der Arbeitsfrequenz. Hier könnte man mit "laxeren" Filtern arbeiten. Möchte man dagegen auch BC DX-en, dann kommt es schon vor dass auf dem dreifachen eine megafette Station liegt...

vy 73
Andreas

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DH1AKF on 20. May 2019, 15:52:02

Test auf Langwelle
Von Martin Oßmann (FH Aachen) erhielt ich zwei Testprogramme zum Empfang von Zeit- und Wetterdiensten im LW- Bereich.
Nachdem ich einen 20 cm langen Ferritstab mit 215 Windungen bewickelt, und einen 2- stufigen Antennenverstärker aufgebaut hatte, verliefen die Tests erfolgreich. Ich konnte Stationen auf 189 kHz und DDH47 auf 147,3 kHz (Wetterdienst) empfangen und decodieren.


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DH1AKF on 20. May 2019, 15:52:35

Bild2

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DH1AKF on 20. May 2019, 15:53:44

Die Schaltung des Antennenverstärkers

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: Werner on 08. June 2019, 15:11:48

Hallo Wolfgang,

und alle im Forum die Freude an unserem Hobby haben.
Ich habe heute meine 3 Boarde "ARE-SSR-2 " von Aisler erhalten 1a Produktion und möchte ein Board
weitergeben !

Wenn einer es haben möchte, bitte bei mir melden.

Ich wünsche allen im Forum ein frohes Pfingstfest und schönes Wetter !!!

vy 73
Werner

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 03. October 2019, 10:47:56

Im Teensy Convolution SDR habe ich jetzt die tollen Decoder von Martin Ossmann (siehe oben in diesem thread) und Einiges aus UHSDR mit eingebaut:

* EFR - Decoder (Martin Ossmann) zum Empfang der sehr genauen Uhrzeit des Rundfunkfernsteuersendesystems --> beim Empfang wird gleichzeitig automatisch die Echtzeituhr des Teensy auf die richtige Uhrzeit gestellt :-)

* RTTY - Decoder (Martin Ossmann) mit Nutzung des Kreuzprodukts aus I & Q zur Demodulation

* alternativer RTTY - Decoder (von Danilo implementiert aus UHSDR)

* CW - Decoder aus UHSDR

* DCF77 - Decoder --> der fehlt noch, da es mir nicht gelingen will, die richtigen Parameter für die Filter zu finden. Aber das wird in den nächsten Wochen, hoffe ich.

Zur Zeit habe ich auch noch einen kleinen bug bei EFR mit drin, aber das fixe ich in den nächsten Tagen.

Viel Spaß damit!

Hier ein paar Demos dazu auf Youtube:

https://www.youtube.com/watch?v=OFZjHe8Q0oY

https://www.youtube.com/watch?v=ZD5qNt6xvW4

https://www.youtube.com/watch?v=-XTR4wO2tjA (https://www.youtube.com/watch?v=-XTR4wO2tjA)

source code wie immer auf github:

https://github.com/DD4WH/Teensy-ConvolutionSDR

73 Frank DD4WH

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: peter_77 on 03. October 2019, 13:21:10

Spannend wäre mal eine Bezugsquelle der Carrier Platine von Dante DO7JBH. Das würde den Nachbaueifer sicher beflügeln...

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 03. October 2019, 14:20:59

https://aisler.net/daba/are-ssr-1/are-ssr-2

Du hattest in diesem thread schon mal danach gefragt ;-).

Aber es geht auch jeder andere QSD/tayloe frontend, z.B.von Elektor oder von QRP labs (zusammen mit dem Si5351 synth). Denn eigentlich ist das Projekt nicht gemeint als Fertigprodukt, sondern bewusst etwas unfertig zum learning-by-doing :-).

Beste Grüße,

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DD4WH on 05. October 2019, 14:51:22

Der Teensy Convolution SDR läuft jetzt auch auf dem neuen Teensy 4.0 microcontroller mit 600MHz CPU speed.

https://forum.pjrc.com/threads/40590-Teensy-Convolution-SDR-(Software-Defined-Radio)?p=217847&viewfull=1#post217847 (https://forum.pjrc.com/threads/40590-Teensy-Convolution-SDR-(Software-Defined-Radio)?p=217847&viewfull=1#post217847)

73 Frank DD4WH

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DM2NT on 03. November 2019, 21:03:34

Hallo,

ich habe mir mal ein Paar Teile bestellt um einen dieser RX zu bauen.
Im Grunde habe ich ja für die Kurzwelle alles da, aber irgendwie reizt mich so ein kleines Teil .
Richtig toll wäre es, wenn man den DRM Empfäng hier hineinpressen könnte.
Da ist zwar hier in Europa nicht viel los, aber Indien, China und jetzt die Russen senden dort.
Dafür suche ich schon seit Jahren einen guten Empfänger. Leider gibts im Moment nichts auf dem Markt.
Der UniWave Di-Wae 100 war ein schickes Gerät, aber leider schit Jahren ausverkauft.


Tino

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: DM2NT on 07. November 2019, 21:27:23

Hallo,
nun sind alle teile da und zusammengebaut. Leider bekomm eich das mit dem Kompilieren nicht hin.
Die Arduino IDE läuft scheinbar auf dem Mac nicht so ganz zufriedenstellend.
Kann mir villeicht jemand von euch das kompilierte Programm als .hex File zur Verfügung stellen ?
Als Oszillator habe ich den SI5351 genommen auf der Platine von PA0RWE.

Danke !


Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: damicogi on 16. December 2019, 18:23:46

Guten Abend

ich hätte auch Interesse an einer Platine. mit dem angegebenen link komme ich jedoch nicht weiter. Mache ich etwas falsches?

beste Grüsse

Giovanni

Quote from: DD4WH on 03. October 2019, 14:20:59
https://aisler.net/daba/are-ssr-1/are-ssr-2

Du hattest in diesem thread schon mal danach gefragt ;-).

Aber es geht auch jeder andere QSD/tayloe frontend, z.B.von Elektor oder von QRP labs (zusammen mit dem Si5351 synth). Denn eigentlich ist das Projekt nicht gemeint als Fertigprodukt, sondern bewusst etwas unfertig zum learning-by-doing :-).

Beste Grüße,

Frank

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: Co on 08. September 2020, 18:05:54

Hello,

Is the NE46131 (RF stage in de SDR-RX) a correct type number. The closest guess by Google : a license number of a Polish car ;D ???

regards

Co

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: Qrp-Schreck on 23. February 2021, 08:24:40

Hallo zusammen,
kurz vorab: Mein Name ist Sven, und ich bin neu hier im Forum.
Letztes Jahr konnte ich erfolgreich meine AFU-A Lizenz entgegennehmen.
Jetzt bastel ich an unterschiedlichen AFU Projekten.
Aber jetzt zum eigentlichen Thema...

Würde gerne auf der Platine von DO7JBH aufsetzen.
Es wurde in diesem Thread mehrfach der Aisler Link gepostet.
Die Platine bei Aisler scheint jedoch ein anderes Projekt zu sein..?

@daba: Könntest Du den Link nochmals prüfen?

Vielen Dank vorab!

Grüße Sven

Title: Re:SDR- RX von DD4WH
Post by: bauderline on 17. August 2021, 21:25:00

Where any of the pcb's for this shared ?

The aisler link does not work in that you can bring up the board but cannot import it.

Would also be great to get access to the OP's PCB if he has shared at this point ?

Thanks!

Kind regards, Peter.


Diskussions- und Newsboard des DARC-Ortsverbandes I40 | Powered by YaBB SE
© 2001-2003, YaBB SE Dev Team. All Rights Reserved.