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| en:ovi40what:description [07.02.2018 19:16] – df9ts | en:ovi40what:description [09.02.2018 18:56] (current) – df9ts_user |
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| <bootnote>ToDo: Change screen shot to recent UHSDR screen shot</bootnote> | <bootnote>ToDo: Change screen shot to recent UHSDR screen shot</bootnote> |
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| The transmit power is designed to be 50 W (software controllable). The OVI40-SDR is a true SDR "Software Defined Radio". It contains a STM32 microcontroller with LCD touch-screen display panel and enables operation as stand-alone rig without the need for additional laptops / PCs etc. Aufgrund dieser Architektur sind wesentliche Leistungsmerkmale nun nicht mehr alleinig in der Hardware begründet. Erst die Software, UHSDR, die auf dem Microcontroller läuft (auch "Firmware" genannt), gibt dem Gerät seine Leistungsstärke und Funktionsvielfalt. Die auf dem Spektrum maximal sichtbare Bandbreite beträgt zur Zeit 48KHz, das wird in Zukunft aber noch mehr werden. Man kann in Signale hineinzoomen bis auf 1/32 der maximalen Bandbreite. Die Anzeige kann auch von Spektrum auf Wasserfall umgeschaltet werden, und es können Spektrum und Wasserfall gleichzeitig dargestellt werden. Es wird mit 12…16V Versorgungsspannung betrieben und lässt sich so sehr gut portabel oder mobil mit Batterien / Akkus betreiben. Die Bedienung ist intuitiv und erfolgt sowohl mit dem Touchscreen als auch mit Tastern / Drehcodierern, was ein echtes "Funkgerätefeeling" aufkommen lässt. Das umfangreiche Service- und Konfigurationsmenü ist ebenfalls per Taster und Drehschalter bedienbar. Die folgenden Modulationsarten werden standalone ohne PC unterstützt: | The transmit power is designed to be 50 W (software controllable). The OVI40-SDR is a true SDR "Software Defined Radio". It contains a STM32 microcontroller with LCD touch-screen display panel and enables operation as stand-alone rig without the need for additional laptops / PCs etc. Due to its SDR architecture many relevant characteristics are not just implemented in hardware. Many relevant characteristics and features are implemented by software in the UHSDR "firmware" - it is the UHSDR that mainly gives the OVI40-SDR its powerful performance and versatile features. The maximum visible spectrum span at the moment is 48 KHz, planned to be extended in the future. Zoom-in is possible upto a factor of 32. Waterfall display is also provided and it is even possible to display spectrum and waterfall at the same time concurrently. The OVI40-SDR tolerates 12V .. 16V supply voltage, giving a wide choice of portable or mobile power supply and battery options. The UHSDR operation is intuitive and can be done - at the user's choice - with switches / pushbuttons / rotary encoders, or with the touch-panel screen. The extensive service- and configuration menu is equally accessible via push buttons and rotary encoders. The following modulations are supported stand-alone without PC: |
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| * LSB, USB, AM, AM synchron (Spezielle Doppelseitenbandempfangsart für AM) | * LSB, USB, AM, synchronous AM |
| * FM (mit Subtonauswertung!) | * FM (including subtome decoding) |
| * FreeDV | * FreeDV for digital voice |
| * CW (mit integriertem CW-Decoder) | * CW (with integrated CW decoder) |
| * RTTY | * RTTY |
| * PSK / BPSK | * PSK / BPSK |
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| Das Gerät besitzt schaltbare software-definierte Empfängerbandbreiten von | The OVI40-SDR provides plenty of software defined receive Filters: |
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| * 300Hz, 500Hz, 1.4KHz, 1.6KHz, 1.8KHz, 2.1KHz, 2.3KHz, 2.5KHz, 2.7KHz, 2.9KHz | * 300 / 500 Hz, 1.4 / 1.6 / 1.8 / 2.1 / 2.3 / 2.5 / 2.7 / 2.9 kHz |
| * 3.2KHz, 3.4KHz, 3.6KHz, 3.8KHz, 4.0KHz, 4.2KHz, 4.4KHz, 4.6KHz, 4.8KHz, 5.0KHz | * 3.2 / 3.4 / 3.6 / 3.8 / 4.0 / 4.2 / 4.4 / 4.6 / 4.8 / 5.0 kHz |
| * 6.0KHz, 6.5KHz, 7.0KHz, 7.5KHz, 8.0KHz, 8.5KHz, 9.0KHz, 9.5KHz, 10KHz | * 6.0 / 6.5 / 7.0 / 7.5 / 8.0 / 8.5 / 9.0 / 9.5 / 10 kHz |
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| … teilweise mit mehreren wählbaren Mittenfrequenzen oder als Tiefpass. Ein vom User zur Laufzeit veränderbares Filter ist bereits angedacht. | … in some casess with several selectable center frequencies, band pass or low pass filter. It is planned to introduced variable filters. |
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| Zusätzlich ist eine "spektrale Noisereduction", ein automatischer Notchfilter, ein manueller Notchfilter, ein manuelles Peak-Filter und ein Noiseblanker integriert. Die Leistung des NR kommt in gleiche Höhen wie die bekannter externer "Sprachextraktoren". Im Sendebetrieb kann das Audiosignal digital komprimiert werden - der Kompressionsgrad ist per Drehknopf jederzeit veränderbar. Für CW-Fans ist binauraler CW-Empfang sowie ein Keyer mit den beiden Curtis-Modes "A" und "B" sowie dem Ultimatic-Mode bereits in der Firmware integriert. Die Abstimmschrittweite ist von 1Hz…100KHz in Zehnerpotenzen (Zusatzstufen für 500Hz und 5KHz) einstellbar. Es ist auch dynamisches Tuning integriert (Schrittweite ändert sich mit der Drehgeschwindigkeit am VFO-Knopf). Auch eine Abstimmung via Touchscreen ist integriert: man tippt einfach auf ein Signal im Spektrum oder Wasserfall und der VFO wird sofort auf diese Frequenz abgestimmt. | UHSDR also provides a "spectral noise reduction", an automatic notch filter, a manual notch filter, a manual peak filter as well as a noise blanker. The noise reduction has a similar performance like the well-known DSP based external "speech extractors". The SSB transmit signal cn be compressed digitally, the degree of compression can be changed anytime by the simple turn of a button. CW enthusiasts will appreciate the bin-aural spacial CW reception as well as the built-in keyer (providing iambic modes "A", "B" as well as Ultimatic and straight key). The VFO tuning steps can be adjusted: 1 / 10 / 100 / 500 / 1000 / 5000 / 10000 / 100000 are possible values. Dynamic tuning is also provided, where the tuning step size changes with the VFO rotation speed. The Frequency can also be changed by a simple press on a signal in the waterfall or spectrum display and the OVI40-SDR will tune there. |
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| Durch den Dual-VFO-Betrieb ist echter Split-Betrieb möglich. | Dual VFOs are provided and allow true split operation. |
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| Das Gerät speichert pro Band die jeweils letzten Einstellungen (Betriebsart, Frequenz, Bandbreite etc.) Dadurch ist beim schnellen "Drehen über die Bänder" stets eine aktuelle Einstellung vorhanden. Weitere Speicher ("Memories") sind geplant. Diese werden dann auch auf eine SD-Karte gespeichert werden können, denn das Gerät besitzt einen integrierten Mikro-SDcard-Leser. | Das Gerät speichert pro Band die jeweils letzten EinstThe OVI40-SDR is storing all settings (mode, frequency, filter used etc.) per band. This allows for easy operation when quickly changing bands. Further memories are planned. It will be possible to save or restore these memories an a microSD-card - the OVI40-SDR possesses an in-built microSD-card reader. |
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| Das Gerät lässt sich mit einer einzigen USB-Verbindung zu einem PC mit CAT steuern. Es wird das Protokoll des Yaesu FT-817 emuliert. Parallel zur CAT-Schnittstelle wird über das gleiche Kabel eine USB-Audioverbindung (TX- und RX- seitig) angeboten. Der USB-Audioausgang des mcHF kann via Menü wahlweise auf echtes Audio oder I/Q - Audio umgeschaltet werden, so dass man mit einem externen SDR-Programm (wie z.B. HDSDR) Zugriff auf das komplette RX - Baseband hat. Programme für zusätzliche digitale Betriebsarten lassen sich mit nur einem USB-Kabel, über das dann ja sowohl CAT als auch Audio läuft, mit dem OVI40 verbinden. | Das Gerät lässt sich mit einer einzigen USB-Verbindung zu einem PC mit CAT steuern. Es wird das Protokoll des Yaesu FT-817 emuliert. Parallel zur CAT-Schnittstelle wird über das gleiche Kabel eine USB-Audioverbindung (TX- und RX- seitig) angeboten. Der USB-Audioausgang kann via Menü wahlweise auf echtes Audio oder I/Q - Audio umgeschaltet werden, so dass man mit einem externen SDR-Programm (wie z.B. HDSDR) Zugriff auf das komplette RX - Baseband hat. Programme für zusätzliche digitale Betriebsarten lassen sich mit nur einem USB-Kabel, über das dann ja sowohl CAT als auch Audio läuft, mit dem OVI40 verbinden. |
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| Das Gerät besitzt auch elektrische Bandpässe, die sende- und empfangsseitig benutzt werden. Im Sendebetrieb befinden sich am Endstufenausgang noch Tiefpässe, die für einer weitere Verbesserung des Sendesignals sorgen. | Das Gerät besitzt auch elektrische Bandpässe, die sende- und empfangsseitig benutzt werden. Im Sendebetrieb befinden sich am Endstufenausgang noch Tiefpässe, die für einer weitere Verbesserung des Sendesignals sorgen. |
| ==== OVI40 RF Board ==== | ==== OVI40 RF Board ==== |
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| Das RFboard beinhaltet RF Vorverstärker, Mischer, lokaler Oszillator und HF Leistungsverstärker. Das RF Board besteht aus einer Trägerplatte, auf der sich diverse weitere Steckplätze befinden. Es wird über Pfostenstecker mit dem UI-Board verbunden. Durch den modularen Aufbau wird es möglich sein, bei Verbesserungen nur kleinere Platinen zu erneuern, anstatt dass die gesamte RF-Platine erneuert werden muss.. | The OVI40 RF board comprises RF preamplifier, mixer, local oscillator and HF power amplifier. The RF board consists of a base PCB ("mother board"), providing various slots for plug-in modules. The RF board is connected with the OVI40 UI board by means of pin headers. This modular approach will enable to realise hardware performance improvements by changing plug-in boards rather than having to modify or swap the whole RF board. |
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| Die Entwicklung der RF-Platine ist noch nicht vollkommen abgeschlossen. Wesentliche Eckdaten ohne Anspruch auf Vollständigkeit: | The RF board development has not yet been completed. Performance data - subject to change at any time: |
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| * RX von VLF (~ein paar KHz) bis ~280MHz. | * RX range from VLF (i.e. a few kHz) upto about 280 MHz. |
| * TX 50 W auf allen Bändern von 160m…4m, auf 2200m, 630m und 2m (wenn dies mit implementiert ist) 10…20mW aus SMA Buchse | * TX power 50 W on all bands from 160m to 4m. On 2200 m, 630 m and 2m - if implemented - the TX power will be 10 to 20mW, available on a SMA socket |
| * mitlaufende Preselektion | * pre-selector (automatically tracking) |
| * PA mit Doppel-LDMOSFET, einzeln eingestellte BIAS Ruheströme. Messung der BIAS Ruheströme über eingebaute A/D-Wandlern. Ruheströme können per UHSDR Software ausgelesen und eingestellt werden. | * PA with dual LDMOSFET design. BIAS current measured with built-in ADC and adjusted separately per FET in software. UHSDR software may read out the BIAS currents and set them. |
| * TX und RX Mixer mit niedriger Kapazität (geringer Durchschlag des LO) | * TX and RX mixer with low capacity, resulting in reduced local oscillator feed through |
| * echter RX QSD Detektor mit vier Instrumentenverstärkern | * True RX QSD detector with four instrumentation amplifiers |
| * Gewinnung der internen Spannungen (8V, 5V) mit abgeschirmten Schaltreglern, deren Schaltfrequenz per Software so gelegt wird, dass niemals eine Oberwelle der Schaltfrequenz im Empfangsspektrum liegt | * Use of well shielded switching power supply to generate the internal +5V and +8V voltages. The switching frequencies are adjusted by software so as to avoid harmonics of the switching supply to be in the receive spectrum |
| * eingebaute Messbrücke mit logarithmischem HF Verstärker, um Antennen vermessen zu können (Real- und Blindwiderstand) | * built-in measuring bridge with logarithmic HF amplifiers so that antenna real and imaginary resistance can be measured directly |
| * auf SMA-Buchse herausgeführtes zusätzliches HF-Signal, das unabhängig vom Empfang eingestellt werden kann. Dieser kann z.B. füer eine WSPR Bake genutzt werden, die parallel und unabhängig vom Sender betrieben werden kann. | * additional HF signal, available independantly from RX. This may be used e.g. for a WSPR beacon that can be operated independantly and in parallel to the main TX. |
| * Nutzungsmöglichkeit des TRX als Messgerät (Netzwerkanalyzer)? | * TRX my be used as a measurement device in the future (network analyzer)? |
| * Transverterfähig | * Can be used with transverters |
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| Wenn die Alpha-Entwicklungsphase abgeschlossen ist, werden die Informationen vervollständigt. | Informations above will be updated as development progresses. |
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| ==== Frequenzaufbereitung ==== | ==== Frequency Generation ==== |
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| Der OVI40 arbeitet im Empfangsbereich bis 48 kHz als echter Direktsampler. Ab 48 kHz aufwärts arbeitet der Empfänger als QSD. | The OVI40-SDR works as a direct sampling RX upto a receive frequency of 48 kHz. Above 48 kHz the RX works as a QSD. |
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| Entsprechend arbeitet der lokale Oszillator (LO) beim OVI40-SDR: | The local oscillator consequently works as follows: |
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| * 5KHz < F(RX) < 48KHz: Direktwandlung | * 5KHz < F(RX) < 48KHz: direct samplerDirektwandlung |
| * 48KHz < F(RX) < 3,5MHz: F(LO) = F(RX) x 4 | * 48KHz < F(RX) < 3,5MHz: F(LO) = F(RX) x 4 |
| * 3,5MHz < F(RX) < 292MHZ; F(RX) = F(LO) | * 3,5MHz < F(RX) < 292MHZ; F(RX) = F(LO) |
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| Nach Datenblatt geht der verwendete SI5351 LO maximal bis 160MHz. Auf vielen Seiten des Internets (unter anderem von QRP Labs) wurde aber herausgefunden, dass man so gut wie immer bis 292 MHz kommt. Dies hat DF8OE an 10 SI5351 (Erfolgsquote 100%) verifiziert. | According to SI5351 datasheet the LO could only work upto 160MHz. Many Internet web sites (including QRP Labs) have found out that the SI5351 can be mostly operated upto 292 MHz. DF8OE has verfied this with a sample of 10 SI5351 - all of them worked upto 292 MHz. |
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| Das RF Board verwendet einen QSD und die beiden um 90° versetzten LO-Signale werden durch geschickte Konfiguration des SI5351 direkt an zwei seiner drei Ausgänge erzeugt - ohne eine Teilung. | The RF board is using a QSD. The required two LO signals, shifted by 90°, are generated directly in the SI5351 on two of its three outputs - without the need to divide the signal. |
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| Leider ist es technisch nicht möglich, diese 90° versetzten Signale im gesamten Arbeitsbereich des SI5351 zu erzeugen - unterhalb von ca. 3,5 MHz kann man nicht mehr durchgängig für jede Frequenz einen 90° Phasenversatz hinbekommen. Folglich verwendet das RF Board im Frequenzbereich unterhalb ca. 3,5 MHz nach wie vor einen Teiler. | Unfortunatelly this approach cannot be used below 3.5 MHz since the 90 degree shift cannot be guaranteed for all frequencies generated anymore. This is why the RF board is using a classical divider to generate the 90 degree signals for all frequencies below 3.5 MHz. |
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| ==== Tranverternutzung ==== | ==== Use with a transverter ==== |
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| === Transverter Einstellungen in der Software === | === Transverter settings in software === |
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| Die UHSDR Software unterstützt bereits die Transverter Offseteinstellung. Dazu: | The UHSDR software already supports transverter offset settings: |
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| * 10m-Band (oder 20m Band) wählen als Transverterband | * Choose 10m or 20m band as base band for transverter |
| * in Config-Menü XVTR Offs/Mult. auf ON | * in configuration menu set "XVTR Offs/Mult" to "ON" |
| * eine Zeile tiefer in XVTR Offs die Frequenzdifferenz einstellen (in d. Regel die Quarzfrequenz) | * one line below in config menu set frequency difference (usually the transverter's crystal frequency) in parameter "XVTR Offs" |
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| === OVI40-SDR Transverter Hardware Support === | === OVI40-SDR transverter hardware support === |
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| Der OVI40 hat an diversen interessanten Schnittstellen die Signale an SMA-Buchsen herausgeführt. Die Buchsen sind nicht fest mit der RF-Platine verbunden, damit man Gehäuse-mäßig nicht eingeschränkt ist. Auf der RF-Platine bzw. den entsprechenden Modulen werden TE-Connectoren ([[https://en.wikipedia.org/wiki/Hirose_U.FL|U.FL "Norm"]]) platziert sein, an die man bei Bedarf die entsprechenden Adapterkabel anschließen und irgendwo individuell an seinem Gehäuse verbinden kann. | The OVI40 provides various signals on internal SMA connectors. The PCB and adapter modules themselves use [[https://en.wikipedia.org/wiki/Hirose_U.FL|U.FL "Norm"]]) TE connectors. Pigtail cables will be used as connection from these TE sockets to SMA sockets to be placed on the housing as needed. |
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| Die Transverter Signale sollen so rein wie möglich sein. Deshalb werden sie vor der PA abgegriffen sowie nach dem Vorverstärker am RX. | The transverter signals need to be as spectrally pure as possible. This is why they are connected to before the PA and after the RX pre-amp. |
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