Трансивер HiQSDR-mini

[rolin]

Трансивер изначально задумывался как клон всем известного HiQSDR, однако впоследствии, схемотехника ушла от оригинала значительно.
Вероятно, это самый маленький DDC трансивер, размер платы составляет 100*75мм. Аппарат предназначен прежде всего для использования во встроенных системах и для любителей QRP.
С оригиналом аппарат роднит одинаковая база и как следствие полная программная совместимость . Отличия - питание организовано с помощью высокочастотных ключевых стабилизаторов TPS62163, MCP1603. Аналоговая часть - 14bit ADS6145, генератор 122.880МГц ABLNO/SI590, УВЧ AD8099, аттенюатор как таковой отсутствует, усиление меняется с помощью ВЧ ключа PE4259 изменяя КУ усилителя. При желании, можно установить аттенюатор RF2420 как внешний. Присутствует ФНЧ Кауэра 7-го порядка с частотой среза 55МГц.
Передающая часть, ЦАП 14bit AD9744, регулятор уровня Tx - AD7801, ФНЧ Кауэра 7-го порядка , усилитель BGA616.
Конструктив предусматривает подключение дополнительной РЧ-платы, имеющая 5Вт усилитель , LPF и необходимые разъемы.
С помощью трансивера можно проводить измерения АЧХ, а с применением ВЧ-моста - мерять КСВ антенн, исследовать реактивности элементов и т.п.

Дополнительная РЧ плата

На фото можно видеть один из вариантов РЧ платы, которая содержит УМ 5Вт, аттенюатор, УВЧ, и блок октавных полосовых фильтров на миниатюрных индуктивностях. А также разьем питания и разьем для PTT/KEY. После измерения АЧХ фильтров, оказалось что их реальные параметры очень плохи и нет никакого смысла в их использовании. В дальнейшем планируется установить диапазонные фильтра на кольцах амидон которые будут одновременно использоваться как ФНЧ при передаче. Таким образом, с такой платой трансивер будет иметь все необходимое для работы малой мощностью.
УМ построен на MMIC SKY6507 и транзисторах PD5508. Демонстрирует большой запас усиления и отличную линейность АЧХ вплоть до 60МГц.
При желании, выходную мощность можно увеличить до 10Вт но транзисторы будут работать без запаса по мощности.
Вложение 171501Вложение 171502Вложение 171504Вложение 171505Вложение 171506

ВЧ-мост

ВЧ мост аналогичен оригинальному. Легко получилось сделать его гораздо меньше размерами, применив амидоновские бинокли BN43-2402.
Позволяет рисовать красивые графики и получить исчерпывающую информацию об антенне
.Вложение 171507Вложение 171503

Файлы

Плата в формате LAY.Вложение 171509
Прошивка ПЛИС вместе с исходниками. Прошивка полностью идентична версии от DL2STG за исключением небольшой доработки для совместимости с PowerSDR - управление усилением УВЧ.https://drive.google.com/file/d/0Bzu...it?usp=sharing
Описание протокола HIQSDR. Базовые функции Вложение 171508

Софт

Основная программа для работы с трансивером- QUISK http://james.ahlstrom.name/quisk/
Программа имеет Linux и Windows версии, незначительно нагружает процессор, имеет малую задержку обработки звука. Есть возможность вывода через виртуальную звуковую карту аудиосигнала в полосе фильтра(в том числе и IQ) так и всего текущего спектра на другие программы.
С помощью встроенного модуля управления по протоколу XML-RPC, квиск полностью синхронизируется с программой для цифровых видов FLDIGI, а с помощью встроенного сервера hamlib(mode2) может быть синхронизирована с другими программами.
Также есть встроенный DX Claster клиент , работающий по протоколу telnet и множество других полезных функций делающих работу в эфире простой и удобной.
Имеет в комплекте также хорошую программу-VNA.

Благодаря небольшой программе-транслятору от DL2STG http://dl2stg.de/stefan/hiqsdr/tools.html появилась возможность полноценной работы с POWERSDR в версии для HPSDR http://openhpsdr.org/wiki/index.php?title=PowerSDR . Работает передача, пресселектор управляется автоматически,
160m = 0x01, 80m=0x02, 40m = 0x03, 30m = 0x04, 20m = 0x05, 17m = 0x06 15m = 0x07, 12m = 0x08, 10m = 0x09, 6m = 0x0A, Bypass = 0x00

HIQSDR_TO_SDR-IP PROTOCOL TRANSLATOR https://drive.google.com/file/d/0Bzu...it?usp=sharing
Небольшая программа моего авторства, как видно из названия, позволяет устройству прикинуться SDR-IP и использовать программу SDR-Console (только прием). Так как SDR-IP из другого лагеря и имеет семплрейт кратный 50кГц а не 48кГц, качество звука временами плохое, моя программа не делает пересемплирования. Также можно использовать как сервисную программу, вся информация при клике на Info.

DL2STG

Этот человек оказал значительную поддержку проекту HIQSR. http://dl2stg.de/stefan/hiqsdr/index.html
Среди его разработок - альтернативная QSDR и QVNA программы, осциллоскоп, широкодиапазонный анализатор спектра.
Специально созданная для встраиваемых систем программа RaSDR имеет адаптированный для сенсорных дисплеев интерфейс и способна работать даже на RaspBerry.
А его эксперименты с преддиктивными искажениями в среде GNU-Radio уже сейчас позволяют получить на выходе передатчика -80дБ искажений 3-го порядка.

Вложение 171496

Борьба с помехами от LAN

Очевидно что интерфейс LAN имеет значительные преимущества перед USB. Однако у него есть и недостатки. Помехи от LAN наверняка известны многим радиолюбителям. Мои личные наблюдения показывают, что помехи, их количество и качество напрямую зависит от применяемой сетевой карты компьютера и НЕ зависят от качества кабеля. Проверено на дорогом и многократно экранированном CAT-7.

Мною были испытаны несколько китайских переходников USB-to-LAN, которые могут быть полезны в некоторых случаях. Тот который беленький, работает на скорости 100Мб/с но создает заметно больше помех чем сетевая карта моего ноутбука.
Тот который синенький, работает только на 10Мб/с несмотря на заявления продавцов, что ограничивает полосу обзора в 96кГц. Но зато помех такой адаптер практически не создает.
Вложение 171498

Вложение 171499Вложение 171500
-----------------------------------------------------------------------
Дополнение от 08.10.14 (пост 91)

Представляю новую плату HiQSDRmini 2.0 . Главное новшество - это 4-х слойная плата и EP4CE22F17 в BGA корпусе, что позволило увеличить полезную площадь платы .
Доработана ВЧ часть, присутствует полноценный аттенюатор 0-30dB PE4306, управление доступно из PowerSDR если включить поддержку Alex.

Дополнительные возможности, коммутация входа приемника и передатчика в обход фильтров на дополнительные выводы с помощью электронных ключей.
Управляется через Quisk при нажатии кнопки Ant1/2 , через повер пока не управляется.

Расширены возможности для подключении периферии, к основному разъему управления добавлен еще один с 8-ю портами ввода-вывода, в том числе для удобства подключения валкодера и регуляторов при построении автономного трансивера совместно с программой RaSDR от DL2STG.

Динамический диапазон по блокированию - все те же 110дБ (разнос 10кГц, полоса 500Гц)

Комментарий модератора

1. UN7RX:
2. Всех предупреждаю - авторские ветки на CQHAM будут модерироваться предельно жестко. Если вам что-то не нравится, вы в них просто не заходите, а за наезды на авторов будут баны вплоть до пожизненных. Никаких шуток!

Новая прошивка для миника от Дэвида. Описание читать тут.
Вложения

• HiqSDR_mini_ody_1.0. zip (292.2 Кб, Просмотров: 0)

[RU9M]

Спасибо Давид, на этом примере, что то уже проясняется. На выходные уже есть, что поковырять. Я сразу не написал, что у меня классический HIQSDR с преселектором и сторонним УМ, где уже переключение ФНЧ физически привязано с полосовикам. Аппарат десять лет стоял на полке и вдруг, что то захотелось добавить PowerSDR к уже давно работающему QUISK.

[RU9M]

rolin
Спасибо Давид! Применил Ваши рекомендации, диапазоны щелкают. Теперь вопрос по заполнению Level_band, пока эту часть кода закомментировал, но я правильно понимаю, если отстроить выходную мощность в QUISK, то те же значения можно и вписать в код? Допустим если у меня на 80м в QUISK стоит коэффициент "40", то и в строке:
level_band <= 40; если ниже 4МГц
так же должен указать 40, пересчета ни какого нет?
Или в Ваших последних прошивках для миника, там свои коэффициенты?

[RU9M]

И еще вопрос, при добавлении строк в рабочий проект Квартуса, при компиляции квартус начинает сыпать варнинги во многих модулях о возможной потере синхронизации, на это можно не обращать внимание или это где то можно поправить? Сама прошивка компилируется, но боюсь не сказалось бы добавление новых команд и циклов на общую работу трансивера, ведь циклон на выполенение всех команд теперь больше времени тратит.
Прошу прощение за вопросы новичка.

[RU9M]

Похоже что бы синхронизировать проект необходимо покупать quartus. Печаль...
Ради единичного эксперимента, как то накладно выходит. Может бывалые что то подскажут?

[rolin]

RU9M, нужно free версию ставить изначально. Какая у вас стоит ? И покажите ошибки.
Я не использовал выравнивание уровней передачи, потому что в софте и так оно есть.

[RU9M]

Quartus 2 Web Edition 13.1 как раз фри версия. Не ошибки, а критические варнинги типа clock, сразу в нескольких модулях. Например:
Critical Warning (308060): (High) Rule D101: Data bits are not synchronized when transferred between asynchronous clock domains. (Value defined:2). Found 61 asynchronous clock domain interface structure(s) related to this rule.
Critical Warning (308012): Node "ethernet_reset:eres et|reset_timer[4]" на всех reset_timer


или

Critical Warning (332168): The following clock transfers have no clock uncertainty assignment. For more accurate results, apply clock uncertainty assignments or use the derive_clock_uncerta inty command.
Critical Warning (332169): From adc_clock (Rise) to clock (Rise) (setup and hold)
Critical Warning (332169): From clock (Rise) to adc_clock (Rise) (setup and hold)
Critical Warning (332169): From adc_clock (Rise) to adc_clock (Rise) (setup and hold)
Critical Warning (332169): From adc_clock (Fall) to adc_clock (Rise) (setup and hold)
Critical Warning (332169): From adc_clock (Rise) to adc_clock (Fall) (setup and hold)
Critical Warning (332169): From adc_clock (Fall) to adc_clock (Fall) (setup and hold)


ну и так далее. Причем прошивка шьется и работает, но боюсь при добавлении строк, станет еще хуже.

У родной прошивки SG8, до моих поправок, таких проблем нет.

Давид, сразу прошу прощения, что я вылез в Вашей ветке, хоть и занимаюсь классическим Hiqsdr, просто именно здесь Вы предложили менять ДПФы автоматом, внутри прошивки.

У меня задача освободить Extend_IO[4:0] для других команд со стороны софта, которые будут управлять другой периферией трансивера. А смысл управлять дпф из программы в законченном аппарате стремится к нулю.
Освободил, вроде все работает, но как показалось в Quiske ошибок связи стало больше, раньше за пару часов, пара ошибок. Сейчас пара десятков, на слух ни чего вроде не проявляется.

[rolin]

Можете игнорировать, это предупреждения а не ошибки. Они из-за того, что появились новые связи с тактовой частотой, но они не описаны в файле и оно предупреждает, что может работать непредсказуемо но в реале все и так работает.