+- HomeMade (http://sp-hm.pl)
+-- Dział: Urządzenia nadawczo odbiorcze KF (/forum-62.html)
+--- Dział: Transceivery HomeMade (/forum-64.html)
+--- Wątek: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project (/thread-4679.html)
Strony: 1 2
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SP9LVZ - 19-09-2025 21:59
W załączeniu schemat do płytki BPF wersji IV 2025.
Prezentuję kolejne testy Jokera, tym razem sprawdzam szum własny odbiornika. Na filmie widać odbiór stacji na różnych pasmach i w trakcie odbioru odłączam antenę.
Jako, że prawie bezszumowy odbiornik może wskazywać na małą czułość, zweryfikowałem jego czułość w porównaniu do FTDX10.
Link do filmu z testami
https://youtu.be/63A0Mz1gETg
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SP9LVZ - 23-09-2025 19:11
By rozwiać wątpliwości co do filmu z testów szumu własnego Jokera ocenianego na słuch, zrobiłem pomiar porównawczy szumu na podstawie transformaty Fouriera sygnałów wyjściowych audio z FTdx10 i Jokera.
By wynik był jednoznaczny, na wejście odbiorników był podany ten sam sygnał testowy o poziomie poniżej S1 (tak pokazywał FTdx10 przy włączonym AMP1). Sygnał testowy jest poziomem odniesienia porównawczego - musi mieć tą samą wartość w oby przypadkach.
Podczas pomiaru został ustawiony ten sam poziom "odsłuchu" na podstawie odczytywanej wartości sygnału testowego.
Wynikiem był obserwowany poziom szumu odbiorników.
Widok ekranu FTdx10: AMP1, sygnał poniżej S1, jest nieco widoczny na waterfall.
Obraz widma szumu i sygnału testowego z FTdx10, pośrodku jest sygnał testowy.
Obraz widma szumu i sygnału testowego z Jokera, pośrodku jest sygnał testowy.
Ogólnie poziomy podłogi szumowej są podobne, ale widzimy dlaczego osłuchowo FTdx10 ma większy szum.
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SP9LVZ - 27-09-2025 9:04
JOKER a emisja FT8
W związku z pytaniami o możliwość odbioru, pracy emisją FT8, chciałem zaprezentować test odbioru FT8 w pasmach 17 i 10m.
Nie ma problemu technicznego by dostosować dowolny transceiver SSB do pracy emisjami cyfrowymi w tym FT8.
Joker też będzie miał taką możliwość.
Link do filmu prezentującego odbiór emisji FT8 w pasmach 10 i 17m.
Odbiór bez żadnego przedwzmacniacza antenowego.
Aktualnie jest uruchomiona zaawansowana komunikacja CAT (kabel USB) z programami JTDX i WSJT-X,
sterownik Joker zmienia częstotliwość pracy (pasmo) zgodnie z ustawieniami w programach oraz przełącza się na nadawanie (PTT opcja w programach "CAT").
https://youtu.be/B0wHxQ3TBeY
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SP9DK - 27-09-2025 16:17
Prace nad projektem Joker weszły w okres realizacji poszczególnych modułów funkcjonalnych.
Wspólną bazą jest ESP32-S3 z kodekami, a główną ideą możliwość konstruowania własnego transceivera
przy wykorzystaniu wspólnej wiedzy, pomysłów i przykładów płytek jakie będą tutaj prezentowane.
Podczas gdy Piotr projektuje płytki i testuje ich poprawne działanie, ja staram się wykonać je samodzielnie
zachowując wszystkie kluczowe rozwiązania jakie opracował już Piotr. Taki proces rozwija umiejętności
planowania rozłożenia komponentów na płytkach, ćwiczy obsługę programu KiCad i przynosi dużo satysfakcji
na kolejnych etapach tworzenia, od rysowania ścieżek na komputerze do lutowania elementów na płytkach.
Zacznę może od przyporządkowania funkcji wyprowadzeń mikrokontrolera na płytce ESP32 jako informację podstawową.
Przygotowałem grafiki z kolorowymi oznaczeniami ułatwiającymi identyfikację, będzie to pomocne przy dalszych opisach.
Wyprowadzenia w kolorze żółtym to komunikacja I2S z modułami ADC i DAC, różowy to I2C dla układów SI5351 i PCF8574.
Kolor brązowy to enkoder, gdzie poza sygnałami ENA i ENB jest również wyprowadzenie ENC dla przycisku enkodera.
Kolory szary i błękitny to wejścia drabinek rezystorowych dla przycisków, napiszę o tym więcej przy schematach.
Kolor fioletowy to wyjście, które przejdzie w stan wysoki podczas nadawania w trybie SSB.
5V to napięcie jakie pojawia się po podłączeniu ESP32 do USB, można również w tym miejscu zasilać ESP32 z zewnętrznego źródła.
3.3V to napięcia wygenerowane przez płytkę ESP32 i cała logika wyprowadzeń pracuje w tym standardzie napięciowym.
Przejdę teraz do ogólnego pomysłu montażu płytek w obudowie. Początkowo chciałem, żeby wszystkie płytki
były rozłożone na tym samym poziomie, co pozwoliłoby w przyszłości na wygodny i niezależny dostęp do każdej z nich.
Jednak po przeanalizowaniu zajmowanej powierzchni przez wszystkie płytki, musiałem zrezygnować z tego pomysłu.
W moim przypadku powstaną dwie kanapki składające się z kompletu trzech płytek ułożonych piętrowo.
Do zobrazowania tego widoku użyłem programu Design Spark Mechanical, nie jest to program przeznaczony do tego,
rysuję w nim proste elementy do wydrukowania na drukarce 3D, ale jako podgląd wyobrażenia kształtu nadaje się dobrze.
Panel przedni po lewej stronie ma otwory na sześć przycisków, po środku znajduje się miejsce na ekran, po prawej otwór osi enkodera.
Za panelem przednim widać małą płytkę nośną, która utrzyma ESP32 z ekranem w centralnym miejscu i zacznę od omówienia tej płytki.
Poniżej widok PCB w programie KiCad, warstwa czerwona to warstwa górna, warstwa niebieska to warstwa dolna.
Program KiCad oferuje również widok 3D, ładnie to wygląda, nie ma grafiki dla wszystkich elementów,
ale można dowolnie obracać taki model płytki symulując rzeczywistą PCB przed jej wykonaniem.
Płytki zamawiałem na portalu JLCPCB, kolorem wiodącym w tym projekcie jest fioletowy i taki kolor ma soldermaska.
Przejdźmy do schematu. Nie ma tu dużo elementów, poza płytką ESP32 z ekranem, na schemacie znajdują się wspomniane wcześniej
drabinki rezystorów wyprowadzone na jednorzędowych złączach. Przyciski, które będą zamontowane na przedniej ścianie obudowy,
mają za zadanie zwierać drabinkę do masy, przykładowo na złączu J3 podanie GND do pinu 5 uruchomi funkcję Notch.
Na złączach wyprowadzone są również napięcia 3.3V, które można użyć do podświetlania przycisków.
Złącze J4 to miejsce, gdzie następuje włączenie funkcji dla nadajnika, kolejno CW DOT to generowanie kropek,
CW DASH to generowanie kresek, CW KEY to generowanie tonu i może być użyte z kluczem sztorcowym.
Powyższe trzy funkcje będą działały tylko jeśli wybrany jest tryb modulacji CW, przy trybie SSB są nieaktywne.
Dalej jest TUNE do generowania tonu przy strojeniu, TEXT do wybierania tekstu dla CW, ostanie to SSB
do włączenia nadawania w tym trybie. Złącze J1 pozwala komunikować się z płytką cyfrową,
którą jeszcze projektuję i niedługo również opiszę.
Do przedstawienia mam jeszcze alternatywną płytkę filtrów pasmowych, bazując na sprawdzonym rozwiązaniu Piotra,
ale z wprowadzonymi przeze mnie eksperymentalnymi zmianami. Poniżej widok PCB i jej symulacji 3D.
Nie mam jeszcze wszystkich elementów do wlutowania, czekam na zamówione części, ale ogólny zarys płytki już dobrze widać.
Nie wprowadziłem żadnych zmian w filtrach jakie wcześniej przedstawił i opisał Piotr, zmieniłem tylko sposób sterowania i zasilania.
Najpierw pokażę fragment schematu z jedną sekcją filtra dla pasma 80m.
Zamiast przekaźników w szeregu, użyłem połączenia równoległego, a same przekaźniki mają cewki zasilane napięciem 3V.
Zasada przełączania styków przekaźników pozostała taka sama. Tak samo użyta została dioda LED i tak samo blokowane są
cewki przekaźników za pomocą zespołu kondensatorów. Po uruchomieniu układ powinien pracować tak dobrze jak u Piotra.
Mam przygotowane do wlutowania przekaźniki HFD4-3 oraz ich odpowiedniki G6K-2P-Y-3, oba powinny działać tak samo.
Większe zmiany dokonane zostały w układzie sterowania przekaźnikami z wykorzystaniem dodatkowego układu ULN2803.
Cały moduł filtrów pasmowych zasilany będzie przetwornicą DC-DC 3.3V na układzie MP1484/1584, ma ona większą sprawność
od typowych stabilizatorów i praktycznie nie wydziela ciepła. Mam nadzieję, że nie wprowadzi żadnych zakłóceń do układu.
Gdyby jednak testy wykazały, że z jakiegoś powodu nie może ona zostać użyta, wtedy w jej miejsce zaprojektuję i zamontuję
małą płytkę z popularnym stabilizatorem.
Uwaga, nie polecam powielania opisanych przeze mnie płytek ponieważ są to tylko rozwiązania testowe, na których ciągle się uczę.
Opisanie tego ma na celu przybliżać powoli do rozumienia działania kolejnych modułów i zachęcić doświadczonych konstruktorów
do wykonania własnych płytek przy zachowaniu kompatybilności sterowania. Do rozmów na temat rozważań i uwag dotyczących
różnych podejść do wykonywania płytek, zapraszam w wątku dyskusyjnym http://sp-hm.pl/thread-4678-post-51129.html
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SO8FM - 28-09-2025 10:48
(27-09-2025 16:17)SP9DK napisał(a): Cały moduł filtrów pasmowych zasilany będzie przetwornicą DC-DC 3.3V na układzie MP1484/1584, ma ona większą sprawność
od typowych stabilizatorów i praktycznie nie wydziela ciepła. Mam nadzieję, że nie wprowadzi żadnych zakłóceń do układu.
Gdyby jednak testy wykazały, że z jakiegoś powodu nie może ona zostać użyta, wtedy w jej miejsce zaprojektuję i zamontuję
małą płytkę z popularnym stabilizatorem.
MP1484 to dość stary układ z kluczowaniem w okolicach 300kHz. Jego zaleta to że jest tani i dostępny na gotowych modułach. Warto moim zdaniem szukać przetwornic z kluczowaniem powyżej 1MHz, trudniej wtedy trafić jakąś harmoniczną w pasmo. Bawię się właśnie takim modulikiem z kluczowaniem 1.4MHz, żeby obniżyć trochę prąd pobierany na odbiorze w FT-891.
Są też układy, gdzie częstotliwość kluczowania reguluje się zewnętrznym rezystorem (czy rezystorem i kondensatorem). Można próbować wtedy ominąć harmonicznymi pasma amatorskie. Jeśli trudno znaleźć nastawę, to można poprzez tranzystor i jakiś dobrany rezystor modyfikować częstotliwość pracy takiej przetwornicy dla konkretnego pasma. Nawet nie trzeba w oprogramowaniu nic zmieniać, wystarczy to samo sterowanie co dla filtrów pasmowych.
Opcja full wypas to np. rozwiązanie z IC-7300, czy (w prostszym wydaniu) QMX QRP-Labs, gdzie FPGA lub oprogramowanie wyznacza częstotliwość kluczowania i dba, żeby żadna harmoniczna nie wchodziła w odbieraną częstotliwość. Myślę, że tu nie będzie aż takiej potrzeby.
Przy jakości i wszechstronności Jokera do stabilizatorów liniowych bym tak łatwo nie wracał
Pozdrawiam,
Paweł
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SP9DK - 28-09-2025 20:08
UWAGA : W celu zachowania czytelności wątku i możliwości wygodnej aktualizacji wpisów,
bardzo proszę wszystkich o ewentualne dyskusje w przygotowanym do tego miejscu.
Wpisy tutaj będą tworzyły osoby zaangażowane w projekt, przedstawiając bieżące postępy z prac.
Link do dyskusji >>> tutaj <<<
RE: Joker SDR - Simple SDR HF transceiver project - SP9LVZ - 05-10-2025 10:07
Filtry dolnoprzepustowe LPF toru wzmacniacza nadajnika.
Koncepcja realizacji toru nadawczego Jokera opiera się na założeniu wykonania wzmacniacza o mocy ok. 5W. Będzie on pełnił funkcję nadajnika QRP lub drivera do PA o mocy 100-300W.
Planuję jako tranzystory końcowe użyć dwa RD07MUS2B w układzie przeciwsobnym.
Biorąc po uwagę założenie, że Joker będzie kończył się driverem do stopnia mocy, można nie wykonywać LPF. Tak konstruowane są profesjonalne stopnie mocy.
Zakładamy jednak pracę QRP, w związku z tym została opracowana płytka LPF.
By wprowadzić kompatybilność z innymi modułami, płytka jest tych samych wymiarów co płytka BPF i wzmacniacza mocy. Przełącznik pasm jest identycznie sterowany jak w opisywanej wcześniej płytce BPF przez magistralę I2C.
Ze względu na małą moc toru nadajnika – zakładana moc wyjściowa 5W układ LPF został uproszczony do dwu ogniwowych pi-filtrów (П). Zostały użyte rdzenie proszkowe wielkości T37. Jako kondensatory w filtrach można użyć opcjonalnie kondensatorów typu SMD lub przewlekane. Muszą być jednak wysokonapięciowe typowo 500V i z dobrym dielektrykiem. Im wyższa dobroć użytych elementów tym filtr będzie miał lepsze parametry: niską stratę w zakładanej szerokości pasm i duże wymagane tłumienie poza pasmowe głownie interesuje nas druga i trzecia harmoniczna.
Bierzemy też pod uwagę, iż będą wspólne filtry dla pasm 17-15m oraz 12-10m.
Schemat filtrów typu pi. Elemnty L i C wg tabeli (pomiędzy L są dwa kondensatory o wartości C jak z tabeli lub jeden o sumarycznej wartości)
Poniżej zestawienie proponowanych wartości elementów.
Widok płytki LPF z obu stron.
Płytki testowe zostały już wykonanie i zmontowane do weryfikacji poprawności.
Widok zmontowanej płytki LPF.
W wersji testowej użyłem kondensatorów przewlekanych, uzyskując tłumienia w pasmach ok. 0,3-0,4 dB oraz poza pasmowe na drugich harmonicznych ponad 20dB i na trzecich ponad 40dB.
W przypadku użycia kondensatorów SMD dobrej jakości uzyskane parametry powinny być zdecydowanie lepsze. Zakładam jednak, że z RD07MUS2B uzyskujemy ok. 7W outp, powinniśmy po LPF otrzymać zakładane 5W, co jest aż zapasem do wysterowania PA 100W.
Przykładowa pomierzona charakterystyka LPF dla pasma 28MHz
Widok etapu montażu.
Układ LPF jest przystosowany do pracy z omijaniem LPF podczas odbioru oraz z możliwością wykorzystania wspólnego tłumienia obu filtrów BPF+LPF podczas odbioru. Wszystko zależy jaką opcję przyjmiemy i jak zmontujemy filtr. Dodatkowe wnoszone tłumienie LPF do sygnałów odbieranych jest bez większego znaczenia ze względu na poziom tłumienia. Podczas testów takiej konfiguracji BPF+LPF w torze odbiorczym nie zauważyłem poprawy odbioru czy zmieszenia szumów pasmowych. Decyzja czy wykorzystywać LPF przy odbiorze jest zatem indywidualna.
Testowe połączenie obu płytek BPF + LPF. Sygnał z anteny wpierw przechodzi przez LPF, a następnie przez BPF. Na zdjęciu widać wszystkie płytki wykorzystywane jako odbiornik Joker.
Kolejnym modułem do testów będzie wzmacniacz nadajnika, płytki są już wykonane.
Kwestia zasilania płytki LPF.
Na pytce znajdują się dwa stabilizatory na napięcia 10V i 3,3 V. Stabilizator 10V zasila przekaźniki LPF, które są zabudowane po dwa na każde pasmo. Są one na napięcie zasilania 5V z cewkami połączonymi szeregowo. Taki układ zasilania daje na duży margines możliwego do użycia zasilania głównego urządzenia od 12V do 13,8V bez problemów z przełączaniem przekaźników. Ze względu na małą różnicę pomiędzy napięciem zasilania a napięciem stabilizowanym 10V oraz małym prądem cewek przekaźników straty są niewielkie. Nie ma uzasadnienia by stosować wysoko sprane przetwornice w tym miejscu. Napięcie 3,3V jest potrzebne do zasilania układów logiki przełączania przekaźników PCF8574A oraz CD4028. Pobory prądów przez te układy są mikroamperowe, w związku z tym tu nie ma mowy o jakiś startach na zasilaniu które miły by jakiekolwiek znaczenie.
Adresowanie PCF8574A
Układ PCF8574A jest sterowany z mikrokontrolera magistralą I2C. W związku z tym, iż będziemy wykorzystywać więcej niż jeden expander muszą one mieć przypisane różne adresy. Na płytce są widoczne pady do wlutowania zworek na piny A0, A1 i A2. Należy wybrać inny adres niż na płytce BPF. Wcześniej w post #3 zostało już przedstawione jak zostało zaprojektowane wybieranie dowolnych adresów dla PCF8574A na płytkach BPF i LPF. Dokonuje się tego w servis menu jako adres w programie, a zworkami na płytkach jako adres w PCF8574A.
W załączeniu: schemat LPF oraz pliki gerber spakowane .zip.
UWAGA : W celu zachowania czytelności wątku i możliwości wygodnej aktualizacji wpisów,
bardzo proszę wszystkich o ewentualne dyskusje w przygotowanym do tego miejscu.
Wpisy tutaj będą tworzyły osoby zaangażowane w projekt, przedstawiając bieżące postępy z prac.
Link do dyskusji >>> tutaj <<<