SDRx_TRXSDRx_TRX

Transceiver SDR con Transceiver SDR con ilil

DDS AD9912DDS AD9912

GiulianoGiuliano Carmignani, I0CGCarmignani, I0CG

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Un poUn po’’ di storia sui DDS:di storia sui DDS:

Il DDS Il DDS AD9912AD9912 della della AnalogAnalog DevicesDevices

rappresenta lo stato dellrappresenta lo stato dell’’arte nella arte nella

purezza spettrale ottenibile da questa purezza spettrale ottenibile da questa

categoria di componenticategoria di componenti

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

In Principio era lIn Principio era l’’AD9851AD9851

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Non era usabile come generatore Non era usabile come generatore

diretto. Le spurie erano talmente tante, diretto. Le spurie erano talmente tante,

e di elevato livello, da rendere e di elevato livello, da rendere

praticamente obbligatorio asservire un praticamente obbligatorio asservire un

PLL al DDS, con il conseguente PLL al DDS, con il conseguente

peggioramento del rumore di fase.peggioramento del rumore di fase.

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

EE’’ sempre un compromesso. Si accetta un rumore di fase piusempre un compromesso. Si accetta un rumore di fase piu’’ alto in alto in

cambio di una purezza spettrale (assenza di spurie) maggiorecambio di una purezza spettrale (assenza di spurie) maggiore

Il DDS viene usato come oscillatore di riferimento per un Il DDS viene usato come oscillatore di riferimento per un looploop

asservito in faseasservito in fase

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

PeroPero’’, per una applicazione SDR, per una applicazione SDR

(Software (Software DefinedDefined Radio)Radio)

il rumore di fase eil rumore di fase e’’ fatale.fatale.

Si traduce direttamente in una gamma Si traduce direttamente in una gamma

dinamica ridotta a causa di fenomeni di dinamica ridotta a causa di fenomeni di

intermodulazione. A volte si intermodulazione. A volte si

preferiscono le spurie al rumore di fasepreferiscono le spurie al rumore di fase

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Per fortuna alla Per fortuna alla AnalogAnalog DevicesDevices non non

stavano con le mani in stavano con le mani in manomano……

AD9951 con DAC da 14 bitAD9951 con DAC da 14 bit

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Risultato : molte meno spurieRisultato : molte meno spurie

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

I due chip DDS a confrontoI due chip DDS a confronto

AD9851AD9851 AD9951AD9951

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Abbiamo trovato la soluzione ?Abbiamo trovato la soluzione ?

MagariMagari……..

Un Un RxRx SDR con QSD ha bisogno di un SDR con QSD ha bisogno di un

clock per il QSD stesso pari 4 volte la clock per il QSD stesso pari 4 volte la

massima frequenza di ricezione.massima frequenza di ricezione.

Quindi 200 MHz per ricevere i 50 MHz Quindi 200 MHz per ricevere i 50 MHz

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

E come si comporta lE come si comporta l’’AD9951 quando AD9951 quando

lavora a 200 MHz output ?lavora a 200 MHz output ?

Mica tanto Mica tanto benebene……. .

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Il chip AD9912 con clock da 1 GHzIl chip AD9912 con clock da 1 GHz

Comparazione del rumore di fase tra Comparazione del rumore di fase tra

Generatore Generatore MarconiMarconi 2022C e DDS 2022C e DDS

AD9951AD9951

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Intermodulazione in 50 MHzIntermodulazione in 50 MHz

delldell’’SDRxSDRx

Distanza tra i toni 1 KHz, IP3= +22Distanza tra i toni 1 KHz, IP3= +22.5.5

Comparazione rumore di fase tra Comparazione rumore di fase tra

diversi DDSdiversi DDS

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Rumore di fase scheda AD9951 I0CGRumore di fase scheda AD9951 I0CG

�� Misure di Misure di MarteinMartein BakkerBakker PA3AKE PA3AKE

�� 2KHz2KHz --137dBc/137dBc/HzHz3KHz3KHz --140dBc/140dBc/HzHz5KHz5KHz --145dBc/145dBc/HzHz10KHz10KHz --147dBc/147dBc/HzHz20KHz20KHz --148dBc/148dBc/HzHz50KHz50KHz --150dBc/150dBc/HzHz100KHz100KHz --150dBc/150dBc/HzHz

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Il kit con lIl kit con l’’AD9951 ha avuto un notevole AD9951 ha avuto un notevole

successo ed successo ed èè ancora valido se usato su ancora valido se usato su

TRX tradizionali sino a 50 MHzTRX tradizionali sino a 50 MHz

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Ma ora esiste un nuovo kit con Ma ora esiste un nuovo kit con

ll’’AD9912 : AD9912 :

Primo prototipo del generatore AD9912Primo prototipo del generatore AD9912

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Prime prove con la Prime prove con la demodemo--boardboard ADAD

Ed ecco il risultato definitivo:Ed ecco il risultato definitivo:ll’’ AD9912 meccanicamente compatibile con lAD9912 meccanicamente compatibile con l’’ AD9951AD9951

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Ovviamente anche il clock a 1 GHz deve essere molto pulito per aOvviamente anche il clock a 1 GHz deve essere molto pulito per avere vere

quei risultati quei risultati …… la soluzione migliore ela soluzione migliore e’’ stata quella di selezionare la stata quella di selezionare la

decima armonica di un oscillatore a quarzo di qualitdecima armonica di un oscillatore a quarzo di qualitàà a 100 MHza 100 MHz

Nuovo clock ad un GHzNuovo clock ad un GHz

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

L L ‘‘SDRx_TRXSDRx_TRX

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Dettaglio pannello frontaleDettaglio pannello frontale

Board block Board block diagramdiagram

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Prestazioni:Prestazioni:1.1. Ricezione a sintonia continua 2Ricezione a sintonia continua 2--30 MHz+50 MHz30 MHz+50 MHz

2.2. Trasmissione 2Trasmissione 2--30 MHz + 50 MHz30 MHz + 50 MHz

3.3. Potenza di uscita : 10 W Potenza di uscita : 10 W

4.4. Commutazione automatica su tre antenneCommutazione automatica su tre antenne

5.5. Controllo completo del software POWER SDR Controllo completo del software POWER SDR FlexFlex Radio Radio

6.6. Tutti i parametri sono controllati dal pannellino del Tutti i parametri sono controllati dal pannellino del SDRx_TRXSDRx_TRX(frequenza, filtri IF, funzioni DSP ecc.) tramite comandi CAT c(frequenza, filtri IF, funzioni DSP ecc.) tramite comandi CAT con on protocollo protocollo KenwoodKenwood

7.7. Sintonia tramite Sintonia tramite encoderencoder otticoottico

8.8. Alimentazione prelevata dal PCAlimentazione prelevata dal PC

9.9. Se la finestra del display sul PC Se la finestra del display sul PC èè iconizzataiconizzata ll’’operativitoperativitàà èè identica ad un identica ad un TRX tradizionale. Con il display del PC abilitato tutte le funzTRX tradizionale. Con il display del PC abilitato tutte le funzioni sono ioni sono comandabili anche con il Mouse, come su di un SDR tradizionalecomandabili anche con il Mouse, come su di un SDR tradizionale

10.10. La presenza del pannello Frontale consente lLa presenza del pannello Frontale consente l’’autonomia completa dal PC autonomia completa dal PC con la sola aggiunta di una piastra DSP ( con la sola aggiunta di una piastra DSP ( DSPxDSPx di KK7P )di KK7P )

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Funzioni con il tasto Funzioni con il tasto ““DSPDSP””

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Funzioni con tasto Funzioni con tasto ““FUNFUN””

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Piastre del TRXPiastre del TRX

�� Il ricevitore SDRX completo di preselettore automatico Il ricevitore SDRX completo di preselettore automatico

a sintonia continua e DDS AD9912 o AD9951a sintonia continua e DDS AD9912 o AD9951

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

PIC control panelPIC control panel

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Vista superiore Vista superiore

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Vista inferiore:Vista inferiore:

Scheda filtri TX + generatore SSB Scheda filtri TX + generatore SSB

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Dettaglio filtri TX:Dettaglio filtri TX:EE’’ stata utilizzata la scheda ALEX del progetto HPSDR progettata stata utilizzata la scheda ALEX del progetto HPSDR progettata per per

accettare 100 W sino a 50 MHz (progetto di KE9H)accettare 100 W sino a 50 MHz (progetto di KE9H)

La piastra contiene anche il misuratore SWR e può selezionare trLa piastra contiene anche il misuratore SWR e può selezionare tre antennee antenne

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Filtri TX Filtri TX (HPSDR ALEX)(HPSDR ALEX)

Giuliano I0CGGiuliano I0CG

Evoluzioni futureEvoluzioni future

1.1. Utilizzo delle schede HPSDR JANUS ed OZY Utilizzo delle schede HPSDR JANUS ed OZY come Audio ad alte prestazioni e collegamento come Audio ad alte prestazioni e collegamento USB al PCUSB al PC

2.2. Utilizzo di 2 X AD9910 DDS sincronizzati Utilizzo di 2 X AD9910 DDS sincronizzati I/Q per la generazione diretta della portante di I/Q per la generazione diretta della portante di campionamento sul Mixer QSD ( senza campionamento sul Mixer QSD ( senza divisore x 4 )divisore x 4 )

3.3. Aggiunta della banda dei 144 Aggiunta della banda dei 144 MHzMHz

4.4. PA da 100 PA da 100 WattsWatts