Was muss / soll ich vor dem Kauf eines SDR Radios beachten

Transkript

1 Was muss / soll ich vor dem Kauf eines SDR Radios beachten??? Kleiner Leitfaden für Neueinsteiger in die SDR Technik Von Alexander, DL5VZ

2 Einsatzzweck und Ziel Integration eines SDR TRX in das eigene Stationssetup

3 Was will ich damit tun? SDR soll als Panadapter und 2./3. RX (FT1000MP) eingesetzt werden. Bei Vollausbau im ZF Bereich des 2.VFO Vorhandener TRX (FT1000MP) soll weiter als TX (100W) und zur Ansteuerung einer PA verwendet werden Vorhandene Logbuchsoftware (Logger32) soll bei DX-Clustermeldungen sowohl den/die VFO des TRX als auch den SDR umschalten können SDR soll Bedienungen am TRX übernehmen können, insbesondere Band/Mode Wechsel TRX soll angeklickte Frequenzen im Panadapter übernehmen können SDR soll auch separat als RX/TX (QRP, portable) arbeiten können. CAT Steuerung mit vorhandenem Interface Steuerung des Antennenrotors mit vorhandenem Interface Abstimmen der Antenne über einen vorhandenen virtuellen COM Port Ziel: Fernsteuerung der Funkanlage über das Internet ( zum grössten Teil bereits umgesetzt )

4 Stations Setup DL5VZ PSDR / Yaesu FT1000MP / Logger32 / MMVARI / CWSkimmer / S-Meter S / SteppIR

5 1. Welche Voraussetzungen brauche / habe ich? Rechenleistung eigener PC, DualCore, 1GB RAM Betriebssystem WinXP, Vista, Win7) <-> sind Treiber vorhanden was kann meine Soundkarte (Bandbreite des Panorama 48/96/192 khz), Stereoeingang unabdingbar, (Soundkartentester des DARC benutzen) Bilder nur im Originalvortrag aus Urheberrechtlichen Gründen verfügbar bei TRX Betrieb? -> 2 Soundkarten nötig sind genügend freie USB Ports vorhanden (für SDR Betrieb für SDR, Soundkarte, Zusatz VFO )

6 2a. Welche SDR gibt es? - kurzer Überblick (Stand: 01/2011) SDR-1000 / SDR-3000 / SDR / 1650 / 3000 An SDR with available source code. Described in the QEX article series : "Software Defined Radios for the Masses" Funkamateur 230 Zum Lieferumfang gehören eine SMD-vorbestückte Platine, alle bedrahteten Bauteile und eine CD mit Baumappe und Software. Der zum Betrieb erforderliche FA-Synthesizer FA-SY1 muss bei Bedarf separat bestellt werden (Best.-Nr. BX-026),ebenso das Gehäuse (BX-201) und bei Bedarf das 1-W-Linearverstärkermodul (BX-202). FiFi SDR 89 Kompakter SDR-Empfänger für den Frequenzbereich von 0,2 MHz bis 30 MHz mit integrierter Soundkarte sowie Steuerung und Speisung über den USB-Anschluss. Lima SDR 240 Pappradio khz 30 Mhz, DRM, AM, ECSS, SSB, FM, RTTY, CW, Datendienste,... (abhängig von der eingesetzten Software) SDR-IQ 570 Frequency Range: 500Hz to 30 MHz in 1 Hz steps. (Usable down to 100 Hz Quicksilver QS1R Winradio WR-G30x 850 US$ This project uses an ADC LTC bits 130 Msamples/s, and a FPGA Altera Cyclone III EP3C25 for the DDC function. Rx from 15 khz to 55 MHz.Control and I/Q samples transfert through USB, with a software called SDRMAX, The low-cost version of Winradio (digital channel selection not possible, sampling by a mono soundcard). See WR-G31x for the professional version. Flexradio Mhz, 5W TRX, Sound integriert, PERSEUS A direct sampling HF receiver. Uses an LTC bits 80 Msamples/s ADC, and an XC3S250E FPGA for downconversion. Control through USB. Announced output digital bandwidth : 800 KHz (with 1 M complex samples per second). SoftRock-40 Gnurockr (nouveau lien) KB9YIG JavaGUI A "small" version of the SDR-1000 (Rx Only), powered by USB port, and working in the 40 meters band for the initial design. JavaGUI is a small GUI under Linux for DttSP (the core of the softrock and SDR-1000).

7 2a. Welche SDR gibt es? - kurzer Überblick (Stand: 01/2011) WSE Hardware developped by Leif SM5BSZ, first described in the QEX articles "Linrad : New Possibilities for the Communications Expermienters". These hardwares have 2 RF channels giving 2 I/Q pairs GW4DGU Slides describing the design of a SDR used for high frequencies (GHz). I/Q frequency converison is done with on-the-shelf chipsets (example : LT5515, LT5516, LT5517, AD8347, AD8348). Time Machine 135 US$ (kit) A very original project : this board allows to record a spectral band with a traditionnal stereo recorder (MP3 walkman, laptop, audio tape,...), and to replay it later!! DT1 DT2 DR1 DR2 The YU1LM SDR realizations (Rx + Tx). Hardware with SDR-1000 like I/Q conversion, but more simple. Software with SDRADIO among others. PDF describe precisely the performance of this transceiver. NORCAL NC2030 A CW transceiver with amazing performances (IP3, dynamique range,...), that can be used to make a SDR Fron-End. This project was made by Dan Tayloe N7VE, and uses of course a Tayloe I/Q mixer... Firefly SDR 75 US$ (kit) The new design from Dan Tayloe N7VE, a bit like the Softrock. Fixed local oscillator for 30m and 40m band receiving. Works also in transmit mode, using a traditional VXO (no SDR) SDR-X Designed by I0CG, this project allows to convert the HF spectrum (0-30 MHz + 6 meters band) around an I/Q I/F that cans be digitized by a sound card. The programmable oscillator is realized with an AD9951 DDS. Preselection filters are automatically activated with the requested frequency. Attenuators and low noise programmable amplificators are also present. SDRZero 35 US$ (kit) A softrock like SDR, realized by PY2WM and N1VTN/PU1JTE. Mainly in Portugues language, but some pages in English. A kit is available for sale. KDG-SR euros An SDR-1000 like realization, working both on receive and transmit, and using a DDS for LO NCSASDR NCSASDR_PDF This university develops a SDR based on a GnuRadio core, and a specific RF front-end for the 900 MHz band. Some advanced subjects are covered, like : communication protocol with the SDR, security and cognitive radio. The PDF is particularly interesting.

8 2a. Welche SDR gibt es? - kurzer Überblick (Stand: 01/2011) TinySDR A very simple SDR for HF bands, by LY1GP. Mixing is done with a home-made diode-based mixer, and there is no amplifier (sound card only). I/Q LO is generated with a VFO and 90 phase offset is obtained with a simple capacitor and resistor. Elektor 100 euros A RX SDR for HF bands, with USB frequency control. Uses a PLL VFO for frequency tuning (CY27EE16) and a FT232R USB chipset. Genesis Radio 150 US$ (kit) A transceiver SDR for the 40m band, that works with classical I/Q softwares (PowerSDR,...). Uses classic through hole components (no surface mount) PMSDR (alt. site) 195 euros / 270 A SDR for the HF band (RX only), that works with classical I/Q softwares (PowerSDR, winrad,...). Uses a Si570 DSPLL for frequency tuning. Delivered as a pre-assembled kit. Soft66AD 115 US$ (assembled) 85 US$ (kit) A SDR for the HF band (RX only), that works with classical I/Q softwares (Rocky, SDRadio, winrad,...). Uses a AD9831 DDS, and a USB frequency control Lazy Dog LD US$ A SDR for the HF band (RX only), that works with classical I/Q softwares (Rocky, SDRadio, winrad,...). Uses a DDS, and a USB frequency control

9 2b. Wo finde ich SDR RX/TRX? - kurzer Überblick (Stand: 01/2011) 13 German SDR kits (Harzburg-SDR Germany) (Transceiver) (Starsite) (German FIFI project) (Transceiver + 100W PA) (Transceiver) (Transceiver) (Japan) (Transceiver) (Transceiver) UHF SDR (Transceiver) (Transceiver)

10 2c. Vergleichstabelle der empfehlenswerten SDR Gerät Webseite Einzelteile - Preis - komplett Frequenz TRX Sound Bausatz Besonderheiten SDR PA Zubehör Gesamtkosten 100W PA ca. 650 intern Flex ca. 650 X 0,01-54 MHz 5W - ca ca kHz 6m / Vorverstärker / Filter 100W PA intern Flex ca X ca ,01-65 MHz 100W - intern 96kHz 6m / Vorverstärker / Filter 100W PA Flex ca X ca ,01-65 MHz 100W intern - intern 6m / Vorverstärker / Filter / 2.RX optional intern SDR IQ ca. 550 X ca ,5-30 MHz kHZ RS232 Port, eingebaute 192kHz Soundkarte SDR 195 Switchboard / Switchboard W PA Soundkarte ca. 386 PMSDR Gehäuse 29 0,1-55 MHz extern z.t. ca ca. 686 eigener Display 22 TRX Stromversorgung über USB 6m / 2m reduz. Empf. mögl. SDR 80 1W TX 50 Soundkarte ca W / Lima SDR Gehäuse W PA 2,5-30 MHz extern ca W ca SDR 135 1W TX 29 2 X talog/product_info.php? Synthezizer ca. 280 FA SDR 100W PA Soundkarte a 1,7-30 MHz 1W extern + products_id=2147&osc 32,50 ca. 680 ca sid=983aae56f383b Gehäuse 32 intern FiFi SDR SDR 89 X ca. 89 0,2-30 MHz - + eingebaute Soundkarte 96kHz Soundkarte Pappradio SDR 65 X ca ,15-30 MHz - extern Microsoft Excel Tabelle

11 3. Was darf es max. kosten? : Preisangaben von unter 250 sind für f r den endgültigen Einsatz!!!sehr!!! optimistisch zusätzliche Kosten für Erweiterungen z.b. : PA100W TR Switch 100 VFO 70 zusätzliche Kosten für : PC Erweiterung/Neuanschaffung (der SDR - PC ist i.d.r mit SDR ausgelastet) zusätzliche Kosten für Soundkarte intern / extern 100 zusätzliche Kosten für Verstärker oder Abschwächer und Bandfilter zusätzliche Kosten für einen USB Hub Fazit: es werden sehr schnell Preisregionen eines kleineren TRX erreicht

12 4. wieviel Eigenleistung will ich investieren : - Bausatz komplett (kann/will ich SMD bestücken) - Bausatz teilweise (kann/will ich SMD bestücken) - fertiger SDR, plug and PRAY 5. Was soll es können: k - nur RX - mit TX (!!!Soundkarteneinstellung beachten wegen Überschreitung der zulässigen Bandbreiten) und Vorschriften zu Nebenaussendungen ( Verfügung Nr. 33/2007 ) - mit Kopplung an eigenen TRX, z.b. PMSDR über Switchboard oder TR Switch - Empfangs-/Frequenzbereich Einband / Multiband - Betriebsarten SSB / CW / RTTY/PSK etc.!!! können nicht alle SDR mit eingebauten Soundkarten!!! 6. sonstige Eigenschaften: -eigene Stromversorgung oder USB -TRX Steuerung über COM Port -Grösse des Gerätes (portabel)

13 7. Welche Software will ich einsetzen:!!! neben der Soundkarte entscheidend für die Empfangsqualität!!! Freeware? Winrad WinradF WinradHD WrPlus G8JCF PowerSDR HDSDR oder Lizenzpflichtig? SpectraVue SDR-Radio Sonstige SDR spezifische SW 8. Was brauche ich sonst noch: Software für virtuelle COM Ports Software für virtuelle Audio Ports Abgeschirmte Kabel Bilder nur im Originalvortrag aus Urheberrechtlichen Gründen verfügbar

14 9. Eigene Erfahrungen / Probleme: i.d.r. ist ein 2. PC erforderlich der als SDR eingesetzt wird. Je nach SDR u. Betriebssystem Probleme mit den Treibern ( Installation / keine vorhanden ) Lieferschwierigkeiten der Bausätze, z.b. FA, FiFi Gewöhnungsbedürftiges Handling der Software sehr gute RX Eigenschaften im Vergleich mit Yaesu FT1000 auf allen Bändern sehr zeitaufwändige Integration in bestehende Station, bei Fernsteuerung, Logbuchbetrieb und digitalen Betriebsarten oder Kopplung mit anderen Programmen IrfanView JPG File wenig Hilfestellung bei grösseren Problemen, keiner kennt sich so richtig aus Einstrahl- und Störfestigkeit bei TRX Betrieb mit >1W in den SDR gefährlich bei externem PA Betrieb (RX/TX Switch) Einstellungen der Seitenbandunterdrückung bei Soundkarten teilweise aufwändig und schwierig, dadurch erhebliches Überschreiten der erlaubten Bandbreiten bei TX Betrieb, siehe 80m Band, jedes Band / Mode braucht eine andere Einstellung i.d.r sollen nur max. 50% der Senderleistung für gesetzeskonformen Betrieb verwendet werden, dadurch kaum möglich kleine 100W PA anzusteuern. (meist auch bei den Vertreibern angegeben PEP ) je nach SDR weitere Verstärkungs- oder Dämpfungsmassnahmen nötig keinen USB Hub verwenden ( Flat Audio ) nur QRP-TX Betrieb auf die Dauer unzureichend ( bei 5W und insbesondere 1W PA s kaum QSO s in SSB möglich )

15 nachlassendes Interesse nach der Eingewöhnungsphase Leistung des SDR-TRX i.d.r. zu gering um eine externe PA anzusteuern Bei Betrieb von Selbstbau TRX SDR sind i.d.r. zwei Soundkarten nötig Kein wirkliches QRP Gerät, auch wenn s die Werbung so verspricht ( Stromversorgung Soundkartenqualität entscheidet über Erfolg und Misserfolg des SDR-Projektes im Bsp. Billigsoundkarte extern USB mit ca -100dB Grundrauschen und besseres (teurer) Modell mit ca dB Grundrauschen, somit verschwinden ca 25-30dB Signal im Rauschen!!! S Stufen Empfangsverlust!!! durchaus möglichm Anforderung an eine brauchbare Soundkarte : Linearer Frequenzgang Rauscharm s.o. (Ob die eigene Soundkarte rauscharm ist, kann man schon im Vorfeld mit der Empfangssoftware PowerSDR austesten, indem man einfach den Eingang unbeschaltet lässt und sich das entstehende Spektrum in der Anzeige anschaut. Hier sollte nach Möglichkeit nichts oder wenn, dann nur ganz wenig zu sehen sein. ) Stereo-Line-Eingang

16 Kritische Bereiche beim Sendebetrieb : Trägerunterdrückung Seitenbandunterdrückung Nutzbarer Frequenzbereich Linearität der PA Bilder nur im Originalvortrag aus Urheberrechtlichen Gründen verfügbar

17 Die Meinung / Erfahrung Anderer EØ5-Mitglied Sr. Member Offline Beiträge: 360 Verschrotte nur selbst reparierte Geräte! Re: PowerSDR-IQ und MixW teilen sich die EMU-0202-Soundkarte «Antworten #10 am: Samstag, d. 19. Dezember :51:33» Hallo Lima-SDR-Nutzer! Die Software VAC Version 4.09 habe ich nun als reg.-version installiert. Es klappt damit ufb. Die vom Lima-SDR TX produzierten 40m Signale werden leider sehr stark auch auf den vielfachen Frequenzen ( 20m, 15m und 28m) abgestrahlt.. Solange ich das Signal nicht weiter verstärke, kann ich trotzdem damit in die Luft gehen. Ich werde aber sicher bald Oberwellenfilter einsetzen. 73 de Kurt. PS: Bei qrp-projekt gibt es ein QRP-Tiefpassfilter, schaltbar. Wäre das geeignet? PS: Soeben um 18:30 SV 7CUD/2 in Thessaloniki mit dem Lima-SDR in PSK31 gearbeitet. «Letzte Änderung: Montag, d. 21. Dezember :00:29 von df6hz» Gespeichert 73 de Kurt. Besucht meine Internetseite

18 Fazit!!!