Программно-определяемые трансиверы (SDR — Software Defined Radio) — представляют собой сочетание расположенных в радиочастотном блоке входных каскадов приемника и выходных — передатчика с персональным компьютером. На дисплей компьютера выводится виртуальная панель управления трансивером, на которой оператор осуществляет переключения и регулировки с помощью мыши и клавиатуры.
Если передняя панель традиционного трансивера существенно определяет его индивидуальность и пригодность для различных режимов работы, то для SDR-трансиверов определяющим фактором является программное обеспечение. Для SDR-трансиверов серии FLEX, выпускаемых фирмой FlexRadio Systems, — это программа PowerSDR.
Радиочастотный блок и программа PowerSDR работают совместно, образуя систему программно-определяемый трансивер.
Как положительной, так и отрицательной особенностью SDR-annapaтуры на базе персонального компьютера является возможность управления по существу всеми параметрами. Реализация управления этим сложным изделием не в ущерб эргономике представляет собой результат успешной работы разработчиков.
Очень компактный трансивер FLEX-1500 с выходной мощностью 5 Вт ориентирован на радиолюбителей, предпочитающих работу малой мощностью (QRP). Кроме того, он может быть полезен в качестве тракта ПЧ УКВ трансвертеров.
Программу PowerSDR можно свободно скачать с веб-сайта фирмы FlexRadio, где регулярно появляются ее обновления и новые версии.
Радиочастотный блок трансивера FLEX-1500 действительно мал: при габаритах 50x100x150 мм его масса — всего лишь 900 г. На нем нет ручек управления и дисплеев, он не комплектуется микрофоном (при тестировании трансивера использовался микрофон Yaesu MH-31ABI).
Коаксиальный разъем питания имеет центральный штырек диаметром 2,5 мм — это больше, чем в большинстве подобных разъемов, но все же этот разъем еще остается стандартным. При подаче напряжения питания следует быть осторожным, т.к. на корпусе блока отсутствует маркировка полярности.
На передней панели радиочастотного блока в один ряд располагаются выключатель питания и разъемы подключения компьютерного USB интерфейса, головных телефонов или громкоговорителя, микрофона, а также телеграфного ключа. При условии, что блок, скорее всего, будет размещен где-нибудь под столом, торчащие из его передней панели кабели не создадут проблем, которые появились бы в случае традиционного настольного трансивера.
На задней панели установлены радиочастотные разъемы для антенны, выходного (ТХ) и входного (RX) сигналов для УКВ трансверте- ра и входного сигнала от внешнего высокостабильного генератора опорной частоты 10 МГц для прецизионной установки частоты, например, при работе цифровыми видами радиосвязи.
Порт FlexWire (не интерфейс FlexWire!) представляет собой стандартный 9-штырьковый разъем типа DB, подобный аксессуарным портам автономных трансиверов. Он обеспечивает вход и выход аудиосигналов с линейными уровнями, вход и выход сигнала РТТ, выход маломощного источника питания напряжением 5 В и последовательный l2C интерфейс для аксессуаров FlexRadio. Здесь нет порта, который «информировал» бы периферийные устройства о включенном рабочем диапазоне, поэтому декодеры диапазона должны управляться от компьютера.
Перед инсталляцией программы PowerSDR необходимо удостовериться в том, что выбранный компьютер удовлетворяет системным требованиям и что он имеет все необходимые порты для трансивера и для всех других аксессуаров или интерфейсов. Программа PowerSDR может работать в эмуляторах Windows на компьютерах с ОС Macintosh, однако этот режим не поддерживается FlexRadio, хотя ведется работа над программой, совместимой с операционной системой Linux.
Приемник трансивера FLEX-1500 звучит чисто, фильтрация очень хороша и может плавно регулироваться — здесь есть 10 предустановок ширины полосы пропускания для режимов AM, SSB, CW и цифровых, а также две установки с варьируемой шириной полосы для фильтрации по желанию оператора.
По результатам тестирования трансивера в лаборатории ARRL видно, что параметры приемника действительно хороши. Тесты Sherwood Engineering по оценке приемников подтверждают, что FLEX-1500 является аппаратом «контестного класса», и он сейчас занимает десятое место в рейтинге по динамическому диапазону при разносе частот испытательных сигналов 2 кГц.
Одной из лучших функций SDR приемников является возможность выбора бинаурального режима прослушивания, в котором на одно ухо поступает синфазный сигнал (I), а на другое — квадратурный (Q). Фазовый сдвиг между каналами обеспечивает лучшую слышимость полезного сигнала на фоне случайных шумов, особенно при работе телеграфом.
В режиме SSB нет системы голосового управления переходом в режим передачи (VOX), т.к., по утверждению разработчиков из Flex- Radio, реализации такого управления препятствует цифровой преобразователь. Усиление микрофонного тракта (степень компрессирования) и фильтрация передаваемого аудиосигнала легко регулируются ползунковыми регуляторами на виртуальной панели управления. Отзывы корреспондентов о качестве излучаемого аудиосигнала были хорошими.
К сожалению, даже после ряда усовершенствований программы PowerSDR использование встроенного телеграфного ключа осталось проблематичным из-за существенной временной задержки между тем, что делают пальцы на манипуляторе, и тем, что посылается в эфир. Задержка затрудняет передачу при скорости телеграфной передачи более 20 слов в минуту даже после оптимизации установок управления USB-интерфейсом. Это обусловлено тем, что USB интерфейс работает не под управлением PowerSDR. Для работы с большими скоростями следует воспользоваться внешним электронным ключом, выключив режим самопрослушивания.
В первых партиях трансивера FLEX-1500 было выявлено несколько проблем: задержка телеграфной манипуляции, глюки самопрослушивания, посредственные параметры по интермодуляционным искажениям в режиме передачи в диапазоне 40 м и невысокое подавление нерабочей боковой полосы в режиме передачи. Последующие версии PowerSDR улучшили работу трансивера, a FlexRadio даже стала предоставлять настроечный генератор для регулировки подавления нерабочей боковой полосы. В результате, этот параметр улучшился с 44 до 53 дБ, а подавление несущей увеличилось с 63 до 65 дБ. Во всех трансиверах FLEX-1500, выпущенных в 2011 г., такая регулировка проведена на заводе.
Так как FLEX-1500 на 99% является цифровым, то можно предположить, что его можно легко использовать для работы в цифровых видах радиосвязи. Однако на самом деле это не так. Программа PowerSDR обеспечивает все необходимые сигналы для программ, которые генерируют и обрабатывают модулированные цифровые сигналы, применяемые в цифровых видах, но ее сначала необходимо объединить с другими программами, что далеко не тривиально.
Объединение PowerSDR с популярными программами FLDigi или MMTTY требует сначала инсталляции и конфигурирования виртуального последовательного порта (VSP), а затем использования виртуального аудиокабеля (VAC) (эти программы можно приобрести у сторонних поставщиков) для передачи аудиопотока к программе цифровых видов радиосвязи. Достаточно хорошее описание этого процесса можно получить онлайн, кликнув FLEXRADIO WIKI на базовой странице сайта FlexRadio. С сентября 2011 г. доступны инструкции для почти 20 различных популярных программ цифровых видов и аппаратных журналов, включая WSJT, N1MM и N3FJP, Ham Radio Deluxe, Winlink 2000 и другие.
Использование с УКВ трансвертерами является основной функциональной особенностью трансивера FLEX-1500, и он хорошо выполняет эту работу. Программа PowerSDR может запоминать системную конфигурацию для 15 (и менее) различных трансвертеров, включая гетеродинный сдвиг, частотный диапазон, усиление, мощность и другие параметры. С такими установками и трансвертером FLEX-1500 подобен специализированному трансиверу этого диапазона. Очень полезно наличие раздельных разъемов для сигналов ТХ и RX.
Необходимая стабильность опорной частоты 10 МГц может быть обеспечена аксессуарным GPS- приемником или лабораторным эталоном частоты. В таком варианте FLEX-1500 можно использовать в качестве тракта ПЧ для трансвертеров, работающих в диапазонах 144, 430 и 1296 МГц.
При тестировании в лаборатории ARRL использовалась версия 2.0.22 ПО PowerSDR, а версия 2.2.3 была использована для конечной эксплуатационной оценки. С FLEX-1500 использовался лэптоп HP ProBook 6540b, работающий под Windows 7 Professional с процессором 15 М520 с тактовой частотой 2,4 ГГц. Оперативная память — 2 Гб.
В интерфейсе пользователя PowerSDR реализованы все функциональные возможности, которые можно предполагать для современного трансивера. В их число входит и функция «Второй приемник», позволяющая одновременно прослушивать два канала. К счастью, все органы управления на экране маркированы с использованием стандартных аббревиатур. Более того, здесь есть то, чего не найдешь в традиционной аппаратуре: при наведении курсора мышки на какой- либо орган управления появляется табличка с текстовым пояснением его функционального назначения.
Так как PowerSDR является компьютерной программой, то можно использовать практически безграничные возможности хранения информации, записывать сигналы непосредственно из эфира и программировать всякого рода сообщения. Для этого не требуются какие-либо дополнительные приложения.
Программа PowerSDR позволяет достаточно гибко конфигурировать систему, использовать ячейки памяти, аудиофайлы, аудиоэквалайзер, интерфейс трансвертера и тому подобное. Тем не менее, в программе все еще остаются ошибки, которые необходимо устранить. Так, например, порой теряется подключение аудиопотока в USB-порте, и для его восстановления приходится переводить PowerSDR в режим ожидания и возвращать из него. Кроме того, PowerSDR иногда полностью теряет связь с радиочастотным блоком, что устраняется только полным выключением компьютера и его последующим повторным пуском. Вне всякого сомнения, возможности персонального компьютера и его USB интерфейса являются ключом к тому, будет ли FLEX-1500 работать правильно и удовлетворительно. DSP-функции зависят от тактовой частоты центрального процессора компьютера и доступной памяти — следует позаботиться о достаточных вычислительных возможностях компьютера для работы с FLEX-1500. Использование других программ одновременно с PowerSDR может привести к ухудшению параметров системы. FLEX-1500 требует прямого USB-подключения к ПК без всяких внешних хабов.
Задержка при телеграфии обусловлена ограничениями USB-интерфейса, выбранного производителем компьютера. В некоторых компьютерах эта задержка мала или вообще незаметна, в то время как в других задержка столь велика, что делает невозможной работу на любых скоростях. Специалисты FlexRadio усиленно работают над решением этой проблемы в тесном контакте с пользователями FLEX-1500. Уже теперь ясно, что, насколько ни был бы быстрым центральный процессор, при не очень хорошей реализации USB-интерфейса задержка будет проявляться как в телеграфных, так и в голосовых режимах.
Под крышкой корпуса Flex-1500 скрывается двухплатная этажерка. Больше там, представьте себе, нет ничего. Платы крепятся к передней и задней панелям. Размеры обеих плат одинаковы. Ниже на фото представлен вид с правого бока (конструкция лежит на левом боку), справа видна задняя панель, прямо перед Вами блестит пластина теплоотвода усилителя мощности (расположенная в нижней части корпуса):
Блок-схема Flex-1500
Основная плата
Плата усилителя мощности 5 Вт
Используется аудиокодек AIC33I (то бишь встроенная звуковая карта). Если точнее, то микросхема называется TLV320AIC33. Потенциальные возможности этой микросхемы не используются полностью, ведь этот аудиокодек способен работать с частотой дискретизации 96 кГц (и в принципе мог бы поддерживать панораму 96 кГц в Flex-1500). Функции USB-аудиоконтроллера выполняет микросхема TAS1020B, работающая через USB со скоростью full speed. Собственно, этим и объясняется наличие в Flex-1500 панорамы всего лишь 48 кГц. Для панорамы 96 кГц необходим аудиоконтроллер, способный работать через USB со скоростью high speed.
Синтезатор частоты построен на DDS AD9951 (внутренняя тактовая частота 384 МГц). Выходной ФНЧ имеет одну ветвь. Кварцевый генератор 38,4 МГц можно увидеть на другом фото. Частота DDS делится триггерами 74LVC74. Ну как тут не вспомнить SDR-направление «SoftRock».
Будет ли система FLEX-1500 хороша для радиолюбителя, существенно зависит от его предпочтений. Является ли система платформой для экспериментаторов или инструментом для любительской радиосвязи?
Основные параметры системы хороши, и она очень гибкая. Она может отлично послужить в домашней лаборатории в качестве анализатора спектра. Будущее покажет, в каком направлении будет эволюционировать техника SDR— ведь очень многое зависит от ее пользователей.
"Круглый стол" по воскресеньям на частоте 3606кГц в 9.00 и в 22.00 МСК (в тестовом режиме) проводит R3LDQSL бюро работает по пятницам с 18.30 до 20.00 час. г. Смоленск ул. Кирова 22"б" правое крыло 3 этаж (здание ДОСААФ).
На главную | 
Регистрация
Меню сайта
Смоленское РО СРР
Каталоги
Карты
Он лайн вещание
Мини-чат
Меню пользователя
Поиск по сайту
Информация
Статистика