Главная » Статьи » Мои статьи

Анонс трансивера Odyssey TRX 2 (2017)

Новая версия трансивера Odyssey TRX повышает планку качества и возможностей, оставаясь при этом относительно дешевым и простым, доступным для самостоятельного изготовления устройством. Были устранены все известные недостатки предыдущей версии, начиная с компоновки корпуса. Теперь он имеет более привычный, классический вид. Чтобы изготовить такой корпус из стандартного из линейки Hammond, необходимо взять экземпляр бОльшего размера и укоротить его длину примерно вдвое. Такой подход при почти такой же площади платы позволяет гораздо разумнее использовать место а значительно увеличившаяся площадь передней и задней крышки позволила свободно разместить необходимые разъемы в нужном месте и добавить к ним несколько новых. Так, разъем Ethernet теперь находится на задней крышке и кабель сетевого подключения не мешает и не портит внешний вид при использовании.

На задней панели добавлены вход для второго приемника и выход 1 Ватт драйвера. Разъем управления периферией теперь 15-ти контактный.

На передней панели нашлось место для кнопки включения питания, разъему подключении ручного микрофона (тангенты) и небольшому OLED дисплею.

Новая компоновка также крайне благоприятно сказалась и на удобстве разводки платы.

Монтаж достаточно плотный, удалось разместить множество новых элементов. Это два раздельных АЦП, другая достаточно крупная ПЛИС, усилитель звуковой частоты мощностью 0.5 Ватт, низкочастотный АЦП для измерения мощности и КСВ, драйвер для выходного сигнала мощностью 1 Ватт и микроконтроллер для управление питанием и некоторыми функциями трансивера.

В качестве АЦП используются все те же, прекрасно себя зарекомендовавшие 16-ти битные низкопотребляющие LTC2165. Использование двух АЦП позволяет реализовать принципиально новые возможности, такие как фазовое подавление местных помех, фазовое формирование диаграммы направленности антенны либо же просто одновременный прием сигналов с двух разных антенн. Конструкция трансивера позволяет не устанавливать второе АЦП и его обвязку (питание, УВЧ и т.д.) чтобы уменьшить его стоимость в случае, если вышеперечисленные функции не нужны, при этом, всегда остается возможность в любое время допаять недостающие компоненты, никаких дополнительных манипуляций с прошивкой делать не нужно.

В новой версии трансивера используются драйвера перед АЦП (УВЧ), которые позволяют достичь чувствительности приемного тракта -134дБм (MDS500). Это низкопотребляющая версия известных LTC6400 - LTC6401-14. Специально для пользователей, не желающих мириться с некоторой потерей параметров приемника в следствие использования неотключаемых УВЧ, предусмотрена возможность работы без них. Для этого достаточно выпаять УВЧ и замкнуть припоем на обратной стороне платы две перемычки. Также, еще одна перемычка позволяет устанавливать уровень полной шкалы АЦП 1 - 0.5 Вольт ( по факту - усиление 6дБ). При этом тракт приемника становится идентичным  старому варианту. Лично мне не удалось увидеть во время измерений какую-либо ощутимую разницу в ДД (динамическим диапазоном принимаемых сигналов) приемника между вариантом с УВЧ и усилением АЦП 0дБ и без УВЧ и усилением 6дБ. Приемник показывает весьма приличное значение BDR - почти 115дб ( MDS500).

Разделение каналов приема между АЦП получилось очень хорошее - 95дБ (10МГц).

Несомненным недостатком прошлой версии трансивера было применение усилителя BGA616 для сигнала передатчика. Пользователи неоднократно отмечали его частую склонность к выходу из строя и я лично также один раз столкнулся с его внезапной и беспричинной кончиной. В новой версии в качестве усилителя используется высокоскоростной ОУ (операционный усилитель) OPA2677U - это низковольтная версия всем известного OPA2674. Один из каналов усилителя формирует сигнал небольшого уровня 0.5 Вольт (на нагрузке 50 Ом, пиковое значение) на отдельном выхода для работы трансивера в режиме VNA (Vector Network Analyser). Качество сигнала весьма высокое, измеренное значение IMD3 составляет -70дБ.

Второй канал этого усилителя работает на вход небольшого УМ (усилителя мощности), обеспечивающего на выходе 10 Вольт (пикового значения), что соответствует одному Ватту выходной мощности (на нагрузке 50 Ом). УМ выполнен по двухтактной схеме на транзисторах PD85004. К сожалению, в текущей конфигурации линейность усилителя при максимальном выходном уровне оставляет желать лучшего - всего -40дБ IMD3, что связано с искажениями в ОУ,  запитанным от источника 5 Вольт. Плата трансивера предусматривает также вариант подачи основного питания трансивера на данный усилитель (10 - 13 Вольт), что вероятно позволит улучшить параметры по IMD. При этом напряжение питания не будет коммутироваться при выключении питания трансивера, что может быть нежелательным в некоторых случаях. Кроме того, общее напряжение питания в таком случае не должно быть выше 13-ти Вольт, иначе оно превысит максимально допустимый уровень для данной микросхемы. Похоже, что эта проблема (если это проблема ?) требует дополнительного изучения.

ЦАП передатчика остался прежний, это AD9744. Звуковой кодек все тот же, хорошо себя зарекомендовавший TLV320AIC23B. В то же время, в звуковую систему трансивера добавлен небольшой УМ звуковой частоты TDA2822D, выдающий до 0.5 Ватт выходной мощности с 8-ми омным излучателем, что предоставляет некоторые весьма интересные возможности для пользователя.  Например, можно встроить небольшой динамик в корпус трансивера, что позволило бы полностью отказаться от использования звуковой системы управляющего компьютера. Это было бы крайне полезно при использовании в качестве управляющего компьютера мобильного телефона (смартфона, приложение OpenHPSDR для Android) или одноплатного мини-компьютера типа RaspBerry ( проект PiHPSDR). Для подключения динамика, на плате предусмотрен соответствующий разъем. Чтобы звук из динамика не мешал при прослушивании через наушники или звуковую систему компьютера, усилитель звука может отключаться по сигналу от микроконтроллера.

Разъем типа RJ-45 на передней панели предназначен прежде всего для подключения ручных микрофонов (тангента) и совместим с модельным рядом от Yaesu. Рекомендуется использовать модель MH-31, которая оснащается высококачественным динамическим микрофоном и имеет возможность выбора тональной окраски формируемого сигнала. Три дополнительные кнопки подключены к микроконтроллеру и используются для управления такими функциями трансивера, как включение и выключение выходного ВЧ драйвера, УМЗЧ.

Другим вариантом использования этого разъема может быть подключение тангент типа "все в одном" от носимых УКВ радиостанций. Сделать необходимую разводку проводов в разъем RJ-45  в домашних условиях не составляет труда. Такие гарнитуры кроме микрофона имеют внутри также и динамик. Чтобы он работал, на плате трансивера предусмотрен переключатель (Jumper) , подающий сигнал с усилителя звука на один из выводов разъема. Стандартная распиновка Yaesu такого сигнала на разъеме не предусматривает, так как их ручные микрофоны (тангенты) не имеют динамика внутри.

Напряжение смещения для электректных микрофонов, сформированный микросхемой кодеком не подается на тангенту, оно может быть сформировано из напряжения 5 Вольт, которое присутствует на разъеме.

К разъему MIC типа MiniJack 3.5 мм могут подключаться микрофоны любого типа, на плате имеется переключатель, с помощью которого можно отключать напряжение смещения для электректных микрофонов, сформированное микросхемой-кодеком. Один из контактов этого разъема может использоваться для включения режима передачи трансивера. Это может быть полезно при подключении настольного микрофона, который имеет на корпусе кнопку передачи. Данную функцию разъема можно отключить с помощью переключателя на плате если она не используется, так как  при подключении разъема трансивер может случайно бесконтрольно перейти на передачу. 

В общем случае, педаль управления передачей удобнее всего будет подключить к одному из выводов разъема управления на задней панели или к одному из контактов разъема KEY.

Небольшой OLED дисплей с разрешением 128*32 точек подключен к управляющему микроконтроллеру трансивера. Это PIC16F1827, он способен управлять включением питания трансивера, включением выходного ВЧ драйвера передатчика, включением УМЗЧ а также имеет подключение к ПЛИС. В будущем планируется сделать индикацию некоторых режимов с помощью дисплея и возможно индикацию уровня КСВ в режиме передачи. В настоящий момент он только демонстрирует логотип.

Низкочастотный 12-ти битный двухканальный АЦП типа MCP3202 имеет максимальный размах измеряемого напряжения 3 Вольта и позволяет получать данные, необходимые для расчета значений выходной мощности и КСВ. 

Как известно, программное развитие прошлой версии трансивера остановилось в результате отсутствия места в ПЛИС небольшой емкости. В новой версии используется мощная микросхема Cyclone 4 EP4CE55F23. Шаг выводов у нее такой же, как и в прошлой версии, а значит никаких проблем с пайкой не будет.

Для связи с компьютером используется чип KSZ9031 (низкопотребляющая версия KSZ9021), работающий в режиме Gigabit Ethernet. Это чрезвычайно важная деталь для трансивера, ведь в этом случае отсутствуют специфические помехи от сетевого кабеля, поражающие наиболее важный радиолюбительский диапазон 14 МГц. Кроме того, в отличие от режима 100 Мбит, сетевое соединение уже не будет узким местом при передаче на компьютер сигналов с нескольких приемников даже с шириной панорамы в 1536кГц.

Для трансивера будет доступно несколько прошивок,  это два варианта портированных прошивок для платы Angelia (проект OpenHPSDR) , с поддержкой старого и нового протокола соответственно. Позже появится основная прошивка трансивера, с которой он раскроет весь свой потенциал и будет работать с собственным оригинальным протоколом. Возможности трансивера при работе с прошивками от платы Angelia будут соответствовать таковой без ограничений. 

Трансивер будет работать с таким SDR  программами, как Thetis, PowerSDR MRX, SDR Console V3, QUISK и другими.

 

Скачать список компонентов....

Обсудить эту статью на форуме...

 

Категория: Мои статьи | Добавил: rolin791 (19.08.2017)
Просмотров: 1305 | Теги: SDR, Odyssey-2, Odyssey II, Odyssey, Odyssey TRX, TRX | Рейтинг: 5.0/5
Всего комментариев: 0