SDR-TRX mit OSA103-Modul + 150W-PA + Tiefpassfilter von Rolf (DJ7TH)

Tolle Projekte rund um das Thema SDR-Selbstbau mit Red Pitaya und auch OSA 103 Mini von Rolf (DJ7TH). Noch ein Hinweisen von Rolf, die diversen Boards laufen noch im Testbetrieb und bis zur nachbaufähigen Version werden sicher noch einige Änderungen einfliessen. Danke Rolf, für einige Beiträge von Deiner Seite http://www.dj7th.de die ich hier vorstellen darf.

Meine Afu-Projekte

SDR-TRX mit OSA103-Modul + 150W-PA + Tiefpassfilter

SDR-TRX mit Red Pitaya + 150W-PA + Tiefpassfilter

Umbau eines TS50S zum SDR-TRX mit Red Pitaya

 

SDR-TRX mit OSA103-Modul + 150W-PA + Tiefpassfilter

Parallel zur Entwicklung eines kompletten KW-Transceivers mit integriertem Tiefpass-Filter und einer 150W-PA auf Basis des Red Pitaya Moduls startete ich im Mai 2018 mit der Anpassung des Interface-Boards an das OSA103-Modul eines russischen Herstellers. Im Gegensatz zum Red Pitaya Modul läuft dieses Modul mit der HDSDR Software 2.70 und alternativ mit der Zeus Radio Software 2.9.3. Das OSA103-Modul hat auch nur einen Eingang und einen Ausgang, kann aber angeblich bis in den Bereich von 150MHz verwendet werden, was von mir noch getestet werden muss.

TRX kpl. bestückt

Dieser SDR-TRX ist ebenfalls für den Betrieb an 12V ausgelegt und eignet sich Dank des geringen Gewichtes somit auch gut als kompakte Portabelstation. Zur Steuerung wird das OSA103-Modul per USB-Kabel mit einem externen PC oder Notebook verbunden, auf welchem dann die SDR-Software läuft. Das Mike wird direkt am TRX angeschlossen. Dafür sitzt auf dem Interface-Board ein zusätzlicher Vorverstärker und wie beim Red Pitaya Interface zur Steigerung der RX-Empfindlichkeit ein Breitband-Verstärker, sowie ein 20dB Abschwächer, welcher an der Frontplatte schaltbar ist. Die Antennenumschaltung für Antenne 1 oder 2 erfolgt hier manuell an der Frontplatte. Ein- u. Ausgang des OSA103 sind per Umschalter an zwei BNC-Buchsen auf der Frontplatte zugänglich und somit kann man wie beim Red Pitaya TRX  auch sämtliche ursprünglich vorgesehenen Verwendungsmöglichkeiten wie Netzwerk-Analyzer, Oszilloskop etc. nutzen.

Das Display zur Anzeige der Betriebsdaten und Schaltzuständen hat hier 4 Zeilen mit je 20 Zeichen. Per Tasten up-down-ok kann man diverse Anzeigen und Überwachungsfunktionen der PA auswählen. Die Verkabelung besteht weitgehend aus Flachkabel-Verbindungen, was den Nachbau erheblich erleichtert. Für die PA-Endstufe wurden die bewährten 12V-Transistoren RD100HHF1 von Mitsubishi verwendet. Beim Tiefpassfilter hat sich nichts verändert.

Bild vom Aufbau und der Programmierung der ATMEGA8 CPU

Details der (vorläufigen) Schaltung kann man hier den Schaltplänen für das OSA103-Interface-Board, der 150W-PA und dem Tiefpassfilter entnehmen (pdf-Dateien).

Hier noch ein Bild vom Empfangstest mit HDSDR auf 40m


SDR-TRX mit Red Pitaya + 150W-PA + Tiefpassfilter

Nachdem sich der Umbau eines TRS50S TRX zum SDR-TRX mit dem Red Pitaya Modul bewährt hat, entschloss ich mich Anfang 2017 aufgrund der gewonnenen Erfahrungen mit dem Red Pitaya Modul zur Entwicklung eines kompletten KW-Transceivers mit integriertem Tiefpass-Filter und einer 100W-PA.

Der SDR-TRX ist für den Betrieb an 12V ausgelegt und eignet sich Dank des geringen Gewichtes somit auch gut als kompakte Portabelstation. Die Steuerung der TRX-Funktionen erfolgt per Red Pitaya Software von Pavel Demin in Verbindung mit der SDR-Software PowerSDR, welche in diversen Versionen auf PC, Laptop, Tablet oder Smartphone läuft. Für die lokale Verbindung nutze ich das vorhandene Netzwerk mit WLAN-Router. Im Portabelbetrieb erfolgt die Verbindung via direkt angeschlossenem 12V-WLAN-Router.

Das Bild zeigt den halbfertigen Prototyp im Testbetrieb, eingebaut in einem gerade vorhandenen Gehäuse aus früheren Zeiten. Links das Interface-Board mit aufmontiertem Red Pitaya Modul, rechts die 1. Version der PA mit 50V-Mosfets, welche mit dem Ausgangssignal des Red Pitaya direkt angesteuert wird. Eine Led-Anzeige in der Frontplatte mit 2x 16 Zeichen dient zur Anzeige der Betriebszustände und der Grenzwerte der PA, welche per Atmega-CPU auf dem Interface-Board ermittelt und kontrolliert werden. In einer neueren Version hat die Anzeige 4 Zeilen zu je 20 Zeichen. An den BNC-Buchsen auf der Frontplatte kann man die Ein- u. Ausgänge des Red Pitaya per Umschaltung auch zu anderen Zwecken wie Netzwerk-Analyser etc. nutzen.

Auf der Unterseite sind u.a. das Tiefpassfilter, die Verdrahtung mit 12V-Relais und der beiden 50V-Spannungswandler für die PA untergebracht. In einer neueren Version fallen durch die Verwendung von 12V-PA-Transistoren diese Spannungswandler weg. Dafür konnte man an deren Stelle einen LiPo-Akkublock mit 12-14V unterbringen. Die Taster an der

Frontplatte dienen zur Steuerung der Led-Anzeige sowie zum Resetten der Atmega-CPU.

3D-Ansicht vom Interface-Board

Die Signal-Verbindung zu den anderen Boards und der LED-Anzeige erfolgt durchweg per steckbarem Flachkabel, was die Verdrahtungsarbeit und somit auch Fehlerquellen wesentlich reduziert. In der Mitte sitzt die Atmega8A-CPU welche in BASCOM programmiert wurde. Das Red Pitaya Modul wird darüber auf 4 Abstandsbolzen montiert und per Flachkabel mit dem Interface-Board verbunden. Die 5V-Stromversorgung wird ebenfalls dem Interface-Board entnommen.

Prototypen-Board vom Tiefpass-Filter 160m – 6m

3D -Ansicht vom Entwurf der 150W-PA mit 2x RD100HHF1

Die Schaltbilder vom Interface-Board, vom Tiefpassfilter und der 150W-PA kann man als pdf-Datei downloaden. Die 150W-PA ist noch in der Entwicklung. Der Einbau aller Komponenten in ein etwas grösseres modernes Gehäuse mit umgestalteter Frontplatte ist ebenfalls geplant. Die Prototyp-Platinen wurden alle von Hand gefertigt und könnten bei genügender Nachfrage nach erfolgreichem Testbetrieb später kommerziell produziert werden. 


Umbau eines TS50S zum SDR-TRX mit Red Pitaya

Ein ausgedienter KENWOOD TS50S KW-TRX wurde nach dem Entfernen der teils defekten Hf- und Digital-Boards zum modernen SDR-TRX modifiziert, unter der Verwendung der von Pavel Demin entsprechend an openHPSDR angepassten Firmware. Das Red Pitaya Modul sitzt mit Abstandsbolzen auf dem Interface Board und ist per Flachkabel verbunden. Zwei weitere Flachkabel verbinden das Interface mit der Tiefpassfilter-Unit und der Stromversorgung des TS50S.

Die Original-Frontblende des TS50S wurde durch eine aus Platinenmaterial ersetzt. Die 4 BNC-Buchsen sind per Umschalter mit den Ein- u. Ausgängen des Red-Pitaya-Moduls verbunden. Die LED-Reihe zeigt diverse Betriebszustände und das selektierte Bandfilter an. Die LAN-Buchse sitzt auf der Rückwand. Dort befinden sich auch die Original-Antennen- u. 12V-Anschlüsse.

Das Interface-Board hat die Grösse einer Europakarte und ist beidseitig beschichtet. Wie man dem Schaltbild (pdf-Datei) entnehmen kann, werden die Steuersignale des Red Pitaya für das Board an der Buchse E1 entnommen und damit nach Dekodierung mit einem 74HC238 die Signale für die Steuerung der Tiefpassfilter-Relais vom TS50S erzeugt. Für die 5V Betriebsspannung wird ein Schaltregler eingesetzt, welcher das Board und den Red Pitaya über ein USB-Kabel versorgt.

Ein per Software zuschaltbarer RX-Vorverstärker -wie er von mir bereits im LIMA-SDR verwendet wurde- erhöht die etwas geringe RX-Empfindlichkeit des Red Pitaya. Die beiden RX-Eingänge des Red Pitaya sind per Schalter umschaltbar, sodass man den Red Pitaya auch für andere Zwecke z.B. als Netzwerk-Analyzer verwenden kann. Ausserdem gibt es noch einen schaltbaren RX-Abschwächer, sowie ein hier nicht verwendetes optionales Antennen-Umschaltrelais für zwei Antennen, beide per SDR-Software steuerbar.

Hier weitere Links zum Red Pitaya Modul:

http://forum.cq-nrw.de/viewforum.php?f=5

http://forum.redpitaya.com/

http://openhpsdr.org

Hinterlasse einen Kommentar

Hinterlasse den ersten Kommentar!

Photo and Image Files
 
 
 
 
Audio and Video Files
 
 
 
 
Other File Types
 
 
 
 
  Subscribe  
Benachrichtige mich zu:
0 Besucher online
0 Gäste, 0 Mitglied(er)
Translate »