Charly25 – Aktuell und ein Blick auf 2022

Über Charly25 habe ich hier auf meiner Webseite schon mehrmals berichtet.

Zum Jahresbeginn möchte ich Euch den aktuellen Stand einmal vorstellen, sowie einen Ausblick geben auf die weiteren Entwicklungen von Charly25.

Beeindrucken ist die Verarbeitung und der Einsatz von hochwertigen Bauteilen bei Charly25,
allein der VFO-Knopf, aus Messing gearbeitet, ist eine Augenweide und wiegt alleine schon 300Gramm.
 
  1. Es gibt 2 Gerätetypen von Charly25
    1. Charly 25 RADIOlab (mit Lautsprecher Frontpanel)
    2. Charly 25 TRX (mit 7“ Display)
  2. RADIOlab gibt es wahlweise mit integriertem PC oder ohne (Core I5, 8GB Memory, 480GB SSD)
  3. Charly 25 TRX hat in jedem Fall einen PC integriert sonst kann man das Display nicht betreiben
  4. Beide Geräte gibt es wahlweise ohne Preselector, mit einem Preselector, mit 2 Preselectoren

Was unterscheidet Charly25 von anderen Geräten:

– Die Leiterplattenbestückung wird in Deutschland durchgeführt (Fa. EGA Electronic bei Landshut in Bayern)

– die Fertigung erfolgt manuell als Einzelstück, geliefert werden keine Massenprodukte  – spezielle Wünsche können berücksichtigt werden (z.B. Verkabelung für Transverter, mehr SSD Speicher etc.).

– Der Support kommt direkt von Charly25 und ist mit wenigen Ausnahmen (Urlaub etc.) durchgehend verfügbar und natürlich in Deutsch (auch English wenn notwendig).

– Alle Geräte kommen mit kompletten Schaltunterlagen, eigene Änderungen, Reparaturen etc. sind also jederzeit möglich und werden von Charly25 unterstützt.

– Die Geräte sind voll modular aufgebaut, dadurch ist sowohl der Eigenbau als auch die spätere Upgrademöglichkeit gegeben (das RADIOlab kann z.B. mit PC nachgerüstet werden oder auch mit Display Frontpanel).

– jedes Gerät mit integriertem Rechner stellt auch einen voll funktionsfähigen W10 PC dar, daher können beliebige SW Pakete, Digi Modes,  Logbuch Programme oder auch Office Pakete  etc. verwendet werden.

(er bringt damit natürlich auch die üblichen W10 Ärgernisse mit sich… hi)

– alle Baugruppen sind einzeln verfügbar – dadurch wird auch der Bau von eigener Geräten mit Hilfe der Baugruppen unterstützt.

– die Elektronik ist sehr robust ausgelegt und gegen Fehlbedienung umfassend geschützt.

Ein Beispiel für die Robustheit der HW ist der WSPR Sender auf der Neumayer Station in der Antarktis.
Basis dieses Senders ist ein STEMlab 14 und unser Charly 25 Mainboard.
 

Wir hatten letztes Jahr einen Schaden am Sender weil von der Langdrahtantenne bei 200km/h Sturm der Massedraht abgerissen ist.

Daraufhin hat sich die Antenne statisch mit Hochspannung aufgeladen und die ist in unserem Sender geendet…..  

Was waren die Folgen? – fast kein! –  der Sender ist klaglos weiter gelaufen, lediglich die Messdiode, zuständig für die Messung der von der Antenne rücklaufenden Leistung, ist zu der wenig überraschenden Erkenntnis gekommen das zu viel Leistung zurückkommt und hat sich verabschiedet.

Einzig notwendige Reparatur am Board war der Austausch der Messdiode – im Moment ist das Board wieder auf dem Wege in die Antarktis (an Bord der Polarstern als Backup für das im, Moment in Betrieb befindliche System auf der Neumayer Station)

Auch die SW Features der Geräte unterscheiden sich vom Mainstream, einige Beispiele:

Die Haupt Software ist derzeit noch Power SDR, geliefern wird auch Thetis, es ist voll funktionsfähig aber noch Beta weil noch an dessen Optimierung gearbeite wird.

– Predistortion –alle Geräte verfügen über einen Sample Ausgang und einen Eingang für Predistortion.

   Die HW stellt dabei einen schaltbaren Abschwächer (0 bis 31dB)  bereit, der von der SW zur automatischen Anpassung der Pegel genutzt wird.

   Der Predistortion Eingang kann natürlich auch mit externen PA’s benutzt werden (Kopplung -55dB oder -60dB bei einer 1KW PA), somit ergibt sich eine automatische End to End Optimierung  der Intermodulation der Sendekette

Und das auf Knopfdruck – bewährt haben sich hier z.B. die Hilberling PA genauso wie die PA von RF-Kit.

– Diversity – SDR Geräte mit zwei synchronen Empfangszweigen bieten heute die Möglichkeit über Diversity Empfang lokale Störungen auszublenden.

  Das ist allerdings in der Regel eine mühselige Geschichte, da Phasenlage und Amplitude der beiden Kanäle zu optimieren sind.

  Hier wurde die Funktion automatisiert die SW erledigt diese Aufgabe per Knopfdruck…..

 Hier ein weiteres Beispiel: https://www.facebook.com/smartradioconcepts/videos/2418943281501845

– Zusatzfunktionen – unsere SW enthält einige Zusatzfunktionen, so ist es z.B möglich beliebige Frequenzbereiche zu wobbeln und sich das SWR der angeschlossenen Antennen auf dem Bildschirm anzeigen zu lassen.

HW und SW werden Kontinuierlich weiterentwickelt – wer Fragen und Wünsche hat kann uns direkt aber auch im Forum von Jörg erreichen.

Hinweis zur Verfügbarkeit – wie an anderen Stellen (z.B. Auto Industrie) diskutiert, trifft uns natürlich auch ab und an die Nichtverfügbarkeit von Bauteilen, die Verzögerungen in den Lieferketten usw. Deshalb bitten wir um Rücksprache bei größeren Bestellungen.

Wir werden jederzeit offen kommunizieren was machbar / lieferbar ist und was nicht – Transparenz ist für uns sehr wichtig.  


Ein kleiner Ausblick auf 2022, Edwin von Charly25 schreibt dazu:

Unsere Begeisterung für das Thema Amateurfunk, den Bau von Geräten und die Optimierung der zugehörigen  SW hat sich auch nach nun 7 Jahren Teamarbeit nicht gelegt und wir haben eine lange Liste an Wünschen die wir gerne umsetzen möchten.

(nach jetzigem Kenntnisstand sollten wir dazu auch in der Lage sein ….)

Etwas mehr Power – die verfügbaren 20W Output sind doch manchmal etwas mager, wir wollen aber auch nicht die 98ste Version der RD100 basierten MOSFET PA in unsere Geräte einbauen.

  In Arbeit ist deshalb ein 250W Modul, das wir später vielfältig verwenden möchten, entweder als Einzel PA oder gekoppelt mit mehreren Modulen

 Die obere Bandgrenze soll dabei nach Möglichkeit das 4m Band mit beinhalten

Transverter – diese stehen schon länger auf der Liste und wir planen alle Bänder bis 13cm zu erreichen (auch mit einem 739MHz Eingang für den OSCAR 100 LNB).

   Sollten sich im Rahmen der geplanten Mond- und Mars Aktivitäten noch weitere interessante Bänder ergeben werden wir auch diese integrieren (evtl. 9cm und 6cm)

STEMlab Optimierung

  Da wir den STEMlab 16 von Red Pitaya als Basis für unsere Geräte nutzen sind wir natürlich auch daran interessiert dessen Eigenschaften soweit wie mit dem bestehenden Konzept möglich zu verbessern.

  Auf unser Drängen hin gibt es nun den STEMlab mit externem Clock Anschluss, leider ohne irgendeinen Hinweis darauf wie dieser optimal zu nutzen ist.

Wir werden also

                – die externe CLOCK Anbindung untersuchen und optimieren (auf der Basis der Vorgaben aus dem Analog Devices Datenblatt) so weist das Datenblatt z.B. daraufhin das die optimale Performance des ADC nur dann gegeben ist wenn dieser symmetrisch angesteuert wird.

                   Im bisherigen STEMlab setup wird dieser Hinweis ignoriert und der ADC asymmetrisch getaktet

                – das Phasenrauschen der Clock weiter reduzieren (in der Zwischenzeit haben wir nach ca. 7Monaten Wartezeit rauschoptimierte Clocks aus Neuseeland erhalten)

                – nach Möglichkeit die Clock an eine externe Referenz anbinden (10MHz/GPS) – wir wollen damit später Schmalband Digi Mode Betriebsarten auf den SHF Bändern ermöglichen, das erfordert Frequenzstabilität im Herz Bereich

Ergebnisse der STEMlab Optimierung werden wir im Forum kommunizieren.

So weit die bisherigen Aktivitäten und die noch vorhandenen Ideen – die Arbeit wird uns also auch in 2022 nicht ausgehen – dazu kommen die üblichen Hindernisse wie Pandemie und Lieferausfälle…

In diesem Sinne ein erfolgreiches und gesundes Jahr 2022 für alle YL’s und OM’s und solche die es werden wollen.

Best 73 de Edwin – DC9OE

Unser Team:


Beschreibung der aktuellen Hardware u. Software.

Bei diesem TRX handelt es sich um einen kompletten W10 PC mit Intel Core I5 Processor, 8GB memory und 480GB SSD.

Er kann daher problemlos für alle PC typischen Anwendungen benutzt werden und den üblichen Offce PC ersetzen.

Das erspart Platz im Shack, und vereinfacht die Nutzung aller heutigen und zukünftigen DIGI Modes.

Durch die vorhandenen Anschlussmöglichkeit für einen zweiten Bildschirm können Funk Aktivitäten und PC Nutzung parallel ablaufen.

(für Suche im Internet, Logbuch etc.)

INHALT

Gehäuse

Komplettgehäuse wie im Bild schwarz pulverbeschichtet, mit gelochter Bodenplatte und integriertem (praktisch nicht hörbaren) Lüfter.

Verwendete Baugruppen des Charly 25 Projektes:

  • Charly 25 Mainboard
  • Charly 25 CODEC Board
  • STEMlab 16 (Red Pitaya)
  • C25 Preselector Baugruppe für RX1 integriert
  • Frontpanel PCB incl. Arduino Micro und hochwertigem optischen Drehgeber
  • mit massivem VFO Knopf (Vollmaterial Messing Natur oder Schwarz pulverbeschichtet)
  • Windows 10 PC Board (Core I5) 8GB Memory, 480GB SSD (C25 Eigenimport /China)
  • (W10 License Key ist vom Anwender zu beschaffen und zu registrieren – wir spielen Ihren Key auch gerne für Sie auf)

Kabelsatz

  • hochwertige RG316/SMA Kabel zur Innenverkabelung
  • passende Adapter für Front – und Rückwand SMA-SMA, SMA-BNC, SMA-N, SMA – SO239
  • 1xHDMI für 2. Monitor und 2x USB

Anschlüsse

Front

  • 6,3mm Key/Paddle
  • 6,3 mm Stereo für Headphone (RX1 und RX2 auf jeweils einer Hörmuschel möglich)
  • 8polige Mikrofonbuchse mit integriertem Bias (Bias Spannung standardmässig 8V, intern einstellbar, 3,3V,5V,6V,8V)
  • 4x SMA zum Direktzugrif auf das integrierte STEMlab 16 Board (zur Nutzung STEMlab spezifischer Apps)

Backpanel

  • 3x SO239 für Antenne1, Antenne2 (TX kann für Antenne 2 geblockt werden – zur Nutzung einer aktiven RX Antenne), Anschluss RX2
  • 2 x BNC , Predistortion OUT, Predistortion IN – Predistortion Anschluss für die interne PA oder zur Integration einer externen PA in die Predistortion Chain
  • 2x N VHF/UHF1 und VHF/UHF2 diese sind intern nicht verkabelt gedacht zum Anschluss von Transvertern, entsprechende Anschlüsse sind am C25 Mainboard vorhanden
  • Sub D 15 polig mit BCD belegung zur Frequenzübergabe an eine externe PA
  • EIN/AUS schaltet die 13,8V
  • 3,5mm PC Audio – zum Anschluss aktiver Lautsprecher für den PC Sound
  • CINCH Buchse PTT – führt zu einem 500V/8A Mosfet der gegen Ground schaltet – auch geeignet für ältere PA’s
  • 2x CINCH Buchse Speaker – führt zu den Anschlüssen des internen 2x7W Verstärkers
  • 2x CINCH Buchse AF Out – führt direkt zum internen CODEC
  • 2x CINCH Buchse AF In – führt direkt zum internen CODEC
  • HDMI1 zum Anschluss eines zweiten Monitors
  • HDMI2 ist intern für den Frontmonitor belegt
  • USB1 Standard USB schnittstelle
  • USB2 Standard USB Schnittstelle
  • Bananenbuchsen 13,8V Betriebsspannung – Stromaufnahme typisch 7,5A max im TX Modus und ca. 2,5A im RX Modus

Technische Eigenschaften

Allband Transceiver mit erweiterten Eigenschaften

  • 2 unabhängige Empfangskanäle <50KHz bis >50MHz – mit jeweils 2 Vorverstärkern (17dB+/- 1dB) und SW gesteuertem Abschwächer. Hohe Grenzempfindlichkeit (-139dBm /500Hz BB) , große Übersteuerungsfestigkeit
  • Diversity Empfang mit automatischer Optimierung in PowerSDR
  • Getrennte Empfänger auf den Ohrmuscheln des Kopfhörers möglich (Links RX1 Rechts RX2)
  • 20W TX 160m bis 6m – unempfindlich gegen schlechtes SWR
  • Predistortion Funktionalität über integrierten Koppler (mit automatischer Predistortion Optimierung in PowerSDR)
  • SW gesteuerter Predistortion Abschwächer (in 1dB Schritten schaltbar von 0 bis 31dB)
  • SWR Messung und Anzeige in Power SDR
  • Messung der Ausgangsleitung + Anzeige in Power SDR
  • integrierter, zusätzlicher PA Driver zur Nutzung mit STEMlab 16
  • integriertes, zusätzliches Anti Alaiasing Filter für Stemlab 16
  • YAESU kompatibler BCD Ausgang zur Steuerung externer PAs
  • max 500V/8A PTT Anschluss
  • I2C Ausgänge zum Anschluss von maximal 2 RX Preselektor Boards
  • TRX Ausgang für interne VHF/UHF Transverter (gesteuert über PowerSDR)
  • 13,8V Versorgung mit Überspannungsschutz, Tiefentladungsschutz für externe Akkus,
  • Integrierter DC/DC Converter 5V/5A zur Versorgung von Stemlab, Raspberry, etc.
  • 13,8V Ausgang nach der Schutzschaltung zum Schutz interner Baugruppen (Transverter etc.)
  • SW gesteuerte TX/RX Ausgänge für den Anschluss von VHF/UHF Transvertern
  • Alle Funktionen des Red Pitaya/STEMlab bleiben bis zum initialisieren durch PowerSDR an zusätzlich verfügbaren SMA Anschlüssen zugreifbar. Das ermöglicht es die Applikationen für das STEMlab 14 / STEMlab 16 weiterhin ohne Einschränkung zu nutzen (z.B. zum Einsatz als Vector Network Analyzer)

Software & Kalibrierung

  • das Gerät wird mit den von uns angepassten Versionen von Thetis und Power SDR geliefert.
  • die auf der Arbeit von Pavel Demin basierende Firmware für den STEMlab 16 wurde ebenfalls von uns speziell angepasst
  • Alle Geräte werden von uns bezüglich S-Meter und Ouput sowohl unter Power SDR als auch unter Thetis kalibriert
  • Kalibrierfiles und alle SW packete werden auf der SSD des eingebauten PC abgelegt – somit ist sichergestellt, dass das Gerät jederzeit in seinen Lieferzustand versetzt werden kann

Zusätzliche technische Eigenschaften

  • Frontpanel Bedienung mit Soft Keys – diese sind vom Anwender frei belegbar (jeweils 2 Leuchtdioden in jedem Taster zur Anzeige der Ebene)
  • Encoder Drehregler für verschiedene Funktionen von PowerSDR (Drive Regler, Lautstärke etc.) vom Anwender frei belegbar
  • vollwertiger Windows 10 PC (alternativ LINUX) mit externem Anschluss für 2. Bildschirm (HDMI)
  • volle Tauglichkeit als Office PC oder zur Nutzung beliebiger Amateurfunk Apps
  • Internet Zugriff während des Funkbetriebs möglich!
  • Alle Funktionen des Red Pitaya/STEMlab bleiben bis zum initialisieren durch PowerSDR an zusätzlich an der Frontplatte verfügbaren SMA Anschlüssen zugreifbar. Das ermöglicht es die Applikationen für das STEMlab 14 / STEMlab 16 weiterhin ohne Einschränkung zu nutzen (z.B. zum Einsatz als Vector Network Analyzer)

Technische Unterlagen

Jedes Gerät wird mit einem kompletten Schaltplansatz ausgeliefert, somit ist eine Langzeitnutzung gewährleistet. Eigene Reparaturen und HW Ergänzungen können somit durch den fachkundigen OM vorgenommen werden.

Das Gerät ist sowohl in Einzelteilen als auch komplett vorkonfiguriert verfügbar.

Die Umrüstung bereits vorhandener RADIOlabs ist ebenfalls möglich sofern diese über ein integriertes PC Board verfügen.

  • Achtung: wir liefern das Gerät funktionsmässig getestet und mit Windows 10 vorkonfiguriert. Die Beschaffung des Lizenz Keys für Windows 10 und die Registrierung des Gerätes ist vom Anwender vorzunehmen. Die Kosten für den Windows Lizenz Key sind also nicht im Kaufpreis enthalten!
  • Vom Anwender zugelieferte Lizenz Keys können von uns mit aufgespielt werden.

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