CaribouLite * Zweikanal-Software-Defined-Radio bis 6 GHz * Raspberry Pi (RPi) HAT

Ein Projekt von David Michaeli aus Israel
 
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Quelle: https://github.com/cariboulabs/cariboulite

Quelle: https://www.crowdsupply.com/cariboulabs/cariboulite-rpi-hat

CaribouLite wurde bei CrowdSupply eingereicht und ist bereits gelauncht worden! Besuchen Sie unsere Seite

 

Danke David für die Freigabe von Bild und Text von Deiner Seite und weiterhin viel Erfolg mit dem Projekt.

Gruß Jörg


CaribouLite ist eine erschwingliche, quelloffene Zweikanal-Software-Defined-Radio (SDR)-Plattform und ein SDR-fokussierter FPGA-Entwicklungsrahmen, der als Raspberry Pi (RPi) HAT implementiert ist. CaribouLite verwandelt Ihren Raspberry Pi Einplatinencomputer (SBC) in ein eigenständiges Zweikanal-Radio Tx/Rx, das ein breites abstimmbares Frequenzspektrum bis zu 6 GHz abdeckt.

CaribouLite gibt Ihnen die volle Kontrolle über die Hardware, einschließlich des FPGAs, die Firmware und die gesamte unterstützende Software. Mit der tief integrierten IceStorm-Toolchain ist das Schreiben einer eigenen FPGA-Anwendung denkbar einfach. Sie können viele Verilog-Module wiederverwenden, wie z.B. SPI- und SMI-Module, um kundenspezifische Anwendungen der CaribouLite-Hardware zu unterstützen.

Purpose & Philosophy

  • CaribouLite wurde für Macher, Hacker, Pädagogen und Forscher entwickelt. Als hochwertiger, erschwinglicher, eigenständiger SDR-Baustein für den Raspberry Pi SBC ergänzt er perfekt das aktuelle SDR-Ökosystem.
  • Er ist (und bleibt) vollständig quelloffen, so dass Sie nach Herzenslust von ihm lernen, mit ihm experimentieren und an ihm hacken können. Alle Komponenten sind für das neugierige Auge sichtbar, und das Layout zeigt deutlich die Struktur des Frontends, die Tx/Rx-Anzeigen und mehr.
  • CaribouLite wurde für den mobilen Einsatz konzipiert. Alles, was es zum Betrieb braucht, ist ein RPi und eine Stromquelle.built for portability. All it needs for operation is an RPi and a power source.

Capabilities

Wir haben zwei Versionen von CaribouLite entwickelt: die Vollversion und die ISM-Version. Beide Versionen enthalten eine interne TCXO-Taktquelle, einen rauscharmen Verstärker (NF < 4 dB unter 3 GHz) und hohe Sendeleistung (bis zu 14 dBm). Sie bieten außerdem vollständig steuerbare 8-Bit-PMOD-Erweiterungsports zum Lesen und Schreiben, um fortgeschrittene Anwendungen wie Peilung, GPS-Synchronisierung usw. zu ermöglichen.

Auf der Softwareseite werden die High-Level-APIs des Raspberry Pi wie Soapy / GNU Radio und Jupyter-Notebooks vollständig unterstützt, über die auf die gesamte Funktionspalette des HAT zugegriffen werden kann.

Frequency Range

Die Vollversion von CaribouLite bietet zwei Tx/Rx SDR-Kanäle:

  • Channel 1: 30 MHz to 6 GHz
  • Channel 2: Sub-1-GHz

Die 4 MSPS I/Q-Samples (sowohl Tx als auch Rx) werden über die sekundäre Speicherschnittstelle des RPi übertragen, wo CaribouLite als Speicherperipherie mit hohem Durchsatz arbeitet.

Betriebsfrequenzbereiche (Tx & Rx) (siehe Hinweis unten)

Die ISM-Version von CaribouLite unterstützt die nativen 2,4-GHz- und Sub-1-GHz-Bänder, die im verwendeten Microchip-Chipsatz verfügbar sind.

Ein Hinweis zum Frequenzbereich

Im Test hat CaribouLite die oben beschriebenen Frequenzbereiche überschritten. Die untere Grenze des breiten Kanals lag zum Beispiel bei 1 MHz. Wir halten uns jedoch an die offiziellen Komponentenspezifikationen, im vollen Vertrauen darauf, dass die SDR-Community das Board an seine Grenzen bringen und seine tatsächlichen Fähigkeiten ermitteln wird.

Ein Hinweis zu Board-Versionen und Regulierung

Wie bereits erwähnt, haben wir uns entschlossen, eine CaribouLite-Variante anzubieten, die für die unlizensierten ISM-Bänder optimiert ist. Sie enthält ein reines Modem, ohne zusätzliche Frequenzumwandlungsfunktionen. Dadurch kann es über 2,4 GHz und Sub-1-GHz-Bänder senden. Diese Variante ist nicht nur deutlich preiswerter als die Vollversion von CaribouLite, sie ist auch eng an das Referenzdesign des Microchip-Modems angelehnt, um die Funkvorschriften verschiedener Länder (ETSI, FCC, etc.) zu erfüllen. Obwohl keine der beiden CaribouLite-Varianten einen Prozess zur Einhaltung der Vorschriften durchlaufen hat, könnte es für Dritte einfacher sein, einen solchen Prozess mit der ISM-Version zu durchlaufen.

Ein Hinweis zur Verwendung

CaribouLite und CaribouLite-ISM wurden entwickelt, um preisgünstige, pädagogische Werkzeuge und Testgeräte so zugänglich wie möglich zu machen. Nichtsdestotrotz müssen die Benutzer mit den Funkvorschriften ihres Landes oder ihrer Region vertraut sein und diese einhalten, um potenziell schädliche Störungen zu vermeiden. Wir empfehlen Ihnen dringend, sich über die örtlichen Beschränkungen zu informieren und die Sicherheitsinformationen, die Ihrem CaribouLite-Board beiliegen, sorgfältig zu lesen.

 

CaribouLite front view

Vollständig Open Source zur Unterstützung Ihrer Projekte

Als vollständig quelloffener SDR ermöglicht CaribouLite die Anpassung, Optimierung und Verbesserung an Ihre eigenen Bedürfnisse. Zu diesem Zweck stellen wir den kompletten Quellcode und eine ausführliche Dokumentation zur Verfügung, einschließlich Toolchain und Programmierrichtlinien. Wir freuen uns auch auf Ihre Vorschläge und setzen sie um, wenn wir können!

Während der Kampagne wollen wir Schritt-für-Schritt-Anleitungen für Anwendungen (FPGA, C/C++, Python, etc.) und eine Bibliothek zur Unterstützung von Anwendungen wie…

Analog-FM/Digital-DAB+-Radioempfänger und grundlegende Signalaufzeichnung
ADS-B-Empfänger
Signal-Relais
Signal-/Protokollgeneratoren

…und mehr in unseren wöchentlichen Kampagnen-Updates!

Linux-Software

Boot-Time-Erkennung & EEPROM-API

CaribouLite wird von Raspbian während der Boot-Sequenz erkannt, und die Board-Variante wird über die On-Board-Konfigurationswiderstände bestimmt. Jedes CaribouLite wird mit einem programmierten RPi-HAT EEPROM ausgeliefert, der die Board-Informationen enthält, einschließlich des Device-Tree-Overlays und der zu ladenden Treiber. Sofern keine zusätzlichen Anpassungen durch den Benutzer erforderlich sind, werden alle benötigten Linux-Module geladen und das Pin-Muxing wird beim Systemstart konfiguriert.

Expertenbereich: EEPROM-Anpassungen sind über die EEPROM-API und die Device-Tree-Overlays möglich. Für weitere Informationen schauen Sie bitte hier.

CaribouLite API

Alle CaribouLite-Softwarekomponenten befinden sich in unserem GitHub-Repository. Dazu gehören libcariboulite & SoapySDR Treiber, Device-Tree Overlays und Beispielcode.

SoapySDR API wird vollständig unterstützt und ist in Soapy API enthalten. Um beide Kanäle in CaribouLite SDR zu unterstützen – und um abwärtskompatibel mit der aktuellen Ökosystem-Software zu bleiben – wird jedes CaribouLite-Board als zwei SDR-Geräte erkannt und nicht als ein Gerät mit zwei Kanälen. Die beiden Geräte sind:

Der Sub-1-GHz-Kanal
Der Weitbereichskanal bis zu 6 GHz (oder 2,4 GHz für die ISM-Version)

Diese Konfiguration unterstützt eine breite Palette von Standard-Softwarepaketen wie SDR-PlusPlus, GQRX, CubicSDR, GNU-Radio und andere.

Standard-Kommunikations-Basisband-API

CaribouLite unterstützt auch die Verwendung der standardmäßigen IEEE-802.15.4 PHY-Cores, die im AT86RF215-ZU-Modem von Microchip implementiert sind. Mit den dualen IEEE-802.15.4 PHY-Funkkanälen können Hardcore-Basisbänder und Kommunikationsknoten wie Zigbee(Pro), Thread und andere implementiert werden, ohne dass eine weitere SDR-Programmierung oder ein Design erforderlich ist.

FPGA-APIs

CaribouLite enthält einen ICE40LP1K FPGA-Chip, der hauptsächlich für die SDR-Anwendung verwendet wird – Kanalkonfiguration, bidirektionales Daten-Streaming und Diagnosedienste. Wie jedes andere Element von CaribouLite kann es optimiert, modifiziert und für eigene Anwendungen wiederverwendet werden.

Das FPGA wird von libcariboulite programmiert, wenn die Operationssitzung beginnt. Die Programmierung erfolgt über eine spezielle, an CaribouLite angepasste API und kann über die Kommandozeile erfolgen. Weitere Details sind im Firmware-Unterverzeichnis unseres Repo zu finden.

Die SMI-Schnittstellen-API

SMI (Secondary Memory Interface) ermöglicht es, I/Q-Samples zwischen dem RPi und CaribouLite hin und her zu streamen. Soweit wir wissen, wurde diese Schnittstelle bisher noch nicht vollständig erforscht, und wir freuen uns, der RPi-Gemeinschaft unseren Beitrag zur Verfügung zu stellen. Wir haben zwei verschiedene Ansätze für diese Schnittstelle untersucht – den User-Mode Ansatz (siehe Lean2’s erstaunliche Arbeit) und den Kernel-Mode Modul Ansatz. Am Ende haben wir uns für den Kernel-Mode-Ansatz entschieden, da er sich als robuster für große Datenströme erwiesen hat.

Wir haben Überlegungen zum Design, eine Software-API, Bugs und Benchmarking beigesteuert, die alle auf unserer SMI-Seite und auf unseren externen Dokumentationsseiten zu finden sind.

Layout & Schnittstellen
Blockdiagramm

System block diagram

Stromversorgung

CaribouLite bezieht seinen Strom über die 40-polige Stiftleiste aus der 5-V-Schiene des Raspberry Pi. Diese 5 V werden vom Tx-seitigen HF-Verstärker nach einer gewissen Filterung verwendet (nur Vollversion). Ein rauscharmer 3,3-V-LDO wird zur Versorgung der 3,3-V-Peripheriegeräte auf dem Board verwendet. Ein zusätzlicher LDO wandelt die 3,3 V in 2,5 V und 1,2 V für das FPGA ab.

Die Verwendung von LDOs anstelle von DC-DC-Wandlern verringert den Grad der leitungsgebundenen und abgestrahlten Störungen in den empfindlichen Teilen des Boards. Dies führt auch zu einer Isolierung im unteren und mittleren Frequenzbereich zwischen dem RPi und CaribouLite sowie zu einer geringeren EMI-Emission.

 

System power architecture

Steckverbinder
RPI – Ein 40-poliger Header-Anschluss für 40-polige Raspberry Pi-Boards.
PMOD – Eine (standardmäßig unbestückte) Stiftleiste, die 8 Bits für FPGA-Signale, 2 Pins für GND und 2 Pins für 3,3 V Stromversorgung bereitstellt. Diese Schnittstelle unterstützt eine maximale Stromaufnahme von 150 mA.
RF High Freq – ein weit abstimmbarer RF ANT-Anschluss, der 30-6000 MHz Tx und Rx (in der Full-Version) oder 2,4 GHz Tx und Rx in der ISM-Version unterstützt.
RF S1G – Ein Sub-1-GHz RF ANT-Anschluss, der 389,5-510 MHz und 779-1020 MHz Tx und Rx unterstützt.
Drucktaste
USER / PROG: (USER on board) – eine Doppeltaste, die hauptsächlich für benutzerprogrammierbare Funktionen oder für den Zugriff auf das HAT-EEPROM verwendet wird. Diese Taste kann auch zum Flashen der internen HAT-EEPROM-Parameter verwendet werden. (Siehe EEPROM API.)

 

User programmable push button / HAT-EEPROM write enable

PMOD-Schnittstelle

Der 8-Bit-PMOD-Anschluss ermöglicht die Verwendung des FPGA für digitale Steuerungsanwendungen, Debugging oder Synchronisation. Die Firmware stellt diese Pins als wählbare und maskierbare GPIO-Bank für Eingänge und Ausgänge zur Verfügung. Diese GPIOs sind sowohl über die FPGA-APIs als auch über die SoapySDR-APIs steuerbar.

Ein paar anwendungsspezifische Anwendungsfälle
Synchronisierung mit externen Signalen für einen Rx-Stream – der Anschluss eines Synchronisationssignals an einen dieser Pins kann verwendet werden, um ein Sync-Flag in die Kanäle einzubetten.
Triggerung durch ein externes Signal für einen Tx-Stream – der Anschluss eines externen Signals an einen dieser Pins kann verwendet werden, um den Tx-Befehl des Modems über die I/Q-Schnittstelle auszulösen. (Mehr dazu demnächst!)
Betrieb von externen Subsystemen – Pseudo-Doppler-Peilung, wie von @mossmann in opera-cake beschrieben, kann durch genaue Automatisierung der Empfangs-Port-Synchronisation innerhalb der FPGA-Firmware realisiert werden.

LED-Anzeigen

Allzweck-LEDs (LD1 / LD2): Diese LEDs mit hoher Helligkeit sind über die FPGA-Software-API steuerbar. Sie können zur Auslösung von Benutzeraktionen, zur Anzeige des Systemzustands (z. B. PLL-Lock-Status) oder zur Warnung des Benutzers vor einem Problem verwendet werden.

RF-Aktivitäts-LED-Anzeigen: Jedes der beiden Funkgeräte verfügt über ein Paar Tx/Rx-LEDs neben den RF-Anschlüssen, die die aktuelle Aktivität des Funkgeräts anzeigen.

Externer Ref. Takteingang

Mixer synthesizer reference signal inputs

Um eine breite Palette von Frequenzabstimmungen zu unterstützen, verwendet CaribouLite den integrierten Mixer-IC RFFC5072 von Qorvo. Standardmäßig wird die Frequenzreferenzquelle (32 MHz) für die PLL vom Modem erzeugt und bereitgestellt.

Für einige Anwendungen (Takt-Phasen-Anpassung, unterschiedliche Frequenzauflösung usw.) kann eine separate Taktquelle erforderlich sein. Auf der Oberseite der Platine können Sie eine externe Taktquelle über U.FL anschließen. Die Widerstandsbrücken können je nach Bedarf geändert werden.

Top and Bottom sides of the CaribouLite

TopBottom
1. 6 GHz SMA connector8. Modem – AT86RF215
2. Sub-1-GHz SMA connector9. FPGA – ICE40LP1K
3. User switch and user LEDs10. RFFC5072(A) – Synth. Integrated Mixer
4. PMOD connector (8-bit I/O, GND and 3.3V)11. TCXO 26 MHz
5. External reference clock input12. RPI 40-pin connector
6. RF activity indication LEDs13. RPi HAT-EEPROM
7. RF Front-end for 6 GHz channel

Comparisons

 CaribouLiteCaribouLite-ISMRTL-SDRLimeSDR MiniAirspy R2PlutoSDRLimeSDRHackRF OnebladeRFiotSDR
RF ChipsetAT86RF215AT86RF215RTL2832ULMS7002MR820T2AD9363LMS7002MMAX5864, MAX2837, RFFC5072LMS6002MAT86RF215, MAX2769
FPGA / CPLDICE40LP 1.28 kLEICE40LP 1.28 kLEN/AAltera MAX 10N/AZynq XC7Z010 28 kLEAltera 40KLE Cyclone 464 Macrocell CPLDAltera 40KLE/115KLE Cyclone 4ZYNQ XC7Z010 / XC7Z020
Tuning RangeCH1: 30 MHz – 6 GHz / CH2: Sub-1GHzCH1: 2.4 – 2.4835 GHz / CH2: Sub-1GHz22 MHz – 2.2 GHz10 MHz – 3.5 GHz24 – 1700 MHz325 – 3800 MHz30 MHz – 3.8 GHz1 MHz – 6 GHz300 MHz – 3.8 GHzSub-1GHz, 2.4 GHz, and 1575.42 MHz
Max Sampling Rate4 MSPS4 MSPS3.2 MSPS30.72 MSPS10 MSPS61.44 MSPS61.44 MSPS20 MSPS40 MSPS4 MSPS (16.368 MSPS MAX2769)
ADC/DAC Resolution13-bit13-bit8-bit12-bit12-bit12-bit12-bit8-bit12-bit13-bit (2-bit MAX2769)
Max RF Bandwidth2.5 MHz2.5 MHz2.5 MHz30.72 MHzUnknown20 MHz61.44 MHz20 MHz28 MHz4 MHz (8 MHz MAX2769)
Transmit Powerup to 14 dBm (@ISM frequencies),up to 14 dBmN/A0 to 10 dBm (frequency dependent)N/A7 dBm0 to 10 dBm (frequency dependent)0 to 10 dBm, -10 dBm+ (15 dBm @ 2.4 GHz)6 dBm14 dBm+
Frequency Stability<±2 ppm<±2 ppm±1 ppm±2.5 ppm±0.5 ppm±25 ppm±2.5 ppm±20 ppm±1 ppm±2 ppm
Channels221 (Rx only)1122112 + 1 GPS Rx
DuplexDual Half DuplexDual Half DuplexN/AFull SISON/AFullFull MIMOHalfFull SISODual-channel full duplex
In-System ProcessorBCM283x (x1/4) BCM2711 (x4)BCM283x (x1/4) / BCM2711 (x4)N/ANoCortex M4FARM Cortex-A9 (x1)NoLPC4320FNoArm Cortex A9 (x2)
Open sourceFullFullNoFullUnknownFullFullFullSchematic, FirmwareHardware, Firmware
Operating SystemLinux (Raspberry Pi dependent)Linux (Raspberry Pi dependent)Bare Metal MCULinuxBare Metal MCULinux
Bus/InterfaceSMI (Raspberry Pi)SMI (Raspberry Pi)USB 2.0USB 3USB 2USB 2USB 3USB 2USB 3Gbit Ethernet and USB 2
GPSAddonAddonNoNoNoNoNoNoNoFE + Add-on Sync
IEEE-802.15.4 PHY cores22NoNoNoNoNoNoNo2
Multi-Board SynchronizationClock and DataClock and DataNoClockExternal Coherent clock input, outputsNoClockClockClock and timestampsClock and data
GPIOYes (8-bit PMOD)Yes (8-bit PMOD)NoYesYes (18 pins)NoYesExpansion HeadersYesYes (24 pins)
PortableYes (+RPi0)Yes (+RPi0)Yes (RPi)Yes (with a strong PC)Yes (with a strong PC)NoNoNoNoNo
Area (Dimensions)1,950 mm² (65 x 30 mm)1,950 mm² (65 x 30 mm)1,863 mm² (69 x 27 mm)2,208 mm² (32 x 69 mm)1,600 mm² (64 x 25 mm)9,243 mm² (117 x 79 mm)6,000 mm² (60 x 100 mm)9,000 mm² (75 x 120 mm)11,397 mm² (87 x 131 mm)7,752 mm² (76 x 102 mm)
Price$119$69~$25$199$169$199$299$299$420$599
Price Per Channel$59.5$34.5~$25 (Rx)$199$169 (Rx)$99.5$149.5$299$420~$199.5 (2+1 ch)

Support & Documentation

CaribouLite is extensively documented on GitHub:

You can also reach us at cariboulabs.co@gmail.com or using the Ask a technical question link below.

Produktionsplan

Die CaribouLite-Hardware wurde in zwei Vorproduktionsrevisionen (Red und White) getestet, die zur aktuellen Produktionsrevision (R2.5) führten. Diese früheren Produktionsläufe haben uns geholfen, produktive Beziehungen zu unseren Vertragsherstellern (CMs) in China aufzubauen und ein hohes Maß an Vertrauen zu erreichen. Unsere Kommunikation ist jetzt so, dass wir Probleme in Echtzeit melden und beheben können, was zu qualitativ hochwertigen Produkten und einer extrem hohen Ausbeute geführt hat.

Die Produktion wird in Chargen mit steigendem Volumen erfolgen. Die erste Charge wird relativ klein sein, während die zweite und dritte Charge bis zur Fertigstellung des Auftrags an Volumen zunehmen werden. Um die Ausbeute weiter zu maximieren, wird jede hergestellte Platte einem Prüfverfahren unterzogen. Nach der Validierung wird sie gemäß einem festgelegten Standard, der in einer Arbeitsanweisung (Statement of Work – SoW) beschrieben ist, auf die wir uns mit unseren CMs geeinigt haben, gekennzeichnet und verpackt.

Auslieferung & Logistik

Nachdem wir die Produktionschargen von CaribouLite getestet und verpackt haben, werden wir sie an Crowd Supply’s Fulfillment-Partner Mouser Electronics schicken, der sie an Unterstützer auf der ganzen Welt verteilen wird. Mehr über den Fulfillment-Service von Crowd Supply erfahren Sie unter Bestellen, Bezahlen und Versenden in deren Leitfaden.

Risiken und Herausforderungen

Verzögerungen bei der Verfügbarkeit von Bauteilen aufgrund des weltweiten Siliziummangels sind zweifellos das größte Risiko in der Produktionsphase unseres Projekts. Wir haben Beziehungen zu Vertretern der wichtigsten Lieferanten aufgebaut und hoffen, dass diese Beziehungen uns helfen werden, dieses Risiko zu mindern. Leider ist es möglich, dass die branchenweite Ungewissheit dennoch Ihre Geduld und Ihr Verständnis erfordern wird. Sollte dies der Fall sein, danken wir Ihnen im Voraus, aber Sie sollten wissen, dass wir alles in unserer Macht stehende tun, um den Prozess voranzutreiben.

Wir sind davon überzeugt, dass unsere strengen Fertigungsstandards – von der Leiterplattenherstellung über die Montage bis hin zur Verpackung – mehr als ausreichend sind, um die meisten der anderen Risiken, die üblicherweise mit der Herstellung von Elektronik verbunden sind, zu überwinden. Insbesondere die Anzahl der fehlerhaften Leiterplatten, die wir erhalten, wurde durch die Test- und Validierungsverfahren, die in dem SoW, das unsere Auftragsfertigungsvereinbarungen regelt, verankert sind, stark reduziert.

CaribouLite RPi HAT is participating in the Qorvo RF Accelerator!


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Hardware Revisions

Die erste Prototyping-Revision (REV1) der Karte wurde hergestellt und getestet, um unsere Vorstellungen von den Fähigkeiten der Karte zu erfüllen. Diese Revision wurde zum Testen der HF-Teile, der digitalen Teile und zur Entwicklung der Firmware und Softwareunterstützung über das RPI verwendet.

CaribouLite R1CaribouLite Connectors
CaribouLite Rev1 – the prototype versionCaribouLite Rev2.5 – Production Revision

Die zweite Revision (REV2) – White – wurde dann entwickelt, um das Design wie unten beschrieben weiter zu verfeinern:

  1. Verbesserung der Filterung der Bildunterdrückung – U10 und U12 (HPF & LPF) – wurden durch integrierte LTCC-Filter von MiniCircuits ersetzt, die eine viel bessere Unterdrückung außerhalb des Bandes bieten als die früheren.
  2. Entfernen des FPGA-Flashs – überflüssig angesichts der Tatsache, dass das RPI das FPGA in <1 Sekunde über SPI konfiguriert. Selbst wenn wir eine ganze Bibliothek von kundenspezifischen FPGA-Firmware-Dateien haben, ist das Umschalten zwischen ihnen so einfach und schnell wie ein einziger Linux-Befehl.
  3. Verbesserung des Board-Layouts und Verschönerung der Overlays (Silkscreen) (einschließlich Logo).
  4. Eine einzige 3,3-V-Stromversorgung auf Systemebene (während das FPGA weiterhin 2,5 V und 1,2 V für seinen Kern erhält). Es wurde ein linearer Regler (anstelle eines schaltenden DC-DC) verwendet, um die leitungsgebundenen Rauschpegel (Strom und Masse) zu reduzieren.
  5. Obere und untere EMI-Abschirmungsoption – die EMI/RFI-Abschirmungsdesignmodelle sind im 3D-Verzeichnis enthalten.
  6. Detailliertere Änderungen an den Schaltplänen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass in CaribouLite-Rev2.5 das PCB-Design gründlich überarbeitet wurde, um den pädagogischen Anforderungen mit Blick auf die Leistung gerecht zu werden. Der HF-Pfad wurde mit Icons versehen, um die Orientierung in den Schaltplänen zu erleichtern, es wurde eine freundliche Beschriftung hinzugefügt, die die Komponenten des Systems durch ihre Funktionalität statt durch logische Bezeichnungen beschreibt, und vieles mehr.

Top View
Top View
Top and Bottom views of CaribouLite Rev2.4 (pre-production)
Top ViewTop View
Top ViewTop View
Top and Bottom views of CaribouLite Rev2.5Top and Bottom views of CaribouLite Rev2.5 with EMI/RFI shields

Specifications

RF Channels:

  • Sub-1GHz: 389.5-510 MHz / 779-1020 MHz
  • Wide tuning channel: 30 MHz – 6 GHz (excluding 2398.5-2400 MHz and 2483.5-2485 MHz)
spectra
Applicable spectra, S1G – sub-1GHz, WB – Wide tuning channel

Note: The gaps are defined by the design constraints of the system and may not exist in real-life hardware. Actual modem synthesizer outputs test show wider margins at room temperature than those written in the datatsheet, but, as noted by Microchip, performance may suffer.

FPGA specifications:

  • 160 LABs / CLBs
  • 1280 Logic Elements / Cells
  • 65536 Total RAM bits
  • 67 I/Os, Temp: -40-100 degC

Applicable RPI models: RPI_1(B+/A+), RPI_2B, RPI_Zero(Zero/W/WH), RPI_3(B/A+/B+), RPI_4B

ParameterSub-1GHzWide Tuning Channel
Frequency tuner range389.5-510 MHz / 779-1020 MHz30 MHz – 6 GHz (excluding 2398.5-2400 MHz and 2483.5-2485 MHz)
Sample rate (ADC / DAC)4 MSPS4 MSPS
Analog bandwidth (Rx / Tx)2.5 MHz2.5 MHz
Max Transmit power14 dBm>10 dBm @ 30-2400 MHz, >5 dBm @ 2400-6000 MHz
Receive noise figure<5 dB<6 dB @ 30-3500 MHz, <8 dB @ 3500-6000 MHz

Note: (1) Feature comparison table with other SDR devices will be published shortly (2) Some of the above specifications are simulated rather than tested (3) Analog bandwidth controlled by the modem (4) The ISM version of the board doesn’t contain the wide-range of frequencies (30-6000 MHz) and contains the native capabilities of the Modem IC.

Disclaimer

CaribouLite ist ein Testgerät für RF-Systeme. Sie sind für die legale Nutzung Ihres CaribouLite verantwortlich.

Definitionen: DER GEGENSTAND INHALT: alle Dateien, Software, Anweisungen, Informationen, Ideen und Wissen, die sich in diesem Git-Repository befinden.

Keine Garantie: DIE GEGENSTÄNDLICHEN INHALTE WERDEN “SO WIE SIE SIND” ZUR VERFÜGUNG GESTELLT, OHNE JEGLICHE GARANTIE, WEDER AUSDRÜCKLICH NOCH STILLSCHWEIGEND ODER GESETZLICH, EINSCHLIESSLICH, ABER NICHT BESCHRÄNKT AUF, JEGLICHE GARANTIE, DASS DIE GEGENSTÄNDLICHEN INHALTE DEN SPEZIFIKATIONEN ENTSPRECHEN, JEGLICHE STILLSCHWEIGENDE GARANTIE DER MARKTGÄNGIGKEIT, DER EIGNUNG FÜR EINEN BESTIMMTEN ZWECK ODER DER FREIHEIT VON VERLETZUNGEN, JEGLICHE GARANTIE, DASS DIE GEGENSTÄNDLICHEN INHALTE FEHLERFREI SIND, ODER JEGLICHE GARANTIE, DASS DIE DOKUMENTATION, FALLS SIE ZUR VERFÜGUNG GESTELLT WIRD, MIT DEN GEGENSTÄNDLICHEN INHALTEN ÜBEREINSTIMMEN WIRD. DARÜBER HINAUS LEHNEN DIE EIGENTÜMER DES REPOSITORYS UND DIE MITWIRKENDEN ALLE GARANTIEN UND HAFTUNGEN IN BEZUG AUF SOFTWARE VON DRITTANBIETERN AB, SOFERN DIESE IN DER ORIGINALSOFTWARE ENTHALTEN IST, UND STELLEN SIE “WIE BESEHEN” ZUR VERFÜGUNG.

Verzicht und Schadloshaltung: Der EMPFÄNGER VERPFLICHTET SICH, AUF JEGLICHE ANSPRÜCHE GEGEN DIE EIGENTÜMER UND BETEILIGTEN, IHRE AUFTRAGNEHMER UND UNTERAUFTRAGNEHMER SOWIE JEGLICHE VORHERIGEN EMPFÄNGER ZU VERZICHTEN. FALLS DIE NUTZUNG DER GEGENSTÄNDLICHEN INHALTE DURCH DEN EMPFÄNGER ZU HAFTUNGEN, FORDERUNGEN, SCHÄDEN, AUSGABEN ODER VERLUSTEN FÜHRT, DIE SICH AUS EINER SOLCHEN NUTZUNG ERGEBEN, EINSCHLIESSLICH SCHÄDEN AUS PRODUKTEN, DIE AUF DER NUTZUNG DER GEGENSTÄNDLICHEN INHALTE DURCH DEN EMPFÄNGER BERUHEN ODER DARAUS RESULTIEREN, HAT DER EMPFÄNGER DIE EIGENTÜMER UND BEITRAGSZAHLER DES REPOSITORYS, IHRE AUFTRAGNEHMER UND UNTERAUFTRAGNEHMER SOWIE ALLE FRÜHEREN EMPFÄNGER IM GESETZLICH ZULÄSSIGEN UMFANG SCHADLOS ZU HALTEN UND FREIZUSTELLEN.

1 Antwort

  1. Jörg Du gräbst immer interessante Dinge aus – schönen Dank dafür!
    Das Teil scheint mir geeignet um eine Oscar 100 Station im Hosentaschen Format zu bauen…
    73,Edwin – DC9OE
    PS. vielleicht mit Regenschirm als Schüssel, haben wir in C25 schon mal zum Spass getestet und funktioniert… hi

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