SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912 Giuliano Carmignani, I0CG

Un po’ di storia sui DDS: Il DDS AD9912 della Analog Devices rappresenta lo stato dell’arte nella purezza spettrale ottenibile da questa categoria di componenti Giuliano I0CG

In Principio era l’AD9851 Giuliano I0CG

Non era usabile come generatore diretto Non era usabile come generatore diretto. Le spurie erano talmente tante, e di elevato livello, da rendere praticamente obbligatorio asservire un PLL al DDS, con il conseguente peggioramento del rumore di fase. Giuliano I0CG

Il DDS viene usato come oscillatore di riferimento per un loop asservito in fase E’ sempre un compromesso. Si accetta un rumore di fase piu’ alto in cambio di una purezza spettrale (assenza di spurie) maggiore Giuliano I0CG

Pero’, per una applicazione SDR (Software Defined Radio) il rumore di fase e’ fatale. Si traduce direttamente in una gamma dinamica ridotta a causa di fenomeni di intermodulazione. A volte si preferiscono le spurie al rumore di fase Giuliano I0CG

Per fortuna alla Analog Devices non stavano con le mani in mano… AD9951 con DAC da 14 bit Giuliano I0CG

Risultato : molte meno spurie Giuliano I0CG

I due chip DDS a confronto AD9851 AD9951 Giuliano I0CG

Abbiamo trovato la soluzione ? Quindi 200 MHz per ricevere i 50 MHz Magari…. Un Rx SDR con QSD ha bisogno di un clock per il QSD stesso pari 4 volte la massima frequenza di ricezione. Quindi 200 MHz per ricevere i 50 MHz Giuliano I0CG

E come si comporta l’AD9951 quando lavora a 200 MHz output E come si comporta l’AD9951 quando lavora a 200 MHz output ? Mica tanto bene…. Giuliano I0CG

Il chip AD9912 con clock da 1 GHz Giuliano I0CG

Comparazione del rumore di fase tra Generatore Marconi 2022C e DDS AD9951 Giuliano I0CG

Intermodulazione in 50 MHz dell’SDRx Distanza tra i toni 1 KHz, IP3= +22.5

Comparazione rumore di fase tra diversi DDS Giuliano I0CG

Rumore di fase scheda AD9951 I0CG Misure di Martein Bakker PA3AKE 2KHz            -137dBc/Hz      3KHz            -140dBc/Hz        5KHz            -145dBc/Hz     10KHz          -147dBc/Hz       20KHz          -148dBc/Hz       50KHz          -150dBc/Hz        100KHz         -150dBc/Hz     Giuliano I0CG

Il kit con l’AD9951 ha avuto un notevole successo ed è ancora valido se usato su TRX tradizionali sino a 50 MHz Giuliano I0CG

Ma ora esiste un nuovo kit con l’AD9912 : Primo prototipo del generatore AD9912 Giuliano I0CG

Prime prove con la demo-board AD Giuliano I0CG

Ed ecco il risultato definitivo: l’ AD9912 meccanicamente compatibile con l’ AD9951

Ovviamente anche il clock a 1 GHz deve essere molto pulito per avere quei risultati … la soluzione migliore e’ stata quella di selezionare la decima armonica di un oscillatore a quarzo di qualità a 100 MHz Giuliano I0CG

Nuovo clock ad un GHz Giuliano I0CG

L ‘SDRx_TRX Giuliano I0CG

Dettaglio pannello frontale

Board block diagram Giuliano I0CG

Prestazioni: Ricezione a sintonia continua 2-30 MHz+50 MHz Trasmissione 2-30 MHz + 50 MHz Potenza di uscita : 10 W Commutazione automatica su tre antenne Controllo completo del software POWER SDR Flex Radio Tutti i parametri sono controllati dal pannellino del SDRx_TRX (frequenza, filtri IF, funzioni DSP ecc.) tramite comandi CAT con protocollo Kenwood Sintonia tramite encoder ottico Alimentazione prelevata dal PC Se la finestra del display sul PC è iconizzata l’operatività è identica ad un TRX tradizionale. Con il display del PC abilitato tutte le funzioni sono comandabili anche con il Mouse, come su di un SDR tradizionale La presenza del pannello Frontale consente l’autonomia completa dal PC con la sola aggiunta di una piastra DSP ( DSPx di KK7P ) Giuliano I0CG

Funzioni con il tasto “DSP” Giuliano I0CG

Funzioni con tasto “FUN” Giuliano I0CG

Piastre del TRX Il ricevitore SDRX completo di preselettore automatico a sintonia continua e DDS AD9912 o AD9951 Giuliano I0CG

PIC control panel Giuliano I0CG

Vista superiore Giuliano I0CG

Vista inferiore: Scheda filtri TX + generatore SSB Giuliano I0CG

Dettaglio filtri TX: E’ stata utilizzata la scheda ALEX del progetto HPSDR progettata per accettare 100 W sino a 50 MHz (progetto di KE9H) La piastra contiene anche il misuratore SWR e può selezionare tre antenne Giuliano I0CG

Filtri TX (HPSDR ALEX) Giuliano I0CG

Evoluzioni future Utilizzo delle schede HPSDR JANUS ed OZY come Audio ad alte prestazioni e collegamento USB al PC Utilizzo di 2 X AD9910 DDS sincronizzati I/Q per la generazione diretta della portante di campionamento sul Mixer QSD ( senza divisore x 4 ) Aggiunta della banda dei 144 MHz PA da 100 Watts