SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912

Presentazione sul tema: "SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912"— Transcript della presentazione:

1 SDRx_TRX Transceiver SDR con il DDS AD9912
Giuliano Carmignani, I0CG

2 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

3 In Principio era l’AD9851 Giuliano I0CG

4 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

5 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

6 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

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

8 Risultato : molte meno spurie
Giuliano I0CG

9 I due chip DDS a confronto
AD9851 AD9951 Giuliano I0CG

10 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

11 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

12 Il chip AD9912 con clock da 1 GHz
Giuliano I0CG

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

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

15 Comparazione rumore di fase tra diversi DDS
Giuliano I0CG

16 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

17 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

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

19 Prime prove con la demo-board AD
Giuliano I0CG

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

21 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

22 Nuovo clock ad un GHz Giuliano I0CG

23 L ‘SDRx_TRX Giuliano I0CG

24 Dettaglio pannello frontale

25 Board block diagram Giuliano I0CG

26 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

27 Funzioni con il tasto “DSP”
Giuliano I0CG

28 Funzioni con tasto “FUN”
Giuliano I0CG

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

30 PIC control panel Giuliano I0CG

31 Vista superiore Giuliano I0CG

32 Vista inferiore: Scheda filtri TX + generatore SSB
Giuliano I0CG

33 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

34 Filtri TX (HPSDR ALEX) Giuliano I0CG

35 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