Dzięki
rozwojowi nowoczesnych układów elektronicznych obecnie mozliwe jest
zbudowanie w warunkach amatorskich urządzeń radiowych o mozliwościach,
które kilka lat temu dostępne były tylko w urządzeniach fabrycznych.
Mimo to większość konstrukcji amatorskich bazuje na tradycyjnej
technologii a najczęściej spotykanym unowocześnieniem jest cyfrowa
synteza częstotliwości. Koncepcja naszego odbiornika polega na
połączeniu najnowszych i jednocześnie niedrogich układów scalonych.
Nowatorskim pomysłem jest skorzystanie z przetwarzania sygnału m.cz.
przez mikrokontroler, który jednoczesnie jest sercem całego urządzenia
i zapewnia sterowanie wszystkimi elementami, interfejs użytkownika,
obsługę syntezy i funkcje dodatkowe.
Jednocześnie jest to urządzenie z założenia tanie, szacowany koszt przy
samodzielnym wykonaniu płytek drukowanych to kwota rzędu 200zł. Do
celów niekomercyjnych korzystanie z zamieszczonych schematów i
oprogramowania jest darmowe.
Najważniejsze cechy naszego
odbiornika:
- cyfrowe przetwarzanie w
torze
m.cz.; sygnał przetwarzany jest do postaci cyfrowej, analizowany i
przetwarzany w mikroprocesorze
- w pełni cyfrowe sterowanie
nawet takimi funkcjami jak głośność, używamy tylko przycisków
stykowych i potencjometru kodującego; umożliwia to również
sterowanie wszystkimi elementami odbiornika w sposób
automatyczny,
- synteza DDS – z wykorzystaniem
popularnego układu Analog Devices zapewnia pokrycie całego zakresu fal
krótkich, wysoką precyzję i łatwość strojenia,
- odbiór sygnałow w
modulacjach CW i SSB (USB i LSB), możliwość odbioru stacji AM po
dokładnym dostrojeniu do częstotliwości nośnej
- zakres częstotliwości 7kHz-30MHz (odbiór w zależności od
zastosowanego filtra wejściowego),
- podwójne ARW (analogowe
z zakresem regulacji 50dB i cyfrowe z zakresem regulacji 25dB)
sterowane przez mikroprocesor
- programowana szybkość (w torze
analogowym i cyfrowym) i zakres wzmocnienia ARW (w torze cyfrowym),
- system ochrony słuchu (Ear
Protection System) zapobiegający powstawaniu głośnych trzasków
na wyjściu m.cz.,
- możliwość ręcznej regulacji
wzmocnienia w torze analogowym p.cz.,
- tłumik antenowy sterowany
ręcznie lub automatycznie, w trybie automatycznym zapewnia szybką
ochronę przed przesterowaniami,
- S-meter z kompensacją
działania tłumika antenowego,
- dwa banki po cztery definowalne kroki
strojenia oraz automatyczne zwiększanie kroku strojenia (Smart tuning)
z programowanym mnożnikiem,
- 20 pamięci, możliwość pracy w
trybie VFO lub w trybie pamięci,
- oprogramowanie do strojenia
odbiornika wbudowane w procesor, oraz inne funkcje wspomagające
regulację,
- interfejs pozwalający połączyć
urządzenie z komputerem, możliwość pełnego sterowania
funkcjami odbiornika przez komputer, możliwośc zastosowania jako tuner internetowy
- złącze do klawiatury
komputerowej pozwalające na wygodne operowanie pamięciami i
wprowadzanie częstotliwości,
- dodatkowe wbudowane
oprogramowanie pozwalające wykorzystać urządzenie jako syntezer
częstotliwości (po wyprowadzeniu na zewnątrz sygnału wyjściowego DDS),
- darmowe oprogramowanie dla PC
- analizator widma dla zakresu KF,
- darmowe kody źródłowe w
języku C pozwalające na tworzenie własnych aplikacji sterujących
odbiornikiem.
Aby zachować prostotę konstrukcji, niską cenę i łatwość montażu
konieczne było przyjęcie pewnych ograniczeń. W podstawowej wersji
zakładamy użycie jednego filtra wejściowego (może to być filtr
dolnoprzepustowy 10MHz zapewniający w miarę dobry odbiór w zakresie do
10MHz lub dowolny filtr pasmowy). Wykonanie dobrego filtra w warunkach
amatorskich nie jest łatwe a dla niedoświadczonych konstruktorów może
to być problemem największym. Stąd decyzja o uproszczeniu tej części
toru odbiornika. Jednakże dla tych, którzy chcą uzyskać lepsze
parametry i operować kilkoma filtrami pasmowymi przewidzieliśmy złącze
do przełączania jednego z siedmiu filtrów wejściowych. Przewidujemy
również możliwość prostego przełączania pomiędzy dwoma filtrami co
najczęściej może oznaczać zastosowanie filtra dolnoprzepustowego 8MHz i
filtra pasmowego 14MHz co umożliwi odbiór najpopularniejszych pasm
amatorskich. Kolejnym kompromisem jest zastosowanie popularnych układów
mieszaczy NE612. Urządzenie niewątpliwie się upraszcza ale odporność na
modulację skrośną jest niestety niewielka. W torze p.cz. stosujemy
częstotliwość 10.7MHz. Podyktowane to zostało wzgledną łatwościa
zdobycia odpowiednich rezonatorów kwarcowych. Przewidzieliśmy jednak w
oprogramowaniu możliwość wprowadzenia innej częstotliwości p.cz. co
umożliwi zaawansowanym konstruktorom próby z wyższymi czestotliwościami
p.cz.
Koncepcyjny schemat przedstawia poniższy rysunek (kliknij prawym
klawiszem myszki ->
pokaż obrazek)

Podstawowe moduły odbiornika to
część analogowa, część cyfrowa (zawierająca również wzmacniacz m.cz.),
panel czołowy i DDS.
Schemat blokowy przedstawia
szczegółową budowę odbiornika (kliknij prawym klawiszem myszki ->
pokaż obrazek)

Sygnał z anteny po przejściu przez filtr dolnoprzepustowy (opcjonalnie
filtry pasmowe) mieszany jest z sygnałem z syntezy DDS. Dalej mamy 4
kwarcowy filtr p.cz., regulowany wzmacniacz p.cz. i kolejny mieszacz.
Wzmocniony sygnał m.cz. przechodzi przez konwerter poziomu na
przetwornik A/D wbudowany w mikrokontroler. Po przetworzeniu następuje
kolejna konwersja na postać analogową, filtrowanie filtrem
dolnoprzepustowym i wzmocnienie m.cz.
Mikrokontroler steruje tłumikiem antenowym, wzmocnieniem p.cz. (przez
cyfrowy potencjometr), przełączaniem BFO, wzmocnieniem m.cz. , syntezą
DDS i oczywiście interfejsem użytkownika, klawiaturą zewnętrzną i
interfejsem do PC.
Szczegółowe informacje na temat funkcji i obsługi odbiornika zawiera instrukcja obsługi.
Dostępny jest również darmowy program analizatora widma dla zakresu KF
(obrazek).

Wszystkie informacje potrzebne do budowy odbiornika dostępne są na
stronie www w tym kompletne schematy ideowe, montażowe, oprogramowanie.
Aha. I jeszcze tylko pozostaje odpowiedzieć na pytanie dlaczego to
robimy - BO TO NASZA PASJA.
|