Zrealizovaný funkční vzorek SDR Small Station v2/2021 z prosince 2021:

Podrobnosti jsou na: https://1drv.ms/f/s!AqUMQP6rgajXhI1jWPgQbeUnjivTsQ
Zatím vyzkoušeno pouze s mW výkony (ještě nemám PA), signál, zdá se být čistý, na druhém zařízení je stabilní, digitální provoz dokonale čitelný, vyzkoušeny módy FT8/FT4, Q65, ale i JT9, BPSK31 (ty jsou náročné na stabilitu kmitočtu), RTTY, DominoEX, THOR ...

Varianta SDR (29. června 2021): 

Tato koncepce vychází z varianty č. 3, pouze standardní UHF TCVR (pásmo 432 MHz) byl nahrazen SDR TCVRem Adalm Pluto. Základní konfigurace vychází z tohoto kmitočtového plánu:

1. RX pracuje na kmitočtu 10 368 MHz, s kmitočtem LO  F_LO = 9750 MHz, F_REF = 25 MHz, tj. Pluto přijímá na kmitočtu 618 MHz.
2. TX pracuje na kmitočtu 10 368 MHz, s kmitočtem LO  F_LO = 7950 MHz, F_REF = 25 MHz, tj. Pluto vysílá na kmitočtu 2418 MHz.
3. Kmitočet 7950 MHz pro směšovač TX je generován pomocí VFO ADF4351, které běží na kmitočtu 3975 MHz, F_REF = 25 MHz. Kmitočet 3975 MHz je zesílen a násoben 2x pasivním zdvojovačem kmitočtu Analog Devices. Kmitočet 7950 MHz je směšován s kmitočtem 2418 MHz (TX Pluto) na požadovaný 10 368 MHz.
4. Všechna zařízení (LNB, Pluto, ADF4351) využívají jediného zdroje referenčního kmitočtu F_REF = 25 MHz.
5. Pro oscilátor F_REF = 25 MHz uvažuji s provedením OCXO, typ OH300, výrobce Connor Winfield, stabilita +- 5 ppb, nízký jitter. OCXO bylo dodáno, PCB byla vyrobena, dosud neosazena a nezkoušena.
6. Kalibrace OCXO dle majáku řízeného GPS DO, korekce pomocí vstupů RIT a XIT SDR transceiveru.
7. Řízení Dopplera pomocí vstupů RIT a XIT, hodnoty počítány externí aplikací, korekce pomocí vstupů RIT a XIT.

Základní obvody zkoušeny provozem na satelitu QO-100.

Blokové schéma varianta SDR, v2:

Varianta č. 3:

Varianta č. 3 vznikla po následujících úvahách a experimentech:

1. Generátor s ADF 4351 jsem opět, po několika dnech zavěsil na GPS DO a nastavil jsem kmitočet 3 496.59 MHz. Třetí harmonická, tj. 10 489.770 byla na svém místě v přijímači pro QO-100. Signál byl na poslech velice čistý a silný. Takže je předpoklad, že LO nové koncepce bude fungovat.
2. Láďa, OK1UNL mi daroval dvě aktivní násobičky Analog Devices, typ HMC443. Když jsem si prohlédl pouzdro bez vývodů, usoudil jsem, že není v mých silách obvod spolehlivě zapájet. Budu se muset na levnějších pouzdrech 4x4 mm s 6 vývody na jedné straně pájení naučit.
3. Obětoval jsem jeden zesilovač MMIC a vyzkoušel aktivní násobičku s CUP filtrem. Úspěšně. CUP END víčka o průměru 15 mm jsem koupil v Unihobby covidovém výdejním okénku.
4. Vyřešil jsem synchronizaci obou generátorů z jediného kanálu GPS DO. Použitý kmitočet je 27 MHz. Schéma je uvedeno níže.

Varianta č. 2:

Generátory kmitočtů pro RX (LNB) a TX (mixer) synchronizované z GPS DO:

 

O schématu jsem uvažoval v okamžiku, kdy jsem zjistil, že zamýšlené programovatelné oscilátory nemají referenční zdroj kmitočtů stejný. Generátor s kmitočtem 2484 MHz používá TCXO s kmitočtem 25 MHz a generátor Si5351 s kmitočtem 25.7871 je řízen kmitočtem 27 MHz. Abych vystačil s jediným oscilátorem GPS DO, vyzkoušel jsem nakonec zapojení - viz obrázek vpravo, používá GEN1 (Si5351) a GEN2 (ADF 5351) s vynikajícím výsledkem.

Takže  varianta 2 (obrázek nahoře) se liší:

1. LNB je modifikovaný vyřazením integrovaného PLL a směšovače s BA. Výstupní konektor je nahrazen SMA a BA zesilovač je vyroben z MMIC pro 10 GHz.
2. Přijímací cesta musí být zkonstruována, což znamená vybavení podstatně větším počtem stupňů MMIC a CAP filtrací.
3. Ve schématu je namalováno SDR TRX. Samozřejmě lze použít i standardní UHF rádio, ale v takovém případě musí být vybaveno blokem s přepínacími relé, řízeným sekvencí (nebo PTT), s atenuátorem (5W) v cestě TX, kterým bude upravena úroveň např. z 36 dBm na + 5 dBm (úroveň směšovače). Můj TX atenuátor je popsán zde.
4. Varianta č. 2 má základní nevýhody: složitější úpravu LNB, složitější přijímací cestu, ale hlavně neumožňuje volit dva nezávislé přesné kmitočty pro RX a TX.

Poznámky:
1. Modifikaci LNB na LNA jsem vyzkoušel před několika léty úspěšně. Takže, jakmile bude chvilka, provedu ji na dalším LNB, vyfotografuji a popíšu v dalším článku.
2. Transvertor se velice podobá použité koncepci W1GHZ, který byl vynikající inspirací a dokument dávám ke stažení zde.

Varianta č. 1: 

Varianta č. 1 má několik zásadních výhod:

1. Je podstatně jednodušší konstrukce, než varianta č. 2 (přijímací cesta).
2. Umožňuje nastavit rozdílné, ale naprosto přesné kmitočty pro RX a TX. To umožňuje např. volbu rozdílných IF kmitočtů pro RX a TX (např. 432 a 144 MHz) a odpadá nutnost použití přepínaného TX atenuátoru. SDR transceivery mají samostatné RX a TX konektory a TCVRy pro SAT provoz mají vyvedeny samostatně pásma 430 MHz  a 144 MHz.
3. Umožňuje použití LNB s jednoduchou úpravou (pouze přivedení GPS DO injekce).

Uvedené schéma vzniklo po dlouhodobých zkouškách Generátoru řízeného kmitočtem GPS DO při provozu různých zařízení, včetně setupu pro provoz QO-100. Podrobnosti o použití dvou různých generátorů, s kmitočtovou synchronizací z GPS, jsem popsal na konci tohoto článku.