foto1
foto1
foto1
foto1
foto1

HA3HZ amateur radio

Around the world with amateur radio

Solar Terrestrial data


Support is gratefully accepted.

Amount

A Husarek DSP transceivert lengyel amatőrtársak tervezték és programozták, mely az STM32F746 Discovery Board-ot használja.

 A prototípust 4 rádióamatőr sávra tervezték 3,5- 7- 14- 21 MHz-re. A fórumtársak közreműködésével adáson 11 sávon:  1,8- 3,5- 5- 7- 10- 14- 18- 21- 24- 28-  50 MHz-en, míg vételben 1- 65 MHz-ig használható a beépített 74AC175-től függően.

A Discovery STM32F746G modul az eszköz felépítésére szolgál. Ez a modul egy 4,3” érintőképernyő és a kiváló minőségű 24 bites codec erősítő hanggal. A készüléket az I2C buszon keresztül vezérli és DSP szűrést hajt végre. Következő szűrők állnak rendelkezésre:  2,8 kHz, 2,5 kHz, 2,2 kHz, 1,9 kHz, 1 kHz, 500 Hz, 200 Hz és 100 Hz, és három AGC időállandója van.

Az adási oldalon  válassza ki a  kompresszió mértékét  1, 2, 4 vagy 8. Beépített  távíró gomb, és a KEY ott van az a képesség, hogy kézzel tud morse jelet adni. A készülék jellemzője, hogy csak egy gombja van, amely vezérli a kódolót, bármely módosítás ezzel történik. Az egyéb beállítások a kijelzőn változtathatók. A kiválasztás  a BPF és LPF vezérlés BCD kódban történik, lehetőség van DEC beállításra is.

Amint a képen is látható csak egy manuális beállító forgatógombja van, a többi menüből érhető el a képernyő érintésével.

Husarek front

Csak vesz egy modult, feltölti USB-n keresztül a szoftvert (beépített ST-link a modulon) és a meghajtó készen áll. Ez a megjegyzés a 2016. augusztusi prototípusra vonatkozik. Azóta a software fejlesztése csak a programozónál érhető el.  A hardware fejlesztése valódi csapat munka, amely jelenleg is folyik. A téma engem is megérintett, mert szeretnék egy jól működő SDR adó-vevő készüléket is elkészíteni. A Rádiótechnika évkönyve 1987-es kiadásában közreadott DM-100 adó-vevőt (TS-520 után szabadon  Laci, HA0DM leírásában) sikerült megépítenem, melyet 1990- után használtam.

A fórum beszélgetések alapján elkezdtem  az alkatrészek gyüjtését és a pcb beültetését. Az alábbi képeken többnyire  mechanikai szerelést lehet látni. Ezúton szeretnék köszönetet mondani mindazoknak a fejlesztőknek, akik segítettek  abban, hogy eddig eljutottam a munkában.

A prototípus sematikus vázlata 2016-ból:

Husarek schematic 2016

Az építés állapotáról készült képek:

  Husarek bottom

A beépített Discovery modul és az RF modul alulról nézve.

Discovery in out connecting3.5 st Jack

Discovery audio csatlakozás 3.5mm sztereo Jack dugóval

A Husarek DSP készülékről minden információt a lengyel fórum oldalról szereztem be, ezért nekem sincsen több információm, mint ami ott található. Amennyiben szeretnéd megépíteni, a szükséges nyomtatott áramköri panelek rendelkezésre állnak -  email-ben PRiViben tájékoztatlak.

 A panelek beépítése folyamatosan történik:

IMG 20181227 154923IMG 20190106 141050

Adapter panel (v6) a Discovery és a rádió közötti kommunikációs áramkört tartalmazza. Mellette az Si570 VFO panel.

DCPower1

 

A fenti képen látszik, hogy az izolált DC-DC inverter paneljét átrajzoltam, hogy az olcsóbban beszerezhető WSTech és a Mean Well SCW05A-05 is beépíthető legyen. Mivel a kapcsolási frekvencia a WSTechnél 300kHz, az SCW-nél 50kHz, mérések után a fojtók tekercsei módosításra szorulhatnak.

 

 Az alábbi rajz a Discovery feszültség táplálását mutatja be.

 

 

husarek power supply

Az izolált DC-DC tápegység a vevő alacsony alapzajú vételének fontos eleme.

Most már értem a forum beszélgetéseit, amikor az eltérő panelekről beszéltek. Nem értettem miről van szó (nekem módosítással kiegészített eredeti gerberről gyártott panelem van). A beépítés során a beültetési képek nem az eredeti, hanem utánrajzolt panelek pozicióit adják, ezért az elvi rajzzal való egyezés a fontos.

A 74AC175 tápellátása körüli eltérésre vagy a BSS138 poziciókra gondolok, az eredeti beültetéséről nekem nincs rajzom. Amiről van rajz, azon más az alkatrészek elhelyezkedése. Fairchild 74AC175 [SO16] megléte fontos feltétele az 50 MHz-es sáv működésének.

IMG 20190118 132052

Husarek Adapter v6 v8

Adapter panel v8 és v6 változata

Az RF panel alkatrészeit beforrasztottam, előzetesen minden R- L- C alkatrészt kimértem és válogattam a kapcsolási rajznak megfelelően

 IMG 20190112 102327

 

Husarek back

Husarek készülék háza, hátsó csatlakozók és hűtő felület. tnx SP4LVC Bogdan

DC DC SCW05A 05DC DC

Husarek DC DC

Izolált DC- DC tápegység SCW05A-05-tel, az 50kHz-es frekvenciát könnyebb szűrni.

Husarek RF module

A Husarek rádiófrekvenciás áramköre a ráültetett Si570 VFO-val.

Husarek left

Oldal nézet, BPF és LPF panelekkel, itt még jelfogók nélkül. tnx SP7ROH Maciek

HA3HZ shack

A műhely sarok, ahol az összeszerelés készül...

Husarek BPF coilsHusarek BPF part

Husarek BPF bottom

A vevő bemeneti sávszűrők szerelése (BPF), toroid készítés. Néhány kapacitás hiányzik... azóta beszereztem a hiányzókat és behangoltam a sáv szűrőket. A leírás adatait méréssel kell ellenőrizni, hogy ne érjen meglepetés - többször is mértem, mégis néhány toroidot újra kellett tekercselni, mert kevésnek bizonyult a menetszám.

Husarek BPF LPF view

 A hangfrekvenciás végerősítő a jobb felső sarokban, IC a hűtőfelületen és hűtő tuskó a tartó lemezen. Az alábbi panelen a bemenet csak részben föld független! Meg kell szakítani a trafó bemeneti oldalán a középső leágazás és a föld közötti kapcsolatot. A képen nem látható. Az eszköz nem sérül, de kisebb a hangerő.

Husarek audio

Hangfrekvenciás erősítő galvanikus leválasztással [Discovery audio kimenete (JP3 vagy JP4) föld független, ezért fontos a leválasztás]. tnx SP9HVW Jozef

Husarek speaker

A hangszóró már a végleges helyén rögzítve, bár néha akadály  :-)

Időközben a 15W-os RF végerősítő alkatrészeit is elkezdtem a panelre forrasztani.

Husarek PA15W 1

Hosszú várakozást követően sikerült időt szakítanom a készülék huzalozásra és néhány mérést és javítást követően működésre kényszerítettem.

A JST-XH 2.5 csatlakozók szereléséhez be kellett szereznem célszerszámokat (Insulation Stripper 0.03- és IWS3220M 0.03- 0.52mm2 Crimping Tool). Most már öröm volt dolgozni és sikeresen befejeztem a huzalozást. Ahol szükséges volt, ott árnyékolt vezetéket építettem be. A bekapcsolást követően meglepetéssel nyugtáztam, hogy a Discovery board a 'Husarek DSP' feliratot kijelezte, majd újraindult és nem jelentkezett be. Amikor az adapter panelt leválasztottam, akkor szépen bejelentkezett.

Hibakeresés az adapter panelen: egymásba tolható tüskesor aljzat segítségével kezdtem leválasztani az egyes lábakat. Végeredményül az ADuM1201 hibáját sikerült kideríteni. A CAT kommunikációhoz szükséges ez az áramkör, sajnos a készletem csak ilyen hibás IC-kből áll, ezért ennek hiányában indítottam el.

Bekapcsolással működő állapotba került. Amikor tapasztaltam, hogy nincs extrém áram felvétel és van sistergő zaj a hangszóróból, akkor az első teendő a 'Setup' beállítása: Ellenőriztem az Si570 címét (0x55), a PCF8574 nevét és címét. Sajnos a beépített PCF8574AT NXP feliratos IC, mint kiderült hibás felirat, és a PCF8574-re kellett beállítani (nem  PCF8574A-t). Az MCP4726A0T-t még nem helyeztem feszültség alá, ezért ezt nem állítottam be (a 0x60 helyes adat). A készülék frekvencia pontosságát az Si570 kalibrálásával lehet elvégezni, leírását elolvashatod a 'HusarekDSP- Instrukcja.pdf'-ben.

A szerelés során az RF panelen a vétel oldali L - R hang kimenetet a Discovery IN (kék színű) Jack sztereó aljzatba kell vezetni. Ha helyesen csatlakoztál, akkor az alsó sávokon (160M- 80M- 40M) a SSB módban LSB-nél hallod az állomásokat. Ha csak USB-nél tudod érthető hangzásúvá tenni a hangot, akkor az L - R vezetéket kell megcserélned. Ezzel a vétel oldali LSB - USB a helyére került.

A rövid használat során tapasztaltam, hogy a jobb alsó sarokban a 18 dBV átváltható 9 dBV-re, ezzel a képernyő sprektumot -46...-136 dB-ről -91...-136 dB tartományra állítja. A képernyő bal oldali részén, ahol a vételi szint számokkal kifejezve látható - ezt megérintve módosíthatod akár -1 dB kezdő szintig. A Waterfall-nál a színtartomány tetszőlegesen módosítható ezzel a módszerrel.

Waterfall1

A vétel során azt tapasztaltam, hogy a 40M sávban időnként nincs jel vagy nagyon halk, máskor pedig jónak tűnik. A BPF modult kivettem és a jel útját követve azt tapasztaltam, hogy az egyik jelfogónál szakadás látszik. Kicseréltem egy előzetesen tesztelt példányra (Huike HK23F-12V) és a hiba megszünt. A jelfogó burkolatot körbevágtam a forrasztási oldalhoz közel, a burkolatot levettem és ismét mértem a működését. Szétbontva nem tapasztaltam hibát, ezért feltételezem, hogy a ház akadályozta a helyes működést.

Huike HK23F 12V

A további javítások során megtaláltam az RF panelen a hibás áramkört, melyet egy fólia testzárlat okozott. A forrasztás nélküli furatból pedig hiányzott a 100uH fojtótekercs egyik vége. Ebben sokat segített az, hogy a hétvégén verseny volt és tudtam tesztelni.

foil short circuit

Méréseket végeztem a beállításra váró végfok panelen, mely műveleteket SP4HKQ nagyon jól leírt és mérésekkel, képekkel illusztrált.

Tehát a végfok panelt a használatnak megfelelő állapotban szabad tápfeszültség alá helyezni. Ez azt jelenti, hogy a kimenetre tegyünk 50 Ohm terhelést, majd a tápfeszültséget a kapcsokra vezessük egy árammérővel ellátott tápegységről (vagy helyezzünk sorba árammérőt). Az RF bemenetre nem kapcsolunk jelet, bemenő jel nélkül állítjuk be a nyugalmi áramfelvételt fokozatonként.

A panelen lévő JP1... JP4 jumpereket távolítsuk el, majd feszültséget rákapcsolva az árammérőnek nem szabad áramot mérni. A kapcsolási rajzot vegyük magunk elé ahol látjuk, hogy az előerősítő, a meghajtó és az ellenütemű végfokozat vezérlés nélkül nem vesz fel áramot. Amikor a JP1-et a helyére teszük, akkor a stabilizátorok kapnak feszültséget ~ 12 mA az áramfelvétel, adásnál ~ 90 mA-re növekszik, mert az előerősítő nyitott állapotba kerül.

Behelyeztem a JP2-t és a TXBias tüskére rövid ideig GND-t kapcsoltam, majd a Q3 nyugalmi áramát 300 mA-re állítottam. Eltávolítottam a JP2 jumpert majd a JP3-at zártam és a trimmerrel 450 mA-re állítottam a Q4 nyugalmi áramát . A jumpert eltávolítottam majd a JP4-nél behelyeztem és a trimmerrel beállítottam 450 mA-t a Q5-nél is. Nálam a Q3 RD06HVF, a Q4, Q5 pedig RD15HVF1, ezért a P2, P3 trimmert 5 kOhm-ra kellett cserélnem, hogy a nyugalmi áramot be tudjam állítani. A végfokozat az összes jumper behelyezése után adásnál ~ 1,20 A-t vesz fel 13,5 V tápfeszültségnél RF jel nélkül. Javasolom a jumperek ellenőrzését, hogy szorosan csatlakozzanak.

PA module in build

A végfok bemenetén PIN diódák végzik a szabályozható csillapítást (BAR63-03W), ezzel a meghajtás nagysága állítható. A Control panelen az I2C vezérelt MCP4726A0T (Setup ->MCP ->ADDR: 0x60) és az MC4558 állítja be adás esetén az ALC szintet. Az MC4558-nál az 50k trimmer szabályozóval a +6,50 V feszültséget kell beállítani. Ehhez hozzáadódik sávonként a Setup ->TX -> Vout értéke. Az ALC tüskén mért +8,00 V esetén 0 dB, míg +6,50 V esetén 60 dB csillapítás állítható be.

A vevő audio oldalán néhány módosítást végeztem, mert a kipróbált erősítő nem nyerte el a tetszésemet. Hiányoltam a dinamikát és sokaltam a zajt. Ezért a Discovery audio kimenetén (JP3, JP4) egy illesztő transzformátoros panelt helyeztem el, melynek a kimenete a hangerőszabályozó potencióméterre csatlakozik. Így a Discoverynek  a szükséges föld függetlenség biztosítva van.

IMG 20211203 131706

A hangerő szabályozóról a jelet egy ún. fejhallgató erősítőbe vittem, mely TPA6120 nagy dinamikájú sztereó erősítő modul. Ennek a kimenete a fejhallgató aljzatra megy, ahol csak az egyik csatorna jelét tudom leválasztani, a felhasznált FC681375V aljzatról. Így a leválasztott jelet vittem tovább egy TDA7379 modulra, mely 12V-ról működő nagy teljesítményű és kis zajú erősítő (csak az egyik csatorna van használva). Az áltam beépített hangszóró 8 Ohm 30W teljesítményű, így a hangszóró képes ennek a teljesítménynek a fogadására.  A képen látható, hogy egy hűtőbordát is felerősítettem, de ennek a mérete túlzás, nem szükséges ekkora méret, mert nincs annyi hőtermelés. A Discovery modul kimeneti szintjét a felhasznált erősítő lánc miatt vissza kell szabályozni (értsd Volume 50) vagy alacsonyabb értékre.

IMG 20211202 121521 HDR

A hangerő szabályozó és a mikrofon bemenet egy kis Veroboard darabkára került. A hangfrekvenciás vezeték jó minőségű erenként árnyékolt és szigetelt kábel.

IMG 20211202 121320 HDRIMG 20211202 130223

Folytatása következik ...

 

Irodalom: Husarek DSP Kézikönyv

              Husarek schematic 2018

Husarek_DSP_TRX_building_HU

              STM32F4-Technical-Training

 

Weboldalam a jobb felhasználói élmény érdekében cookie-kat használ.