Autor Tema: Agregar una salida de IF a nuestro equipo para usar con un receptor SDR  (Leído 656 veces)

lu1hdg

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Hoy en día, la tecnología SDR nos permite tener funciones muy interesantes, como la demodulación digital o la visión panorámica, a un costo muy bajo.
Sin embargo, los receptores SDR más económicos, no tienen el mejor desempeño en sensibilidad o relación señal ruido, cosa que si se logra con cualquier equipo de radioaficionado, incluso con años de antigüedad.

Hoy existen modernos equipos que incorporan todas estas características de fábrica, pero su costo es muy elevado. También hay versiones desarrolladas por radioaficionados de manera casera, como el que estamos tratando en este otro tema..

Lo que vamos a ver a continuación y que estoy construyendo y probando, es adaptar un receptor SDR económico a un equipo normal para obtener todas esas funciones.

Lo primero que necesitamos en un receptor SDR, hay de varios tipos y precios, los mas económicos están basados en el chip RTL2832U originalmente diseñado para recibir TV digital norma DBV-T en la PC, pero los entusiastas hicieron su trabajo y lograron usar estos "dongles" como receptor de radio de banda corrida. existen los que son originalmente para TV (que sirven para señales de mas de 40MHz) y algunos con algunas mejoras, ya pensados para SDR como el RTL-SDR (que también reciben HF). Pueden buscar mas info en https://www.rtl-sdr.com/.

Lo siguiente que necesitamos es obtener una señal de frecuencia intermedia (IF) de nuestro equipo. La IF es una frecuencia que existe en el interior de nuestro equipo y que se mantiene constante sin importar la frecuencia que estamos sintonizando (esto se logra por medio de ciertas conversiones que realiza el equipo) esta señal contiene la misma información que la señal que estamos recibiendo. su valor específico depende del diseño del equipo, de su marca,modelo, etc.
El desafío que se presenta es obtener es señal de IF sin alterar el normal funcionamiento del equipo, es decir sin que el equipo lo "note" para esto debemos conectarle algún elemento que tenga una alta impedancia, dado que nuestro SDR tendra en su entrada de antena 50ohm (que es una impedancia muy baja) no lo podemos conectar directamente, necesitamos un circuito que funcione de "adaptador de impedancias" entre otras funciones.
Por suerte, otros radioaficionados ya lo han hecho y nos dejaron sus circuitos para que usemos. El circuito que vamos a usar fue desarrollado por Dave - G4HUP (lamentablemente fallecido) http://huprf.com/huprf/pat-board/.

El circuito propuesto es este:


Consta de una primera etapa compuesta por un JFET (J310) en configuración drenador común, que tiene una alta impedancia de entrada (justo lo que buscamos) seguida de una etapa compuesta por un transistor NPN (BFS17) en configuración seguidor de emisor que nos da la baja impedancia de salida. Por ultimo incluye un filtro pasa bajos (que en mi caso no lo implementé).

Pasemos al armado de este circuito:
En mi caso, lo hice con los transistores indicados,ambos de montaje superficial, pero se pueden reemplazar por otros similares (deben ser para VHF al menos) y pueden no ser superficiales, las resistencias y capacitores usé los normales que son los que tenía.
La placa la hice a mano con lima y cuter, para RF es conveniente no usar placas perforadas, por lo que los componentes los soldé directo sobre el cobre, y por debajo pegué otra placa virgen que hiciera de plano de tierra (ver fotos).
El filtro pasa bajos no lo implementé fundamentalmente porque no tenía disponibles las bobinas necesarias.

Les dejo adjuntos dos PDF con explicaciones del circuito y del adaptador panorámico en general (en inglés)

En próximos posteos iré poniendo como obtenemos la IF del receptor (en mi caso un FT-747) y los resultados que vamos obteniendo.
« Última modificación: Abril 07, 2020, 06:52:48 pm por lu1hdg »
LU1HDG - Javier

lu1hdg

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Re:Agregar una salida de IF a nuestro equipo para usar con un receptor SDR
« Respuesta #1 en: Abril 07, 2020, 06:54:35 pm »
Ahora vamos a ver como tomar la FI del receptor, en mi caso lo hice sobre mi FT-747, y es lo que veremos aquí, pero esto puede replicarse en otros receptores. habrá que estudiar el circuito o buscar información, que de seguro otros ya lo hicieron.

Por lo general, en casi todos los receptores, existen una serie de bloques en el circuito de recepción, estos serían, comenzando desde la antena, los siguientes:

  • Filtro pasa bajos: limita la señal que ingresa a lo máximo que es capaz de sintonizar el receptor, para que no ingresen señales indeseadas. También puede existir un filtro pasa banda seleccionable según la banda que estemos trabajando.
  • Amplificador de RF: le da una primera amplificación a la señal, esta ganancia es moderada, también puede haber atenuadores seleccionables o incluso no existir.
  • Primer mezclador: aquí se mezcla la señal de antena con una de un oscilador local, para obtener la primera FI, que será una frecuencia fija (su valor depende del diseño del receptor.
  • Filtro de la 1er FI:  es un filtro pasa banda sintonizado a la frecuencia de la FI, su ancho de banda dependerá del ancho de banda de la señal que queramos recibir, en algunos receptores se puede modificar.
  • Amplificador dela primera FI: Aquí se le da una ganancia generosa a la señal de FI para proseguir su camino por el receptor.
A partir de aquí puede haber hasta 3 grupos de mezcladores, filtros y amplificadores según la cantidad de FIs con que se haya diseñado el receptor.

Ahora llega el momento de elegir de donde "pescaremos" la señal de FI, tenemos varias posibilidades cada una con ventajas y desventajas:

  • Tomar la señal justo a la salida del mezclador:
    • Aqui tenemos como ventaja que disponemos de todo el ancho de banda que ingresa al receptor y dejan pasar los filtros, con lo que tendremos un panorama amplio, que es lo que buscamos.
    • Como desventaja podemos decir que la señal será bastante débil (en el caso de 747 aún mas débil que nivel de antena), problema que en parte se salva con la amplificación que provee nuestro circuito y un buen receptor SDR.
  • Tomar la señal a la salida del filtro de FI:
    • Aqui podemos decir que son todas desventajas, ya que la señal será aún mas débil que antes por la pérdida de inserción del filtro y además el ancho de banda será limitado al ancho del canal de FI (del orden de 3KHz usualmente)
  • Tomar la señal a la salida del Amplificador de FI:
    • Aqui la desventaja es que el ancho de banda será limitado al ancho del canal de FI, como dijimos antes.
    • Como ventaja tenemos una señal fuertemente amplificada y con buena relación señal ruido para recibir con un SDR mediocre.

En mi caso he optado por la opción 1, que me permite tener un panorama amplio, y luego de probar el nivel de señal es suficiente para recibir correctamente en el SDR.
A continuación se muestra un diagrama en bloques de ese sector del receptor y donde se realizó la toma de señal:



Y por último vemos el circuito del receptor, donde se indican sus partes y el punto de toma de señal.



En la imagen anterior también se indica de donde se ha tomado la alimentación para nuestro circuito, la misma corresponde a una toma de 9V que solo está presente cuando el equipo se encuentra en recepción, de esta manera, al hacer TX el circuito de toma se apaga y evitamos que pueda llegar RF al SDR.

La toma de FI debe realizarse con un tramo de cable lo más corto posible, y conectando la malla solo a nuestro circuito, o con un cable sin malla.
Si debe tener buena masa la placa de nuestro circuito y un plano de tierra completo por debajo.

En las imágenes adjuntas se ve donde se realizó la toma (C74), la alimentación (R30) y como quedó la plaqueta colocada.

La salida para el SDR se realiza con un tramo de cable coaxil de buena calidad.
« Última modificación: Noviembre 16, 2020, 07:08:08 pm por lu1hdg »
LU1HDG - Javier

lu1hdg

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Re:Agregar una salida de IF a nuestro equipo para usar con un receptor SDR
« Respuesta #2 en: Abril 07, 2020, 06:55:24 pm »
Aqui veremos el software a utilizar:

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LU1HDG - Javier

lu1hdg

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Re:Agregar una salida de IF a nuestro equipo para usar con un receptor SDR
« Respuesta #3 en: Mayo 02, 2020, 08:23:10 pm »
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LU1HDG - Javier