Récepteur décamétrique 3-30 MHz- Détection classique et SDR

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Version 01 - Août 2009

F6CRP

 

En phase de prototypage

 

Avant de construire la version définitive, il a fallu procéder à de nombreux essais. Dans cette phase, j'utilisais un filtre à quartz de construction maison mais qui ne me satisfaisait pas. Après avoir pas mal patouillé sur le sujet, pour ne pas perdre trop de temps et avancer, je me suis résolu à utiliser un filtre commercial que j'avais au fond de mes tiroirs ainsi que les deux porteurs bien sûr ! C'est moins dans l'esprit, plus cher aussi mais je n'avais qu'une quantité limitée de quartz à bas coût, difficile de faire des tris pour rapprocher les caractéristiques dans ces conditions.

L'OL est fourni par le boîtier que l'on voit à gauche sur l'image et qui est le premier kit de DDS du Norcal que j'ai construit.
Le mélangeur n'est pas encore le modèle définitif retenu.

Implantation des modules

Une fois que tout a fonctionné sur la table du labo et en volant, il ne restait plus qu'à construire les modules au propre et à chercher la meilleure implantation.

Ce concept est d'ailleurs variable d'un radioamateur à l'autre... Me concernant, les critères dominants restent la simplicité mécanique et la facilité d'opérer d'éventuelles modifications ou interventions ultérieures. Pour ces raisons, j'ai installé tous les modules sur une plaque de circuit imprimé qui me permet en outre de bénéficier d'un plan de masse "propre". On note la présence du DDS au premier plan.

Cette étape est naturellement dépendante du boîtier dont vous disposez. Le placement vertical des modules économise beaucoup de place et permet de faire un engin compact; revers de la médaille, toute intervention devient difficile, glisser une sonde d'oscillo ou de contrôleur universel relève alors de l'acrobatie

L'intégration quasi terminée

 

Le câblage a demandé beaucoup de temps puisque j'ai opté pour la solution de commutations mécaniques.

Cette solution qui ne consomme pas de courant :-) impose l'implantation de beaucoup de filasse, c'est le prix à payer.
Pour mémoire, le préampli d'entrée est commuté, il faut donc prévoir un équivalent de deux repos/travail et un contact supplémentaire pour l'alimentation (inutile de laisser le transistor qui débite une trentaine de mA alimenté s'il n'est pas utilisé).
Ensuite, il faut prévoir une commutation pour les deux détecteurs de produits, là on commute les signaux et les alimentations.

Enfin, last but not least, les commutations des filtres d'entrée. Mon récepteur comportant 8 bandes, cela finit par faire beaucoup.

Vous avez ci-contre deux vues du montage sous deux angles différents.
Cette étape est longue mais ne présente aucune difficulté si l'on procède avec un peu de méthode. En fonction de leur destination, les modules peuvent être alimentés ou passifs (mélangeur et filtre à quartz). On veillera à s'assurer que chaque module est bien alimenté par la tension convenable (8 ou 12 V) et que les signaux entrent et sortent bien. C'est à cette étape que je peaufine la documentation. Dans quelques mois, vous ne vous souviendrez plus de ce que vous avez fait, donc faites des schémas de câblage  clairs et explicites.

Toutes les alimentations et tous les signaux sont facilement accessibles, c'est utile en cas de dépannage ou de contrôle.
La vue gauche présente les différentes  entrées/sorties sur fiches RCA  prévues pour d'ultérieurs développements.

   
Captures d'écran réalisées avec différents logiciels

Ci-dessous, une capture d'écran réalisée pendant le IOTA contest 2009 en CW sur 20 m en cours d'après-midi. On pourra écouter le fichier son réalisé pendant ce concours sur la page principale. On notera l'extraordinaire activité ce jour-là. La fréquence affichée correspond à la FI du récepteur, à savoir le 9 MHz. Pour être plus précis, je cale l'OL du DDS sur 8990 kHz de manière à ne pas être gêné dans la FI par une porteuse issue des diviseurs.

KGK SDR est à mon humble avis la meilleure interface SDR du moment. Il existe deux versions, une version récepteur seule et une version transceiver prévue pour fonctionner avec un SoftRock. Cette dernière version impose l'utilisation de drivers ASIO qui permettent d'annuler le temps de latence lié au traitement dans le PC.

 

 


Ci-dessous, toujours avec le même logiciel, la station TM0HQ pendant l'IARU HF, le soir sur 80 m. On remarquera que la bande est chargée ...

 

Changement de logiciel, cette fois c'est Winrad qui tourne et vous permet d'observer une portion de 96 kHz de la bande 40 m un samedi matin. Il est vrai que 96 kHz suffisent amplement en France au XXI siècle ... En Belgique ou en Suisse, ce serait totalement ringard :-).
Alors 96 kHz car c'est la fréquence d'échantillonnage max de ma carte son (Shannon s'applique, avec un échantillonnage à 96 kHz, on ne peut travailler que 48 kHz mais on peut le faire au-dessus de la fréquence centrale ET en-dessous ce qui donne effectivement 96 kHz ... On s'en sort bien :-)
Winrad est très efficace et, a priori, pas trop gourmand en ressources système. (Dual core 2 GHz - 2 GO de RAM). Les filtres sont très efficients mais la réduction de bruit en SSB me paraît beaucoup moins performante que KGKSDR.

 

 

Et voici Rocky de VE3NEA !
Génial programme, notamment pour ce qui concerne l'affichage qui est très soigné et vraiment bien pensé. Le waterfall est inégalé. Concernant la partie traitement en revanche, c'est minimaliste, les autres logiciels sont plus travaillés et offrent plus de possibilités de filtrage.
Donc ci-dessous, le 40 m un samedi matin. On repère très bien les sous-bandes CW et téléphonie.

Regardez sur le waterfall, on y voit une très puissante station de transmission de données.

Dernier point qui a son importance, Rocky NE fonctionne PAS avec Vista ... ben oui, c'est bête. Mais nous ne sommes pas à court d'imagination. On peut ruser et utiliser un VAC (Virtual Audio Cable) pour contourner le problème. Rocky sous Vista ne voit pas la carte son ... alors qu'il voit un VAC ou une carte son externe. On en reparlera plus loin car il serait dommage de se priver de ce logiciel très utile.

 

 

Rocky et Vista ...

Je faisais tourner Rocky sous XP avec un PC portable et il n'y avait pas de problème. Quand j'ai voulu essayer sur mon PC dédié à la radio qui est équipé de Vista, Rocky ne voulait rien savoir, il ne voyait pas la carte son. Alors comme à l'accoutumée, un peu de google et quelques clics plus tard j'avais la réponse et même un embryon de solution.
- La réponse : c'est "normal", sous Vista Rocky est HS du fait de problèmes de drivers signés (par qui ?)
- l'embryon : en revanche avec une carte son externe ou un VAC, pas de problème, ça tourne.

Si vous êtes comme moi, c'est à dire pas férocement doué pour la chose informatique, un VAC ne doit pas vous dire grand chose. VAC est l'acronyme pour Virtual Audio cable, ou câble audio virtuel. (tout s'éclaire ?). En d'autres termes, le flux audio, grâce au VAC peut être réutilisé et rediriger vers une ou plusieurs applications, c'est comme si vous aviez une autre carte son sur votre PC. Cela, c'était la bonne nouvelle, la mauvaise, c'est que c'est payant (une vingtaine d'euros ...désolé) Vous pourrez télécharger une version de démo qui vous hurle toutes les dix secondes "CIAOOOOOO" mais qui vous permet néanmoins de tester la formule ici : http://software.muzychenko.net/eng/vac.html

Donc l'astuce consiste à télécharger un VAC, l'installer sur son PC et paramétrer comme ci-dessous. Concernant Rocky, choisir pour son entrée le câble virtuel 1 et pour la sortie, le câble virtuel 2. Je ne suis pas certain d'être clair, essayons de reformuler. 

  • Le flux audio est capté par le câble virtuel sur l'entrée de la carte son, on le lui indique comme indiqué dans l'image ci-dessous, il ressort sur le même câble 1.
  • Rocky utilise pour son entrée la sortie du câble 1, traite le signal et le ressort sur le câble 2.
  • maintenant pour écouter le signal traité par Rocky, on va  indiquer à l'audio repeater d'utiliser comme entrée le câble virtuel 2 et d'envoyer le signal vers la sortie de la carte son (haut-parleur realtek ... dans cet exemple)

Au passage, remerciements à Denis F6GKQ pour ses conseils concernant la configuration des VAC.


 

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