Universell verwendbarer SDR-Empfänger für SSB, CW, WSPR, Digitale Betriebsarten (PSK31) usw...
Eingangsempfindlichkeit:
da wir diesen SDR-RX vor allem für WSPR einsetzen wollen, habe ich geprüft welche Pegel im Wasserfalldiagramm noch erkennbar sind und eine erfolgreiche Dekodierung erlauben.
Zum Vergleich wurde das Wasserfalldiagramm von wsprlinux benutzt. Dieses schlägt von gelb auf rot um wenn das Signal mit ca. -12dB dekodiert wird.
Nun wurde ein Signalgenerator angeschlossen und ein gleichlautes Signal
erzeugt, diese hatte am Antenneneingang: ca. -130dBm
Um das Signal im Wasserfall noch erkennen zu können wurde ein Pegel von -146dBm
benötigt, man kann damit rechnen, dass Signale mit weniger als -150dBm noch
korrekt dekodiert werden können.
Jetzt schalten wir einen Preselector mit Vorverstärker vor.
Das Signal mit -145dBm wird jetzt sehr deutlich erkennbar und kann weiter reduziert werden. Die Erkennbarkeitsschwelle liegt jetzt bei: ca. -161dBm
Man kann sich gut vorstellen, dass bei so geringen Pegeln jede Messung zur ungefähren Schätzung wird. Kabelschirmung und Übersprechen können bei -161dBm schon größer sein als das Nutzsignal. Also lassen wir weitere Schätzungen und stellen fest dass der Empfänger eine sehr gute Empfindlichkeit hat.
Praxis für den SSB Betrieb:
das Ohr ist immer noch das beste Messgerät.
Welche Pegel werden benötigt um ein hörbares CW Signal zu erhalten welches
auch für den durchschnittlichen CW Operator noch erkennbar ist ?
ohne VV: -128dBm (S0 = -127dBm)
mit VV: -145dBm (17dB unter S0)
Messung und Einstellung der IQ Signale:
Phasenlage der Referenzfrequenz an den LO Eingängen der Mischer: exakt 90 Grad, was durch die digitale Erzeugung durch Flip-Flops auch zu erwarten war.
Phasenverschiebung des NF Signals an I und Q Ausgang: 90 Grad, eine Abweichung von 90 Grad ist am Oszilloskop nicht erkennbar, es scheint sehr genau zu sein.
Pegel I und Q Ausgänge: diese können per Poti eingestellt werden. Sie wurden auf gleiche Pegel justiert und werden später anhand der Spiegelfrequenzunterdrückung fein eingestellt.
Zur Einstellung bringe ich erst alle Soundkartenregler auf 100%, also die Standardeinstellung. Nur der Aufnahmeregler vom SDR Programm wird auf 50% zurückgedreht, es gilt die Regel: mit dem größtmöglichen Pegel in die Soundkarte hineingehen und dafür die Aufnahmeregler zurückdrehen, so minimiert man den Rauschanteil der Soundkartenverstärker.
Dann wird ein Pegel von -60dBm HF angelegt und nur Kanal I angeschlossen. Der im SDR Programm angezeigte Pegel wird mit den Potis auf ca. -66dBm eingestellt (6dB weniger, da ja ein Kanal fehlt). Das gleich dann mit dem Q Kanal, wieder auf -66dBm. Steckt man jetzt I und Q ein, so wird ein Pegel von ziemlich genau -60dBm angezeigt werden.
Jetzt kann mit Hilfe des Spektrumdisplays des SDR Programms die Spiegelfrequenz auf Minimum abgeglichen werden. Mit etwas Geduld sind -60dB machbar.
so sieht der WSPR Empfang zusammen mit dem SDR Programm QUISK auf dem Odroid XU3 aus: