Moderné rádioamatérske Il luogo di lavoro odierno spesso consiste in un ricetrasmettitore HF classico integrato da un separato Ricevitore SDRUna configurazione di questo tipo consente il monitoraggio simultaneo dell'intera banda, una ricerca più efficiente delle stazioni DX, il monitoraggio delle frequenze dei contest o del funzionamento dei programmi. CW skimmer. Spoločným problémom však zostáva bezpečné pripojenie oboch zariadení na jednu anténu.
Durante la trasmissione, la potenza di uscita al connettore dell'antenna del ricetrasmettitore è dell'ordine di decine o centinaia di watt. Se SDR Se il ricevitore è collegato direttamente in parallelo all'antenna, si danneggerà immediatamente o i suoi parametri si deterioreranno in modo significativo. È stato progettato per risolvere questa situazione. Interruttore TRX-SDR LZ1AQ che commuta automaticamente l'antenna comune tra il ricetrasmettitore e il ricevitore SDR, garantendo al contempo la protezione del sensibile ingresso SDR durante la trasmissione.
Nell'articolo leggerete
Quando è necessario utilizzare uno switch TRX-SDR?
Lo switch TRX-SDR è progettato principalmente per le stazioni che desiderano utilizzare un ricevitore SDR separato insieme a un ricetrasmettitore classico su una singola antenna. Un esempio tipico è l'utilizzo nei contest, dove il ricevitore SDR visualizza l'intera banda, mentre il ricetrasmettitore opera su una sola frequenza.
Prepínač nájde uplatnenie aj pri bežnej DX prevádzke. operátor È possibile utilizzare un ricevitore SDR per monitorare l'attività sulla banda, cercare nuove stazioni o verificare l'occupazione delle frequenze senza la necessità di commutare il ricevitore nel ricetrasmettitore.
Percorso RF (arancione): Antenna → Interruttore ANT (porta ANT) → Porta TRX → Ricetrasmettitore e porta RX → Scheda interruttore AF → Ricevitore SDR
Controllo (verde): interruttore SPST → porta CTRL dell'interruttore ANT
Alimentatore da 12 V (rosso): Napájací zdroj → ANT Switch aj AF board
PTT (rosso intermittente): Ricetrasmettitore → Interruttore ANT
Audio (blu): Ricetrasmettitore ↔ Scheda AF ↔ Cuffie; SDR → PC (USB)
Un'altra applicazione comune è l'utilizzo del software CW Skimmer o SDR Console. In questi casi, il ricevitore SDR non funziona come una stazione radio autonoma, ma come un ricevitore panoramico che visualizza l'intera banda in tempo reale. La disconnessione automatica durante la trasmissione è necessaria per proteggere i circuiti di ingresso del ricevitore SDR.
Perché un normale splitter d'antenna non è sufficiente?
La semplice distribuzione passiva del segnale tramite antenna, utilizzando un connettore a T o uno splitter di potenza, non è una soluzione adeguata. Durante la trasmissione, l'intera potenza trasmessa viene inviata anche all'ingresso del ricevitore SDR. La maggior parte dei ricevitori SDR è progettata per livelli di segnale compresi tra microvolt e millivolt.
Il commutatore TRX-SDR collega quindi l'antenna a entrambi i ricevitori durante la ricezione in base alla modalità selezionata, mentre all'attivazione del PTT disconnette immediatamente il ricevitore SDR dall'antenna e lo collega esclusivamente al ricetrasmettitore. L'intero processo è automatico e non richiede l'intervento dell'operatore. La soluzione tecnica è progettata in modo che il passaggio avvenga prima dell'inizio della trasmissione e, allo stesso tempo, il ritorno alla modalità di ricezione avvenga solo al termine della trasmissione. Ciò riduce al minimo il rischio di dispersione di corrente nel ricevitore SDR.
Caratteristiche principali dell'interruttore LZ1AQ
Lo switch LZ1AQ è stato progettato specificamente per le stazioni radioamatoriali che utilizzano un ricevitore SDR separato. Non si tratta di un semplice relè che commuta l'antenna, ma di un dispositivo che coordina la commutazione del percorso dell'antenna, del segnale PTT e di altri ingressi di controllo in base al metodo di connessione scelto.
Il produttore supporta diverse modalità di attivazione dell'interruttore. L'attivazione può essere controllata tramite l'uscita PTT del ricetrasmettitore, un segnale proveniente da un amplificatore di potenza o altri circuiti di controllo compatibili. Ciò consente di integrare l'interruttore sia in configurazioni di gara semplici che più complesse, comprese le workstation con un amplificatore di potenza esterno.
Grande attenzione è stata dedicata anche alla sicurezza operativa. La logica di controllo garantisce il corretto ordine di commutazione dei singoli relè, in modo che il ricevitore SDR venga disconnesso prima dell'inizio della trasmissione e ricollegato solo al termine della stessa. Questo principio riduce significativamente il rischio di danni ai circuiti di ingresso sensibili.
Costruzione e principio di funzionamento
Il dispositivo si basa su relè ad alta frequenza con una sequenza temporale di commutazione controllata. Durante la ricezione, l'antenna è collegata sia al ricetrasmettitore che al ricevitore SDR in base alla modalità operativa selezionata. Dopo l'attivazione del PTT, l'elettronica di controllo disconnette prima il ricevitore SDR dall'antenna e solo successivamente collega l'antenna al ramo di trasmissione del ricetrasmettitore.
Una volta terminata la trasmissione, l'intero processo viene eseguito in ordine inverso. Innanzitutto, la trasmissione del ricetrasmettitore viene interrotta e solo dopo un ritardo predefinito il ricevitore SDR si ricollega all'antenna. Ciò elimina il rischio di commutazione in presenza di potenza ad alta frequenza.
Una soluzione di questo tipo è particolarmente importante nelle modalità operative digitali o in contesti in cui il passaggio tra trasmissione e ricezione avviene molto frequentemente e a brevi intervalli di tempo.
Prima messa in servizio
LZ1AQ raccomanda di eseguire un controllo funzionale di base, seguendo la documentazione di servizio, prima di collegare il ricetrasmettitore per la prima volta. Questo include la verifica del corretto funzionamento del relè, del funzionamento dell'alimentazione e della corretta commutazione all'attivazione del PTT. Solo dopo aver verificato con successo la funzionalità, si consiglia di collegare il ricevitore SDR e successivamente il ricetrasmettitore.
È altrettanto importante verificare la corretta polarità del pulsante PTT e il metodo di controllo per lo specifico tipo di ricetrasmettitore. Il produttore elenca diverse opzioni di connessione nella documentazione a seconda del dispositivo utilizzato, e una configurazione corretta è un prerequisito fondamentale per un funzionamento affidabile.
Video: Presentazione dello switch LZ1AQ TRX-SDR
LZ1AQ rimanda a esempi pratici di collegamento e messa in servizio dello switch sul suo sito web. Prima dell'assemblaggio, è consigliabile guardare i video dedicati al collegamento, alla configurazione e ai test funzionali, che integrano la documentazione tecnica. Questo kit non è più in produzione, ma la documentazione completa è disponibile all'indirizzo https://sdrswitch.active-antenna.eu/wp-content/uploads/2024/02/trx-SDR-switch-lz1aq-sources.7z e manuale in PDF https://sdrswitch.active-antenna.eu/wp-content/uploads/2020/10/trx-SDR-switch-lz1aq-v1.7.2.pdf
Come si collega lo switch TRX-SDR?
Il commutatore TRX-SDR LZ1AQ è composto da due moduli separati: il commutatore d'antenna (ANT Switch) e il modulo di controllo (Audio Switch). Il modulo d'antenna è posizionato il più vicino possibile al connettore d'antenna del ricetrasmettitore per ridurre al minimo la lunghezza dei cavi di collegamento ad alta frequenza. Il modulo di controllo si occupa dell'elaborazione del segnale PTT, della commutazione del percorso audio e del controllo del relè d'antenna.
Il collegamento di base utilizza un'antenna comune sia per il ricetrasmettitore che per il ricevitore SDR. Il segnale di controllo è l'uscita PTT standard del ricetrasmettitore, etichettata dal produttore, ad esempio, SEND, TX-GND, T/R LINE o Ground-on-Transmit. Dopo aver attivato l'interruttore PTT, il ricevitore SDR viene prima scollegato dall'antenna, quindi collegato al ramo di trasmissione e commutato l'audio verso il ricetrasmettitore. Al termine della trasmissione, la commutazione viene eseguita in ordine inverso, mentre il ritorno dell'audio dall'SDR può essere temporizzato in base al software e al ricevitore utilizzati.
Da utilizzare con un amplificatore di potenza
Se nella configurazione si utilizza un amplificatore di potenza (PA) esterno, il produttore raccomanda di attenersi scrupolosamente allo schema di cablaggio definito. Il motivo è una funzione di protezione denominata TRX PTT missing protection. Se collegato in modo errato, il modulo di controllo potrebbe essere messo a massa tramite l'amplificatore di potenza anche se il cavo PTT è scollegato. In tal caso, lo switch interpreterebbe erroneamente lo stato come ricezione e l'SDR rimarrebbe collegato all'antenna durante la trasmissione.
Un cablaggio corretto garantisce che, in caso di disconnessione del filo PTT, l'interruttore rimanga in uno stato di trasmissione sicuro, riducendo al minimo il rischio di danni al ricevitore SDR. Il produttore raccomanda pertanto di prestare maggiore attenzione al metodo di messa a terra e al percorso dei fili PTT, soprattutto nelle postazioni di lavoro per contest con più dispositivi.
Parametri tecnici dello switch TRX-SDR LZ1AQ
| Parametri | Valore |
|---|---|
| Alimentazione elettrica | da 10 a 15 V CC |
| prelievo massimo | 55 mA a 13,6 V (senza relè esterno) |
| SWR durante la trasmissione | < 1,2 nell'intervallo da 1,8 a 50 MHz |
| Attenuazione all'ingresso TRX (RX) | circa 2,5 dB |
| Attenuazione del segnale in ingresso SDR (RX) | circa 3,5 dB |
| Ritardo di commutazione dopo l'attivazione del PTT | 3 ms |
| Ritardo nel ritorno alla prescrizione medica | 5 ms |
| Ritardo di commutazione audio regolabile | da 10 a 700 ms |
| Controllo relè esterno | 12V / max. 200mA |
L'interruttore incorpora molteplici funzioni di protezione, tra cui un fusibile di alimentazione ripristinabile, protezione contro la disconnessione del filo PTT, protezione contro la disconnessione dell'interruttore dell'antenna e protezione contro i guasti di più relè. Il limitatore di ingresso SDR può limitare il livello del segnale RF a un livello di sicurezza in caso di guasto e include anche un fusibile resistivo che funge da elemento sacrificale proteggendo l'ingresso del ricevitore in condizioni di carico estreme.
Risoluzione dei loop di massa
Quando si utilizza un ricevitore SDR collegato a un computer, si presenta spesso il problema dei loop di massa. Il computer, il ricevitore SDR e il ricetrasmettitore possono essere alimentati da fonti diverse ed essere collegati tramite più schermature di cavo. Il risultato è un aumento del rumore, delle interferenze o la creazione di correnti indesiderate tra i singoli dispositivi.
Il design dello switch LZ1AQ TRX-SDR risolve questo problema isolando galvanicamente i percorsi audio e utilizzando un trasformatore a banda larga insieme a induttori di modo comune sui cavi di controllo e di alimentazione. Ciò riduce significativamente la presenza di anelli di massa senza influire negativamente sulle caratteristiche ad alta frequenza dell'intero sistema.
LZ1AQ raccomanda inoltre di alimentare lo switch dalla stessa fonte a 12 V del ricetrasmettitore. Un riferimento di massa comune riduce la probabilità di differenze di potenziale tra i dispositivi e contribuisce a un funzionamento più stabile.
Video: Funzionamento in CW con commutatore SDR-TRX
Riepilogo
Lo switch LZ1AQ TRX-SDR è una soluzione ben studiata per i radioamatori che desiderano combinare in modo sicuro un ricetrasmettitore classico con un ricevitore SDR autonomo. Oltre alla commutazione dell'antenna, garantisce la corretta temporizzazione dei relè, la protezione dell'ingresso SDR, la commutazione del percorso audio e la possibilità di integrazione con un amplificatore di potenza esterno. Un aspetto importante del progetto è anche la soluzione dei loop di massa e dei meccanismi di protezione che aumentano l'affidabilità dell'intero sistema. Grazie alla documentazione pubblica e alle istruzioni di montaggio dettagliate, questo rappresenta un progetto interessante per progettisti e radioamatori esperti che desiderano realizzare una moderna postazione SDR.