Moderné rádioamatérske Dzisiejsze miejsce pracy często składa się z klasycznego transceivera HF uzupełnionego o oddzielny Odbiornik SDRTaka konfiguracja umożliwia jednoczesne monitorowanie całego pasma, efektywniejsze wyszukiwanie stacji DX, monitorowanie częstotliwości konkursowych czy obsługę programu. CW skimmer. Spoločným problémom však zostáva bezpečné pripojenie oboch zariadení na jednu anténu.
Podczas nadawania moc wyjściowa na złączu antenowym transceivera wynosi od kilkudziesięciu do kilkuset watów. Jeżeli SDR Odbiornik podłączony bezpośrednio równolegle do anteny musi ulec natychmiastowemu uszkodzeniu, w przeciwnym razie jego parametry muszą ulec znacznemu pogorszeniu. Został zaprojektowany, aby rozwiązać ten problem. Przełącznik LZ1AQ TRX-SDR , który automatycznie przełącza wspólną antenę pomiędzy transceiverem i odbiornikiem SDR, zapewniając jednocześnie ochronę wrażliwego wejścia SDR podczas transmisji.
W artykule przeczytasz
Kiedy konieczne jest użycie przełącznika TRX-SDR?
Przełącznik TRX-SDR jest przeznaczony przede wszystkim dla stacji, które chcą używać oddzielnego odbiornika SDR wraz z klasycznym transceiverem na jednej antenie. Typowym przykładem jest praca w zawodach, gdzie odbiornik SDR wyświetla całe pasmo, a transceiver pracuje tylko na jednej częstotliwości.
Prepínač nájde uplatnenie aj pri bežnej DX prevádzke. operátor można używać odbiornika SDR do monitorowania aktywności w paśmie, wyszukiwania nowych stacji lub sprawdzania zajętości częstotliwości bez konieczności przełączania odbiornika w transceiverze.
Ścieżka RF (pomarańczowa): Antena → Przełącznik ANT (port ANT) → Port TRX → Transceiver i port RX → Płyta przełącznika AF → Odbiornik SDR
Sterowanie (zielone): przełącznik SPST → port CTRL przełącznika ANT
Zasilanie 12 V (czerwony): Napájací zdroj → ANT Switch aj AF board
PTT (czerwony przerywany): Transceiver → Przełącznik ANT
Audio (niebieski): Transceiver ↔ Płyta AF ↔ Słuchawki; SDR → PC (USB)
Innym powszechnym zastosowaniem jest wykorzystanie oprogramowania CW Skimmer lub SDR Console. W takich przypadkach odbiornik SDR nie działa jako samodzielna stacja radiowa, lecz jako odbiornik panoramiczny wyświetlający całe pasmo w czasie rzeczywistym. Automatyczne rozłączanie podczas transmisji jest niezbędne w celu ochrony obwodów wejściowych odbiornika SDR.
Dlaczego zwykły rozdzielacz antenowy nie wystarczy?
Prosta pasywna dystrybucja sygnału antenowego za pomocą trójnika lub rozdzielacza mocy nie jest odpowiednim rozwiązaniem. Podczas transmisji cała moc nadawcza jest również doprowadzana do wejścia odbiornika SDR. Większość odbiorników SDR jest zaprojektowana dla poziomów sygnału w zakresie mikrowoltów do miliwoltów.
Przełącznik TRX-SDR łączy zatem antenę z obydwoma odbiornikami podczas odbioru, zgodnie z wybranym trybem, natomiast po aktywacji PTT natychmiast odłącza odbiornik SDR od anteny i łączy go wyłącznie z transceiverem. Cały proces odbywa się automatycznie, bez ingerencji operatora. Rozwiązanie techniczne zostało zaprojektowane tak, aby przełączenie następowało przed rozpoczęciem nadawania, a jednocześnie powrót do trybu odbioru następował dopiero po jego zakończeniu. Minimalizuje to ryzyko wycieku mocy do odbiornika SDR.
Główne cechy przełącznika LZ1AQ
Przełącznik LZ1AQ został zaprojektowany specjalnie dla amatorskich stacji radiowych korzystających z oddzielnego odbiornika SDR. Nie jest to zwykły przekaźnik przełączający antenę, ale urządzenie koordynujące przełączanie toru antenowego, sygnału PTT i innych sygnałów sterujących, zgodnie z wybraną metodą połączenia.
Producent obsługuje wiele sposobów aktywacji przełącznika. Przełączanie może być sterowane za pomocą wyjścia PTT transceivera, sygnału ze wzmacniacza mocy lub innych kompatybilnych układów sterujących. Pozwala to na integrację przełącznika zarówno z prostymi, jak i bardziej złożonymi konfiguracjami zawodów, w tym ze stacjami roboczymi z zewnętrznym wzmacniaczem mocy.
Dużą uwagę poświęcono również bezpieczeństwu eksploatacji. Logika sterowania zapewnia prawidłową kolejność przełączania poszczególnych przekaźników, dzięki czemu odbiornik SDR jest odłączany przed rozpoczęciem transmisji i ponownie podłączany dopiero po jej zakończeniu. Zasada ta znacznie zmniejsza ryzyko uszkodzenia wrażliwych obwodów wejściowych.
Budowa i zasada działania
Urządzenie opiera się na przekaźnikach wysokiej częstotliwości z kontrolowaną sekwencją przełączania. Podczas odbioru antena jest połączona zarówno z transceiverem, jak i odbiornikiem SDR, zgodnie z wybranym trybem pracy. Po aktywacji przycisku PTT, elektronika sterująca najpierw odłącza odbiornik SDR od anteny, a dopiero potem łączy antenę z linią nadawczą transceivera.
Po zakończeniu transmisji cały proces przebiega w odwrotnej kolejności. Najpierw transmisja transceivera zostaje zatrzymana i dopiero po określonym opóźnieniu odbiornik SDR ponownie łączy się z anteną. Eliminuje to ryzyko przełączenia przy obecnym napięciu wysokiej częstotliwości.
Takie rozwiązanie jest szczególnie ważne w cyfrowych trybach pracy lub kontekstach, w których przełączanie między nadawaniem i odbiorem następuje bardzo często i w krótkich odstępach czasu.
Pierwsze uruchomienie
LZ1AQ zaleca przeprowadzenie podstawowej kontroli funkcjonalnej zgodnie z dokumentacją serwisową przed pierwszym podłączeniem transceivera. Obejmuje to sprawdzenie poprawności działania przekaźnika, sprawdzenie zasilania oraz poprawnego przełączania podczas aktywacji PTT. Dopiero po pomyślnej weryfikacji funkcjonalności zaleca się podłączenie odbiornika SDR, a następnie transceivera.
Równie ważne jest sprawdzenie prawidłowej polaryzacji PTT i sposobu sterowania dla konkretnego typu transceivera. Producent wymienia w dokumentacji kilka opcji połączeń, w zależności od używanego urządzenia, a prawidłowa konfiguracja jest podstawowym warunkiem niezawodnego działania.
Wideo: Przedstawiamy przełącznik LZ1AQ TRX-SDR
Na stronie internetowej LZ1AQ znajdują się linki do praktycznych przykładów podłączenia i uruchomienia przełącznika. Przed montażem warto obejrzeć filmy poświęcone podłączeniu, konfiguracji i testom funkcjonalnym, które uzupełniają dokumentację techniczną. Zestaw ten nie jest już produkowany, ale pełna dokumentacja jest dostępna pod adresem https://sdrswitch.active-antenna.eu/wp-content/uploads/2024/02/trx-SDR-switch-lz1aq-sources.7z i instrukcja w formacie PDF https://sdrswitch.active-antenna.eu/wp-content/uploads/2020/10/trx-SDR-switch-lz1aq-v1.7.2.pdf
Jak podłączyć przełącznik TRX-SDR?
Przełącznik LZ1AQ TRX-SDR składa się z dwóch oddzielnych modułów – przełącznika antenowego (ANT Switch) i modułu sterującego (Audio Switch). Moduł antenowy jest umieszczony jak najbliżej złącza antenowego transceivera, aby zminimalizować długość przewodów połączeniowych wysokiej częstotliwości. Moduł sterujący zapewnia przetwarzanie sygnału PTT, przełączanie torów audio oraz sterowanie przekaźnikiem antenowym.
Podstawowe połączenie wykorzystuje wspólną antenę dla transceivera i odbiornika SDR. Sygnałem sterującym jest standardowe wyjście PTT transceivera, oznaczone przez producenta, na przykład SEND, TX-GND, T/R LINE lub Ground-on-Transmit. Po aktywacji przełącznika PTT, odbiornik SDR jest najpierw odłączany od anteny, a następnie podłączany do gałęzi nadawczej i przełączany na sygnał audio do transceivera. Po zakończeniu transmisji przełączanie odbywa się w odwrotnej kolejności, natomiast czas powrotu sygnału audio z SDR może być regulowany w zależności od używanego oprogramowania i odbiornika.
Stosować ze wzmacniaczem mocy
Jeśli w konfiguracji używany jest zewnętrzny wzmacniacz mocy (PA), producent zaleca przestrzeganie ściśle określonego okablowania. Powodem jest funkcja zabezpieczająca o nazwie TRX PTT (brak zabezpieczenia). Nieprawidłowe podłączenie może doprowadzić do uziemienia modułu sterującego przez wzmacniacz mocy, nawet po odłączeniu kabla PTT. W takim przypadku przełącznik błędnie uzna status za odbierany, a odbiornik SDR pozostanie podłączony do anteny podczas nadawania.
Prawidłowe okablowanie gwarantuje, że po odłączeniu przewodu PTT przełącznik pozostaje w bezpiecznym stanie nadawania, minimalizując ryzyko uszkodzenia odbiornika SDR. Dlatego producent zaleca zwrócenie szczególnej uwagi na metodę uziemienia i ułożenie przewodów PTT, szczególnie w przypadku stanowisk konkursowych z wieloma urządzeniami.
Parametry techniczne przełącznika LZ1AQ TRX-SDR
| Parametry | Wartość |
|---|---|
| Zasilacz | 10 do 15 V prądu stałego |
| Maksymalna wypłata | 55 mA przy 13,6 V (bez zewnętrznego przekaźnika) |
| SWR podczas transmisji | < 1,2 w zakresie od 1,8 do 50 MHz |
| Tłumienie na wejściu TRX (RX) | około 2,5 dB |
| Tłumienie wejściowe SDR (RX) | około 3,5 dB |
| Opóźnienie przełączania po aktywacji PTT | 3 ms |
| Opóźnienie w powrocie do RX | 5 ms |
| Regulowane opóźnienie przełączania dźwięku | od 10 do 700 ms |
| Zewnętrzne sterowanie przekaźnikiem | 12 V / maks. 200 mA |
Przełącznik posiada liczne zabezpieczenia, w tym resetowalny bezpiecznik zasilania, zabezpieczenie przed odłączeniem przewodu PTT, zabezpieczenie przed odłączeniem przełącznika antenowego oraz zabezpieczenie przed awarią wielu przekaźników. Ogranicznik wejściowy SDR może ograniczyć poziom sygnału RF do bezpiecznego poziomu w przypadku awarii, a także zawiera bezpiecznik rezystorowy, który działa jako element ochronny chroniący wejście odbiornika przy ekstremalnych obciążeniach.
Rozwiązywanie pętli uziemienia
Podczas korzystania z odbiornika SDR podłączonego do komputera często pojawia się problem pętli mas. Komputer, odbiornik SDR i transceiver mogą być zasilane z różnych źródeł i połączone wieloma ekranami kablowymi. Rezultatem jest zwiększony szum, zakłócenia lub powstawanie niepożądanych prądów między poszczególnymi urządzeniami.
Przełącznik LZ1AQ TRX-SDR rozwiązuje ten problem poprzez galwaniczną izolację ścieżek audio i zastosowanie transformatora szerokopasmowego wraz z dławikami sygnału wspólnego na przewodach sterujących i zasilających. To znacznie zmniejsza występowanie pętli masy bez negatywnego wpływu na charakterystykę wysokoczęstotliwościową całego układu.
LZ1AQ zaleca również zasilanie przełącznika z tego samego źródła 12 V, co transceiver. Wspólna masa odniesienia zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia różnic potencjałów między urządzeniami i przyczynia się do stabilniejszej pracy.
Wideo: Praca CW z przełącznikiem SDR-TRX
Streszczenie
Przełącznik LZ1AQ TRX-SDR to przemyślane rozwiązanie dla radioamatorów, którzy chcą bezpiecznie połączyć klasyczny transceiver z samodzielnym odbiornikiem SDR. Oprócz samego przełączania anten, zapewnia on prawidłowe taktowanie przekaźników, zabezpieczenie wejścia SDR, przełączanie torów audio oraz możliwość integracji z zewnętrznym wzmacniaczem mocy. Ważnym elementem konstrukcji jest również rozwiązanie pętli masowych i mechanizmów zabezpieczających, które zwiększają niezawodność całego zestawu. Dzięki publicznie dostępnej dokumentacji i szczegółowej instrukcji montażu, jest to interesujący projekt dla konstruktorów i doświadczonych radioamatorów budujących nowoczesne stanowisko pracy SDR.