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Ricevitore SDR per 7 e 14 MHz

 

TUTTE LE REALIZZAZIONI

CIRCUITO ELETTRICO ELABORATO La ricezione delle stazioni radio tramite SDR ( Software Definited Radio ) permette la realizzazione di apparecchi radio riceventi, dalla circuiteria relativamente semplice ed essenziale, lasciando al computer, tramite un apposito software, il compito di elaborare il segnale negli aspetti della demodulazione e dell’amplificazione.
Il circuito non è totalmente frutto del mio sacco; tra le altre tante cose, ho visto in rete un semplice circuito ( fig. 1 ), opera del radioamatore lituano LY1GP, che ha attratto la mia attenzione per la sua semplicità, davvero disarmante. Si tratta di un apparecchio radio a conversione diretta nel quale il segnale generato dall’oscillatore locale si mescola a quello proveniente dall’antenna per generare un terzo segnale a bassa frequenza. Un circuito addizionale consente di sfasare questo segnale di 90° e di inviarlo per l’elaborazione alla scheda audio del computer. Ho approntato il circuito: ha funzionato subito e ha fornito alcuni spunti di osservazione che, successivamente, mi hanno condotto ad un certo miglioramento. Il difetto più serio del circuito di LY1GL è costituito dalla scarsa efficacia dell’oscillatore locale la cui bobina L2, L3 interessa sia il circuito oscillante che quello a sfasamento, il che comporta una certa instabilità; un altro limite è la mancanza della sintonia che non consente lo spostamento di frequenza.
La costruzione di questo elementare apparecchio introdurrà, facilmente, e soprattutto in modo economico, all’affascinante mondo SDR. Potrete valutare, successivamente, la possibilità di acquistare uno dei tanti ricevitori disponibili sul mercato.
Per controllare l’efficacia del ricevitore si puo' visionare i piccoli filmati caricati su Youtube indicati di seguito, nei quali sono state raccolti gli ascolti effettuati con tutti i prototipi approntati:

http://youtu.be/GDKn43C5HUc
http://youtu.be/kzv_1ecKmhI
http://youtu.be/lnFG8UCFvVU
http://youtu.be/_RNpmVZAONU
http://youtu.be/_RNpmVZAONU
http://youtu.be/WJi-3gsdGJ8
http://youtu.be/hZMarIALzdI

Fermo restante il circuito di sfasamento, ho adottato un altro circuito oscillante, il classico Colpitts che ho usato per tutti i VFO dei ricevitori a conversione diretta che ho costruito in questi anni ( fig. 2 ) nel quale insiste un oscillatore locale imperniato attorno a Q1 e L1 separato da uno stadio buffer composto da Q2 e alimentato attraverso il primario di T<sub>1 </sub>e T2: in tal modo è garantita una ottima stabilità e una sufficiente separazione tra lo stadio oscillatore e quello sfasatore. Il front end dell’apparecchio è molto semplice e utilizza una sola bobina accordata per ogni frequenza.
La sintonia è garantita dall’impiego di un gruppo diodo varicap – condensatore regolato da P<sub>1</sub>. Con i valori circuitali indicati si spazia per quasi 500 kHz.
Per la commutazione delle bande ho resistito all’uso di relè che introducono, forse, delle complicazioni di messa a punto, optando per dei semplici deviatori dei quali uno doppio ( S3 ). Si raccomanda di rispettare tassativamente i relativi collegamenti per mantenere omogeneo lo sfasamento dei due rami del ricevitore. In tutti i casi, sarà facile, per i più esperti, modificare il circuito in modo da privilegiare la banda che più interessa semplificando così le cose.
Passiamo adesso agli aspetti costruttivi del ricevitore: le bobine L1 ed L3 sono simili e si realizzano avvolgendo 32 spire di filo di rame smaltato da 0,16 mm su un nucleo di 5 mm munito di nucleo e schermo; per il trasformatore T2 si impiega un identico supporto avvolgendo per il primario ( quello che dà verso Q2 32 spire di filo di rame smaltato da 0,16 mm e per il secondario 4 spire di filo di rame smaltato da 0,25 mm. La bobina L2 ha il supporto simile alle precedenti: si avvolgono 17 spire di filo di rame smaltato da 0,25 mm; il trasformatore T1 si realizza con il solito supporto avvolgendo per il primario 17 spire di filo di rame smaltato da 0,25 mm e per il secondario le usuali 4 spire.
A questo punto mi corre l’obbligo di precisare che per ricevere i 14 MHz mi sono servito di un circuito duplicatore ( T1 /C14 ) della frequenza base del VFO il quale lavora su 7 MHz; tale espediente garantisce un’ottima stabilità scongiurando, così, la deriva di frequenza tipica degli oscillatori funzionanti su frequenze superiori a 10 MHz.
Prima di montare i componenti sul circuito stampato ( dimensioni originali 9x5 cm ) ho misurato la resistenza inversa dei diodi al fine di sceglierne quattro con lo stesso valore. Un’altra precauzione è stata quella di sistemare il tutto in un contenitore metallico per schermare meglio il ricevitore.
Per la taratura, in mancanza di apparecchiatura specifica ( leggi oscilloscopio ) occorrerà un po’ di pazienza. Mettere in frequenza il VFO chiudendo tutto P1 e controllare il valore dell’oscillazione con un frequenzimetro o monitorandosi con il ricevitore a copertura continua della stazione: ruotare il nucleo fino a leggere il valore di 7 MHz o ad osservare sull’apparecchio un forte segnale di portante.
Successivamente, applicare una sonda a radio frequenza ( fig. 5 ) sui pin del secondario di T1 e T2, ruotare il nucleo ed osservare la massima lettura in tensione a RF. Collegare il circuito del ricevitore SDR al computer ( scheda audio-ingresso microfonico ) tramite cavetto coassiale e lanciare il programma specifico. Io ho trovato affidabile e semplice il software Winradio Versione 1.32 opera di I2PHD, Alberto. Scaricarlo, gratuitamente, installarlo ed usarlo è abbastanza facile. Regolare P2 a metà corsa P3 e P4 in modo lento fino ad osservare sullo schermo il pullulare delle stazioni. Regolare il nucleo di L2 ed L3 per raggiungere l’optimum. Manovrando P1 si potrà spaziare dalla gamma dei radioamatori a quella broadcasting. In fase di taratura, ritoccare, eventualmente, P<sub>2</sub> commutando le due gamme fino a raggiungere un risultato accettabile per entrambe. Naturalmente, il ricevitore potrà essere adattato, ragionevolmente, a qualsiasi altra frequenza cambiando le bobine.
L’impiego consapevole di Winradio vi permetterà di scoprire le enormi potenzialità del sistema SDR.
CIRCUITO STAMPATO
LAYOUT COMPONENTI
SONDA A RF
SDR INTERNO

Foto 1

Lista dei componenti

R1= 47k  R2= 1M  R3= 1k  R3= 1k  R4= 100  R5= 1M  R6= 1k  P1= 10k Potenziometro  P2= 1k Trimmer verticale  P2= 1k Trimmer verticale  P2= 1k Trimmer verticale  C1= 10 nF   C2= 47 μF  C3= 68 pF  C4= 68 pF  C5= 27 pF  C6= 68 pF  C7= 100 nF  C8= 33 pF  C9= 100 nF  C10= 2,2 nF  C11= 33 pF  C12= 68 pF  C13= 100 nF  C14= 33 pF  C15= 68 pF  C16= 220 pF  C17=47 pF  C18= 100 pF  C19= 6,8 nF  C19= 6,8 nF  Q1= BF245 Fet  Q2= BF245 Fet  D1= 1N4148  D2= 1N4148  D3= 1N4148  D4= 1N4148  DV= BB112 Diodo varicap  IC1= 78L05 Regolatore di tensione  L1 - L2 - L3 - T1 - T2 Leggi testo  S1 - S2 - S3 Leggi testo


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