Ricevitore SDR per 7 e 14 MHz

 

	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 T1 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 P1. 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, P2 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.
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