Статья 'Трансиверы серии FLEX-6000 Signature'

Статья 'Трансиверы серии FLEX-6000 Signature'

Трансиверы серии FLEX-6000 Signature

В этом разделе "Базы знаний", мы будем размещать наиболее интересные, на наш взгляд, цитаты из новостных рассылок Flex Insider. Эти новостные рассылки, от компании FlexRadio, выпускаются с мая 2012 года по сей день, и посвящены новой линейке трансиверов: "SDR трансиверы по принципу прямого преобразования (DDC)".
Раздел будет пополняться, по мере обработки новых выпусков рассылки.

Цитата №1: Какими должны быть DDC трансиверы серии FLEX-6000 Signature на основе SmartSDR


Представьте трансивер, который изменит любительское радио навсегда…

Компания FlexRadio Systems собирается в корне изменить представления о любительском оборудовании. Не так часто нам приходится сталкиваться с тем, что группа умных людей, начав с чистого листа, воплощает самые смелые мечты в реальность! Вообразите, что появилась возможность аккумулировать все имеющиеся знания о любительском, коммерческом и правительственном коммуникационном оборудовании и построить трансивер совершенно нового поколения, которое виртуально не будет иметь никаких ограничений. Представьте, если возможности цифрового оборудования, имевшиеся ранее только в коммерческих и правительственных приложениях, теперь будут доступны по цене и для радиолюбителей. Представьте себе трансивер, который станет основой для развития коммуникационных приложений сегодня и в будущем.

Представьте SmartSDR

Оборудование серии FLEX-6000 Signature производства компании FlexRadio представляет новые возможности любительского радио, включая прямой цифровой прием, передачу и управление по локальной вычислительной сети. Цифровой "мозг" всех этих новых возможностей - SmartSDR. SmartSDR организует все вычислительные мощности обработки сигнала в оборудовании серии FLEX-6000 Signature в единую конструкцию. Во-первых, ВЧ подсистема FLEX-6000 виртуализируется в универсальные аппаратные модули или модули захвата сигнала (SCU) с уникальными возможностями. Система SmartSDR понимает возможности каждого SCU и задает параметры его включения в рабочую цепь.

Все данные от модулей SCU поступают на блок программируемой вентильной матрицы (FPGA) со скоростью более 7.8 гбит/с. Модуль SmartSDR осуществляет цифровую обработку сигналов (DSP) и разделяет их на индивидуальные Панадаптеры и Выделенные Приемники. Панадаптеры представляют собой визуальное отображение ВЧ спектра аналогично известным анализаторам спектра, но с новыми возможностями для радиолюбителей. Выделенные приемники – это динамически формируемые приемники с превосходными рабочими характеристиками, которые могут быть включены на громкоговоритель или головные телефоны для прослушивания сигнала или подавать цифровой поток ВЧ данных на внешние цифровые приложения. Панадаптеры и Выделенные приемники могут создаваться и удаляться в любой момент времени по вашему желанию.

Основное отличие SmartSDR – это упрощение его сложной концепции до элегантного графического интерфейса пользователя (GUI) который и обеспечивает полное управление. Хотите создать дополнительный Панадаптер для контроля возможного прохождения в диапазоне 10 метров? – Нет проблем! Просто щелкните Add the Panadapter и SmartSDR направит все необходимое из SCU, начиная от цифровой обработки сигнала, заканчивая фильтрами в форму оптимизированного приемника.

Хотите декодировать все CW сигналы, пока работаете с DX-станцией на 20 метрах? Это тоже всего лишь несколько щелчков мыши. В будущем трансиверы серии FLEX-6000 Signature, расположенные удаленно, будут такими же партнерами для единой системы SmartSDR, как и подключаемые локально.

Представьте, сложные вещи делаются просто…

SmartSDR собирает сложные программные и аппаратные ресурсы воедино и элегантно упрощает их для использования. Как смартфоны и планшетные ПК, в свое время, принесли вычислительные мощности массам, так и архитектура SmartSDR предложит реальные трансиверы на основе программного обеспечения массовому потребителю.

И если компания FlexRadio установила стандарт визуального графического управления трансивером, то SmartSDR устанавливает планку на "новую высоту" для визуального управления коммуникационным устройством. Исходя из принципа, чем проще – тем лучше, мы построили новый графический интерфейс, который прост в эксплуатации и изучении. Несколько анализаторов спектра в режиме реального времени с высоким разрешением – главная часть SmartSDR. Интуитивно понятные органы управления скрыты от обзора для минимизации "ряби в глазах", но могут быть мгновенно активизированы при необходимости.

Графический интерфейс SmartSDR

Серия трансиверов FLEX-6000 Signature была разработана с учетом принципов plug-n-play. Вам не нужно устанавливать драйверы или интерфейсные карты. Просто подключите к трансиверу антенну, блок питания и сеть, загрузите программное обеспечение SmartSDR на ваш имеющийся персональный компьютер и работайте.

Представьте, управление по сети предусмотрено заранее, а не является дополнительной функцией

Сетевой интерфейс – это главная часть новой серии трансиверов FLEX-6000 Signature. Собираетесь ли вы устанавливать трансивер у себя дома или в любой точке земного шара, наше оборудование снабжено новейшими функциями сетевого интерфейса.

Каждый трансивер серии FLEX-6000 Signature снабжен сетевым Ethernet портом 1 гБит для подключения к персональному компьютеру или в будущем к другим устройствам индикации. Первоначально, программное обеспечение инициирует работу в условиях домашней сети. Дальнейшие релизы программного обеспечения будут предусматривать управление трансивером из любой точки земного шара при наличии интернет подключения. Для удаленной работы устройства не потребуется внешнего персонального компьютера или каких-либо дорогих адаптеров, подключаемых на радио сайте.

Как на счет использования одного трансивера вашими, друзьями, членами коллектива или клуба? Будущие релизы SmartSDR будут включать в себя возможность многопользовательской работы трансивера и разделения вычислительных ресурсов по сети. Вообразите, соревнование, подгруппа много операторов – много передатчиков. Станции в полевых условиях способны динамически выделять приемники с любой рабочей станции.

Подумайте об экспедициях, в которых изолированные передатчики и приемники соединены со станциями оператора только одним Ethernet кабелем. А члены клуба могут использовать аппаратуру коллектива, прямо из своего дома или не выходя из бассейна!

Представьте, цифровой сигнал формируется на разъеме антенны…

Трансиверы серии FLEX-6000 Signature достигли уникального решения - ВЧ сигнал превращается в цифровые данные на разъеме антенны. Цифровое преобразование вниз (DDC) ВЧ сигнала виртуально не ограничивает характеристики приема, по отношению к традиционным супергетеродинным приемникам с фильтрами первой ПЧ (руфинг-фильтрами).

Никаких аналоговых смесителей и каскадов УПЧ, которые порождают зеркальные каналы приема и интермодуляционные искажения! Исчезает потребность в дорогих кварцевых фильтрах первой ПЧ, которые также вносят свой уровень нелинейности. Прямые цифровые приемники просто тише и не утомляют оператора при длительных периодах работы.

Прием слабых сигналов на уровне шума будет существенно упрощен из-за отсутствия полосовых фазовых искажений, которые встречаются в кварцевых фильтрах.

Поскольку фильтрация и смешивание сигналов приемника и передатчика осуществляется в цифровой форме, то подавление нежелательной боковой полосы или несущей, форма фильтра, подавление зеркального канала не ограничиваются нелинейностью аналоговых компонентов. В дальнейшем возможно формирование специальных цифровых фильтров в виде кирпичной стены для наиболее точного вырезания помех без внесения искажений.

Модели FLEX-6700 и FLEX-6700R используют два независимых синхронных 16-разрядных аналогово-цифровых преобразователя (производства компании Analog Devices AD9467) с частотой дискретизации 245.7 мегасэмплов в секунду, которые позволяют оцифровывать ВЧ спектр.

Каждый из двух модулей захвата сигнала (SCU) предусматривает либо прием от собственной антенны или оптимальную комбинацию сигналов от двух антенн для повышения динамического диапазона. Кроме этого, два SCU модуля обеспечивают возможность разнесенного приема, отслеживания направления, снижения уровня шумов и приема сигнала с нескольких антенн. Модель FLEX-6500 снабжена единственным модулем захвата сигнала.

Однако, не только прием будет цифровым, но и передача! Трансиверы FLEX-6700 и FLEX-6500 снабжены 16-разрядными цифро-аналоговыми преобразователями (производства компании Analog Devices AD9122), функционирующими со скоростью 491.52 мегасэмпла в секунду. Прямое цифровое преобразование вверх заменяет традиционный аналоговый смеситель и каскады УПЧ, что обеспечивает максимальное подавление несущей и нежелательной боковой полосы сигнала, а значит, и снижение внеполосных излучений и интермодуляционных искажений.

Представьте, что у вас есть восемь полноценных приемников в одном трансивере Трансивер

FLEX-6700 и приемник FLEX-6700R позволяют создать до 8 независимых Выделенных приемников, которые способные принимать сигналы в диапазонах от 0.03 МГц до 77 МГц и от 135 МГц до 165 МГц. Модель FLEX-6500 предусматривает создание до четырех Выделенных Приемников. Каждый выделенный приемник обеспечивает независимую индикацию полосы спектра шириной 384 кГц.

Выделенные приемники позволяют вам независимо визуально и аудиально контролировать множество частот в пределах одного или нескольких диапазонов. Любители работы SO2R теперь смогут искать множители, удерживая частоту общего вызова одновременно, используя всего лишь один трансивер. Теперь задача наблюдения за прохождением на нескольких диапазонах одновременно существенно упрощается. Как на счет того, чтобы прослушивать частоты репитеров в диапазоне 10 метров, 6 метров и 2 метра одновременно? Возможности – безграничны.

Аппаратная архитектура трансиверов серии FLEX-6000 Signature

Представьте, динамический диапазон настолько широк, что теперь не имеет пределов.

Прямое преобразование ВЧ сигнала в цифровую форму позволяет обеспечить в трансиверах серии FLEX-6000 Signature до +45 dBm по продуктам третьего порядка, а динамический диапазон по забитию до 110 dB в пределах окончательной полосы пропускания фильтра. Это означает, что параметры динамического диапазона в трансиверах серии FLEX-6000 Signature имеют столь высокое значение при полосе фильтра как 100 Гц, так и 2 кГц. Так что вы сможете свободно разбирать свалку в эфире и меньше уставать при этом, поскольку, внутриполосные искажения, характерные для приемников с кварцевыми фильтрами будут просто отсутствовать. Традиционное многоступенчатое преобразование сигнала с использованием фильтров первой ПЧ (руфинг-фильтров) неизбежно приводит к искажению сигнала по мере снижения разноса частот между двумя сигналами в пределах полосы пропускания и за ее пределами. Вот почему некоторые производители обычно указывают значение динамического диапазона при широком разносе частот тонов, а некоторые не указывают этого значения вовсе.

Поскольку параметр динамического диапазона по продуктам третьего порядка весьма высок, то критическую важность получает динамический диапазон по фазовым шумам (PNDR). Традиционные приемники с несколькими преобразованиями частот должны использовать синтезаторы частоты для настройки, которые могут быть источником высокого уровня фазовых шумов и внеполосных излучений. Серия трансиверов FLEX-6000 Signature предлагает первоклассный PNDR на основе опорного генератора 983.04 МГц со сверхнизким уровнем фазового шума. Генераторы тактовых импульсов FLEX-6000 обеспечивают уровень фазового шума менее чем -130 dBc/Гц при разносе частот 1 кГц, -146 dBc/Гц при разносе частот 10 кГц и -152 dBc/Гц при разносе частот 100 кГц. Это дает возможность не только принимать слабые сигналы, то обеспечивать идеальный по качеству излучаемый сигнал.

За исключением отдельных ситуаций с повышенным уровнем принимаемых сигналов Выделенные Приемники не требуют использования дополнительных фильтров ВЧ преселектора при работе в широкополосном режиме. Это дает превосходную гибкость с минимальным воздействием на параметры динамического диапазона. Для оптимальной работы при необходимости повышения эффективности подавления внеполосных сигналов в каждом модуле захвата сигнала (SCU) предусмотрены банки полосовых фильтров для десяти любительских диапазонов. Эти фильтры коммутируются механическими реле и выполнены на керамических сердечниках. Они позволяют подавить виртуально любые искажения, вызванные нелинейными фильтрами и коммуникационными компонентами.

В большинстве случаев при малом уровне шумов предусилители обычно не требуются. Поскольку АЦП трансиверов серии FLEX-6000 Signature имеют встроенные буферные каскады, то их можно подключать напрямую к антеннам, что гарантирует максимально эффективную обработку сигнала и широкий динамический диапазон. В дальнейшем, два модуля захвата сигнала (SCU) могут быть оптимально скомбинированы в FLEX-6700 и FLEX-6700R для расширения динамического диапазона по забитию до 3 dB и IMD DR3 до 2 dB.

Если по условиям работы необходимо включение ВЧ усилителей, то все модели снабжены цифровыми переменными усилителями (DVGA) на основе AD5201 производства Analog Devices. Каждый модуль захвата сигнала (SCU) может использовать их для оптимального приема на КВ и низкочастотном УКВ. Модуль AD5201 обеспечивает усиление от –11.5 dB до +20 dB с шагом в 0.5 dB при значении шум-фактора 7.5 dB и обычного значения для IP3 до +50 dBm на частоте 50 МГц.

Кроме этого, цифровой аттенюатор входа DVGA с диапазоном до 31.5 dB позволяет оптимизировать усиление всей системы для получения наилучшего динамического диапазона для текущих рабочих условий. Модели FLEX-6700 и FLEX-6700R также снабжены ВЧ усилителями на основе ADL5534 производства Analog Devices с усилением +20 dB, шум-фактором 2.5 dB и IP3 + 39 dB. В этих моделях ADL5534 может включаться последовательно с DVGA ADL5201 для установки оптимального уровня аттенюации и шум-фактора для работы в диапазоне частот 135 –165 МГц.

Вообразите, мощность цифровой обработки сигнала не имеющая аналогов…

Оборудование серии FLEX-6000 Signature обладает превосходной вычислительной мощностью в части цифровой обработки сигнала. Модели FLEX-6700 и FLEX-6700R располагают вычислительными мощностями для выполнения 317 миллиардов операций в секунду (GMAC) и 121 миллиардов операций в секунду для значений с плавающей запятой (GFLOPS). Модель FLEX-6500 обеспечивает 191 GMAC и 78 GFLOPS. Такой уровень вычислительных мощностей формирует из оборудования серии FLEX-6000 Signature совершенно новую платформу радиолюбительских приложений, которые ранее даже не рассматривались, как возможные.

Оборудование серии FLEX-6000 Signature использует программируемую вентильную матрицу (FPGA) на основе Xilinx Virtex-6, которая выполняет все цифровые операции по преобразованию вверх и вниз. Модуль FPGA функционирует в тандеме с цифровым медиа процессором DaVinci производства компании Texas Instruments, которые включает в себя 1.4 ГГц ARM Cortex (1.2 ГГЦ в модели FLEX-6500) и ЦП с сопроцессором NEON для операций с плавающей запятой. Кроме этого, имеется 32-разрядный 1.2 ГГц (1.0 ГГц в модели FLEX-6500) DSP процессор с поддержкой операций с плавающей запятой. Центральный процессор располагает 512 Мб ОЗУ DDR3 с частотой шины 1333 МГц, портом 1 Гбит Ethernet и двумя портами USB 2.0.

Процессор DaVinci осуществляет окончательную цифровую обработку сигнала, обмены данными с Ethernet подключением и функциями управления трансивером. Кроме этого, трансиверы снабжены двумя программируемыми системами на микросхеме процессора для осуществления управления и подачи команд.

Представьте, цифровой QSK CW режим в аппаратной части…

Трансиверы FLEX-6500 и FLEX-6700 используют аппаратную часть FPGA для непосредственной генерации формы CW в цифровом формате на частоте ВЧ несущей. Это означает, что ВЧ несущая переключается в аппаратной части и не приводит к "поглощению" первого символа, как это бывает в некоторых трансиверах. При комбинации с высокоскоростным реле и коммутацией смещения в усилителе мощности вы можете достичь времени коммутации менее 10 миллисекунд. Кроме этого, частоты FSK (логическая единица/ноль) генерируются цифровым способом в виде несущей на частоте ВЧ сигнала.

Представьте, традиционное качество аудио сигнала от FlexRadio…

Репутация компании FlexRadio в отношении качества аудио сигнала будет подтверждена в линейке оборудования FLEX-6000 Signature. Прямое цифровое преобразование вверх и настоящая цифровая фильтрация позволяет избежать искажений при формировании сигнала. Трансиверы FLEX-6700 и FLEX-6500 снабжены отдельным DSP для обработки потока сигнала с параметрического эквалайзера с минимальной задержкой, сжатия ВЧ аудио сигнала, автоматической корректировки уровня и мониторинга. Полоса аудио сигнала может быть плавно отрегулирована, вплоть до 10 кГц в режиме АМ или расширенном однополосном режиме.

Представьте ВЧ усилитель мощности, не имеющий аналогов…

SmartSDR заслуживает превосходного усилителя ВЧ мощности для идеальной конструкции. В трансиверах FLEX 6700 и FLEX-6500 используется пара надежных MOSFET транзисторов RD100HHF1 в двухтактной цепи. Питание усилителя осуществляется от 13.8V DC. Обе модели трансиверов снабжены автоматическим антенным тюнером, способным согласовывать антенны с КСВ до 10:1 (3:1 в диапазонах 160 и 6 метров), 11 полуактавными фильтрами нижних частот, которые допускают работу на MARS частотах. Два сверхтихих вентилятора диаметром 80 мм с температурным управлением прогоняют воздух через радиаторы оконечного каскада и выдувают его через отверстия на задней панели.

Оконечный каскад управляется отельной программируемой системой с процессором, которая обеспечивает температурный контроль, интеллектуальное управление напряжением смещения, коммутацией прием-передача, отслеживание уровня мощности/КСВ и импеданса антенны и т.д.

Измерение уровня мощности и КСВ в режиме реального времени осуществляется направленным ответвителем Tandem Match вместе двойным регистратором мощности ADL5519 производства компании Analog Devices. Эти компоненты формируют сверхточный измерительный модуль с направленностью моста более 30 dB в диапазонах 80 – 6 метров (21 dB в диапазоне 160 метров). В отличие от традиционных диодных детекторов, используемых другими производителями, регистратор мощности обеспечивает измерение мощности в диапазоне более 50 dB с линейностью +1dB и в диапазоне более 40 dB с линейностью ±0.25 dB. Модуль ADL5519 также предусматривает вычисление значения возвратных потерь, обеспечивая индикацию КСВ в режиме реального времени при модулированном сигнале.

Представьте, управление частотой с синхронизацией по GPS…

Оборудование серии FLEX-6000 – первый радиолюбительской продукт со встроенным генератором с синхронизацией по GPS (GPSDO). Подключаемый модуль GPSDO формирует тактовую частоту 10 Мгц для опорного генератора 983.04 МГц и подает сигнал на SMA разъем на задней панели устройства для внешнего управления частотой. Стабильность частоты 1 х 10-8 через 5 минут при температуре 25°С и 5 х 10-12 через 24 часа при GPS синхронизации. На задней панели устройства предусмотрены SMA разъемы для GPS антенны и выхода тактового генератора 10 МГц.

Если модуль GPSDO не установлен, то FLEX-6700 и FLEX-6700R используют стандартный кварцевый генератор с термостабилизацией (OCXO) ±0.02ppm, а в трансивере FLEX-6500 применен TCXO ±0.5ppm.

Те кто следят за нашими новостями, в курсе, что команда radioexpert.ru,побывало в гостях у FlexRadio Systems. В лаборатории производителя, мы получили уникальную возможность, со всех сторон заснять Flex-6700, флагмана новой линейки трансиверов по технологии прямой оцифровки спектра (Digital Down Convertor).

Flex-6700

Flex-6700 Front Flex-6700 Front Flex-6700 Back Flex-6700 Back Flex-6700 Flex-6700 open up Flex-6700 open up Flex-6700 open down Flex-6700 open donw Flex-6700 open down Flex-6700 Vertex 6

Так же можете скачать все фотографии Flex-6700, в большом разрешении одним архивом (5,53Мб.)

Цитата №2: FLEX 6000 - технические нюансы и история


Стив Хикс, N5AC, отдел разработок.

"Когда мы создавали FLEX-5000 больше чем 8 лет назад, мы выбрали интерфейс FireWire 1394, чтобы передавать данные между радиостанцией и компьютером. Мы рассматривали и другие интерфейсы, но в то время, только у FireWire 1394 была возможность передавать то огромное количество данных от радиостанции на компьютер, которое нам требовалось. Сколько данных передавалось? Из FLEX-5000, мы отправляем в компьютер восемь каналов данный. Каждый I/Q канал имеет 192кбитный поток данных. В сумме это составляет чуть менее чем 100 Мбитный поток данных. В то время, просто не было никаких других интерфейсов, способных передать такой поток данных без задержек и связанных с этим проблем. В компьютерной отрасли мы вызываем этот канал передачи данных "толстый шланг", потому что мы уподобляем его огромным пятиметровым строкам водоснабжения, проложенным под нашими улицами. По тексту ниже мы будем просто называть это архитектурой «Широкополосной передачи данных»

С начала производства трансиверов компания FlexRadio поощряло наших клиентов и любительское сообщество к изучению и пониманию всех преимуществ этой архитектуры. Технология обладала двумя самыми главными и самыми значащими преимуществами. Во-первых – это рост производительности компьютеров. Мы можем создать приложения, которые используют больше вычислительных возможностей, давая в итоге больше преимуществ, а наши клиенты, просто обновив программу, сразу получают практически новый трансивер. И во-вторых, само радио может иметь постоянную цену, а так как стоимость компьютеров стремиться вниз, то вы можете использовать компьютер любой цены, которой можете себе позволить. Те из клиентов, которые купили любую из нашей радиостанций FLEX (FLEX 5000, FLEX 3000 и FLEX 1500) понимают это преимущество, поскольку получили "лучшее радио этого десятилетия" – лучшее радио в плане отношения цена\возможности и со временем меняют только компьютер и программное обеспечение на более производительное.

Пять лет назад компания FlexRadio создало первое радиооборудование, работающее через сеть Ethernet. Это радио, CDRX-3200, имело 32 штуки FLEX-5000 подобных радио, установленных в шасси стоечного монтажа. Все они отправляли свои данные через единственный порт Ethernet. Каждый приёмник отсылал 200кбитный поток I/Q данных. Каждый приёмник использовал 13.5 Мбит потока пропускной способности Ethernet-канала, таким образом, все 32 приёмника вместе передавали аж 432 Мбитный поток данных по порту Gigabit Ethernet. Это был первый шаг в создании по настоящему «Широкополосной передачи данных»! Напомним, то оборудование было создано пять лет назад.

В прошлом году наши клиенты из Правительства США попросили нас построить радио, которое имеет 24 отдельных приемника с широкой пропускной способности в одной шасси-стойке. Это была очень трудная задача, но мы это сделали! Это радиосистема включалась в сеть Radio Ethernet, и имело четыре 10-Гбитных порта «Gigabit Ethernet». Это радиооборудование использовало на 100% все ресурсы этих портов, вся эта полоса 40 Гбит использовалась для передачи данных. Нам понадобилась дополнительная стойка из нескольких компьютеров, для того чтобы переварить все эти данные. Сегодня, компания FlexRadio имеет опыт построения таких системы и знает не понаслышке, что такое «Широкополосная передача данных» очень хорошо. И мы также знаем, что есть множество «узких мест» в этой архитектуре. Технология «Широкополосной передачи данных» имеет два основных недостатка:

  • Радиостанция на самом деле состоит из двух частей: собственно радио-оборудования и компьютерное оборудование. Компьютер имеет значительные требования к процессорной мощности и пропускной способности сетевого порта, установленного на нем.
  • Технология «Широкополосной передачи данных» принципиально ограниченна в сетевых возможностях.

Итак, давайте поговорим о том, что это означает. За эти годы, мы узнали все прелести построения технологии «Широкополосной передачи данных» на базе персональных компьютерах и взаимодействия операционных систем с радио оборудованием. Поскольку архитектура «Широкополосной передачи данных» требуется от компьютера переваривать высокоскоростной I/Q поток данных, демодулировать его и воспроизводить потом, компьютер не может пропустить ни одной детали из потока. Если это произойдет, вы будете слышать щелчки и потрескивания в наушниках или потеряете часть сигналов в вашем панадаптере.

ОС Windows по своей природе не работает в режиме реального времени с аппаратными компонентами. В то временя, когда вы работаете с программным обеспечение трансивера, могут одновременно работать детекторы вирусов, почтовые программы и тому подобное. При своей работе на компьютере, эти программы могут иметь высший приоритет по работе над вашей программой трансивера. В итоге, это может вызвать проблемы с ухудшением производительности и проблемы с обработкой сигналов.

Мы потратили много лет, работая с нашими клиентами, чтобы найти и решить многие эти проблемы. И пока мы решали подавляющее большинство из этих проблем, мы знали и понимали, что продавая трансиверы, выполненные по архитектуре «Широкополосной передачи данных», любой клиент может в любой следующий момент может потребовать от нас помощь в настройке или озадачить нас новой проблемой или багом системы. Эти проблемы в значительной степени появляются благодаря взаимодействию ОС Windows с аппаратными устройствами или иным программным обеспечением, загруженным на ваш компьютер, а так же благодаря бесчисленным заплаткам, выпускаемым компанией Microsoft чуть ли не каждый день.

Радиостанция с прямой оцифровкой предъявляет очень серьезные требования к полосе пропускания канала обработки данных и бессмысленно пытаться выйти за границы скорости стандартной передачи данных через существующие протоколы.

У нас есть лаборатория, которая позволяет нам загрузить все возможные предустановки и комбинации программного обеспечения и разных версий Windows в течение пяти минут. Таким образом, мы может переключиться на 32-битную Windows XP или 64-битную Windows 8 на одном компьютере в течении пяти минут. И мы должны сделать это, чтобы проверить работу программы PowerSDR. В любую минуту Microsoft может выпустить очередной патч, который может вызывает сбой в нашей программе, и это значит, что мы должны быстро отреагировать на его появление и внести коррективы в следующую версию программы. Или часть кода, написанного, когда то ранее, мы могли бы заставить работать лучше на одной версии операционной системы, чем на другой. Или один из драйверов для USB или FireWire может по-разному реагируют на изменение программного обеспечения на данной операционной системе. Мы должны проверить все рабочие версии ПО, что бы минимизировать количество ошибок перед выходом релиза в свет.

С точки зрения пропускной способности сети, данные, которые поступают из аппаратуры «Широкополосной передачи данных» требует обеспечения значительной сетевой пропускной способности для передачи сигнала. Помните, что полосы пропускания 200 кГц занимает около 13 Мбит данных передаваемых по сети Ethernet. Я держу пари, что очень немногие из вас, имеют 13 Мбит скорость загрузки при подключении к Интернету, и это поток данных только с одного приемника. Таким образом, это означает, что вы не можете напрямую подключить радиостанцию к Интернету и работать в полном «широкополосном реал-тайм режиме».

Со всем нашим опытом в построении архитектуры «Широкополосной передачи данных», мы долго и тщательно рассматривали все возможности при проектировании новой линейки трансиверов FLEX-6000 Signature Series (FLEX-6700 и FLEX-6500). Это было бы легко для нас, если бы каждый из вас имел гигабитную сеть интернета под боком и мог легко к ней подключиться. Мы бы могли спроектировать и более мощное железо с выходным потоком данных, превышающим даже 10 Гбит, если бы радиолюбительскому сообществу это было на самом деле нужно. Но мы думали о том, чем вы обладаете в реальности и вы хотите иметь на самом деле. Мы думали об этом по той причине, что сами являемся такими же радиолюбителями, как и вы. У нас самих дома подключение к сети интернет не самое быстрое. Таким образом, архитектура «Широкополосной передачи данных» в радиолюбительском применении на сегодняшний день не является лучшим решением.

Наши клиенты ценят большие возможности, качество и высокую производительность. И они хотят радио, которое они могут достать из коробки, включите питание и сразу работать в эфире. Наши клиенты знают цену настоящему «Визуальному радио» и высокой производительности приемников.

Таким образом, мы решили всю вычислительную мощность из компьютера вернуть обратно в радиостанцию. Но это не та вычислительная мощность, которая используется дома на вашем ПК – это производительность во много раз мощнее любого домашнего ПК. С появлением программируемой вентильной матрицы (FPGA), мы смогли получить во много раз бОльшую вычислительную мощность процессора, стоящего внутри радио. И это открыло двери в новые возможностей для нас в написании программ, и в конечном счете для вас, как пользователей. Меня спросили на форуме «Хамвеншон» в Дейтоне в этом году, если бы у меня были в распоряжении в место матрицы многоядерный современный процессор, использовал ли я его? Мой ответ был "нет". В радио где используется принцип прямой оцифровки, железо должно оперировать с огромным количеством данных, передаваемых с очень большой скоростью. В FLEX-6700 мы обрабатываем поток более восьми гигабит данных в секунду. Для понимания аналогии по количеству данных - это терабайтный жесткий диск заполняемый данным в течение всего двух минут. Передача такого количества данных для обработки в ПК просто нереальна.

Мы чувствовали, что пришло время отказаться от устаревшей 10-летний архитектуры «Широкополосной передачи данных» и перейти на новую архитектуру, которая может дать существенный скачок в производительности и возможностях. Было ли трудно отказаться от старой архитектуры и начать всё практически с самого сначала, с 0? О-да, это было очень трудно! Но наша группа инженеров приложила очень большие усилия, и мы сделали это! Это было правильное решение, в результате которого теперь мы можем порадовать всех наших друзей, партнёров и клиентов.

После некоторых размышлений на тему архитектуры, я хотел бы резюмировать некоторые из ключевых преимуществ той архитектуры, которую мы выбрали:

1. Делая все операции по скоростной обработке данных внутри радио, мы можем ограничить поток данные, идущие от радио к ПК и оставить только те данные, которые вы, как пользователь, собираетесь использовать. Таким образом, в компьютер мы отправляем только красивую картинку панадаптера со скоростью до 30 кадров в секунду. Большой панадаптер программы SmartSDR, имеет Full HD разрешение 1080p при скорости обновления 25 кадра в секунду и может показывать больше 14 МГц полосы пропускания ВЧ тракта. Скорость передачи данных такого потока составляет всего около 1 Мбит данных. Для сравнения, технология «Широкополосной передачи данных» может показывать вам пропускную способности ВЧ в 1 МГц и при этом передавать поток данных более 75 Мбит!

Это улучшение пропускной способности сети в тысячу раз! И это только начало – мы знаем, как и будем делать программу всё лучше и лучше. Я не буду удовлетворен, пока вы не начнете отправлять мне письма, рассказывающие, как вы в отпуске лежите на пляже с планшетом в руках, подключённом через сотовую сеть и проводите связи на вашем трансивере, установленном за много сотен километров от места, где вы сейчас находитесь! Сегодня вы можете сделать это и по технологии «Широкополосной передачи данных» с помощью программ Skype, Team Viewer, а так же дополнительного компьютера. Но скажите, это просто, весело и легко? Нет, не совсем. Это трудно решаемая задача, но мы можем это положение исправить в самом ближайшем будущем!

2. Полностью законченная система обработки данных находится внутри трансивера. Она находится полностью под контролем нашего встроенного микропрограммного обеспечения без участия сторонней операционной системы типа Windows. Опыт построения FLEX – 6000, работающего «Из коробки» не имеет аналогов в нашей истории. Мы продолжаем получать восторженные отзывы от новых клиентов, которые восклицают "Это чудо!!! Я просто включил радио и оно сразу же заработало!" Это большое преимущество технологии прямой оцифровки, иметь все в одной коробке. Вы можете запустить программу SmartSDR на вашем компьютере вставить сетевой разъём в компьютере и сразу же начать работу на вашей радиостанции. Теперь вы не будете иметь трудностей с настройкой программного и аппаратного обеспечения, как это было раньше.

3. Сетевая технология является главенствующей при проектировании нашего нового трансивера. Программа SmartSDR был написан с нуля. При разработке каждого аппаратного или программного модуля, мы всё время задавались вопросом "Несомненно, с одной стороны этот модуль хорош, но как хорошо он будет работать по сети? "

Сегодня мы с горечью осознаем, что пока не можем вам дать возможность работать в эфире через сеть Интернет уже сейчас. Кто-то даже шепнул мне на ухо на этой неделе, что он где то услышал слух, что мы не собираемся делать радио, имеющего возможность работающее через сеть. Ничто не может быть дальше от истины! Наша новая радиостанция имеет возможность работы через сеть. Это все равно, предполагать, что мы продаём новые велосипеды, но мы решили, что не собираемся позволить вам ездить на наших новых велосипедах - что они предназначены только для сидения на них. Сеть проходит «насквозь» через всю структуру FLEX- 6000. Мы реализуем интернет протокол, как только решим главные задачи по запуску нового трансивера.

К нам поступает очень много вопросов со всего мира, «Почему вы так медлите с выпуском? Прошло уже больше года, как вы анонсировали ваш новый трансивер. Почему так долго нет трансивера в продаже?» Мы отвечаем. Большинство из нас привыкли покупать продукт от производителя, который полностью закончен и не требует самостоятельной «доработки изделия напильником» после покупки. Большинства из вас – это, вероятно, иностранные покупатели. И потому, первую версию программного обеспечения, мы хотим сделать сразу полностью рабочей «из коробки».

Мы понимаем, конечно, грустно слышать, когда производитель говорит, "мы будет продолжать становиться лучше» или «мы будем развиваться с течением времени». Мы это понимаем. Но мы знаем, что мы первые, что мы стараемся выйти за существующие сегодня рамки, и что некоторые из вас, возможно, будут насмехаться над тем, что мы делаем. Но, мы те - кто мы есть. Мы просто надеемся сделать много интересного для вас. Мы напишем ещё много интересных и удивительных функций к нашей новой радиостанции, что в итоге заставит вас по новому взглянуть на ваш трансивер и воскликнуть "FlexRadio, спасибо вам за новое радио!"

Мы знаем, что для многих радиостанция - это большие инвестиции в будущее, и мы хотим, что бы эти инвестиции для вас окупались в течении долгого времени. Не только сегодня, но и завтра и в последующие года. Мы благодарны, что ВЫ являетесь нашими клиентами и разделяете наше видение и хотите быть частью того, что мы делаем. Без вас мы не были бы в состоянии сделать то, что мы делаем. Спасибо за то, что вы являетесь частью нашей семьи и частью будущего радиолюбительства."

Цитата №3: Оборудование серии FLEX-6000 Signature – Функции задней панели


Greg Jurrens - K5GJ, отдел продаж и маркетинга

Какая ВТОРАЯ по важности вещь, на которую обращают внимание радиолюбители при выборе своего нового трансивера? Конечно, задняя панель! Нам не раз приходилось слышать замечания о том, что наше оборудование должно обладать всеми разъемами на передней панели, поскольку большая часть манипуляций с трансиверами осуществляется именно при его подключении.

Давайте, обратим внимание на разъемы нового оборудования FLEX-6500, FLEX-6700 и FLEX-6700R. На рисунке ниже, представлена задняя панель каждого трансивера из новой линейки оборудования FLEX-6000 Signature, где каждый разъем имеет свой номер и подробное описание. Просто обратите внимание на рисунок, соответствующий вашей модели.


Задняя панель FLEX-6700

    • 1. Разъем DC питания +13.8V DC (вход)

Питающее DC напряжение подается на трансивер через 2-пиновый разъем PowerPole. Уровень питающего напряжения должен быть в пределах 13.8V ±15% с запасом по току до 25 А.

    • 2. Разъемы антенн (вход/выход) [только FLEX-6500/FLEX-6700]

Два разъема типа SO-239 для подключения 50-омных антенн могут быть использованы для приема и передачи сигнала. В модели FLEX-6500 в качестве трансиверного порта может быть использована антенна либо ANT1, либо ANT2. Кроме этого, антенна ANT1 может быть скоммутирована для передачи, а ANT2 – для приема или наоборот. (Примечание. В таком режиме, скорость коммутации "прием-передача" несколько снижается.) В модели FLEX-6700, обе антенны ANT1 и ANT2 могут быть выбраны в качестве трансиверного порта. Например, SCU-A подключается к одному трансиверному порту, а SCU-B - к другому. Кроме этого, предусмотрен встроенный делитель сигнала 3 dB, позволяющий любому разъему антенны ANT1 или ANT2 подавать сигналы на вход обоих SCU.

    • 3. Опциональный генератор 10 МГц с синхронизацией GPS (Выход)

Это сверхточный 50-омный выход опорного генератора 10 МГц с GPS синхронизацией для подключения трансвертера или другого тестового оборудования на вашей радиостанции. Если GPS синхронизация прошла успешно, то точность сигнала на выходе составляет 5 х 1024 за 24 часа.

    • 4. Разъем Ethernet 1Gb (Вход/Выход)

Это стандартный разъем RJ-45 поддерживает автоматическую установку скорости обмена данными 10, 100 и 100 Мбит/с. Поддерживается автоматический кроссовер для прямого подключения к клиентскому персональному компьютеру.

    • 5. Разъем периферийного оборудования USB 2.0 (вход/выход)

Этот разъем USB типа А будет поддерживать подключение пользовательского интерфейса FlexControl, а также другие периферийные устройства, выпуск которых планируется в будущем.

    • 6. Балансный микрофонный/линейный вход [только FLEX-6500/FLEX-6700]

Эта комбинация разъемов XLR/J" формирует полностью симметричный вход 1V p-p при 600 Ом на аудио смеситель FLEX-6500 и FLEX-6700.

    • 7. Линейный выход активных колонок (Выход)

Это линейный стерео разъем типа "джек" 1/8" подает сигнал 1V p-p при 10 кОм принимаемого аудио с левого и правого канала смесителя. Обычно, этот разъем используется для подключения активных ПК колонок, но может быть использован и для другого внешнего аудио оборудования с линейным входом.

    • 8. Разъем аксессуаров (Вход/выход)

Это многофункциональный разъем DB-15 HD будет использован для расширения системы оборудования серии FLEX-6000. В дополнении к сигналам линейных входов и выходов, будут предоставлены сигналы коммутации.

Пин

Сигнал ACC

Направление

Спецификация

1

LINE IN (+)

Вход

Линейный аудио вход на смеситель 1Vpp при 600 Ом

2

LINE1 OUT (+)

Выход

Линейный аудио выход со смесителя 1Vpp при 10 кОм

3

LINE2 OUT (+)

Выход

Линейный аудио выход со смесителя 1Vpp при 10 кОм

4

INT/FSK

Вход

Внешнее прерывание/Внешний FSK вход (открытый сток поднимаемый до +3.3V через резистор 2.7 кОм)

5

GROUND

GND

"Земля"

6

LINE IN (-)

GND

Ответный для линейного входа

7

LINE1 OUT (+)

GND

Ответный для линейного выхода line 1

8

LINE2 OUT (+)

GND

Ответный для линейного выхода line 2

9

+5VDC

Выход

Выход напряжения +5V при 0.5 А с термальным предохранителем и защитой от обратной полярности

10

GROUND

GND

"Земля"

11

TX OUT

Выход

Низкий = передача , высокий= прием. (открытый сток с запасом 50 V DC при 140 mA)

12

SDA

Вход/выход

Последовательные данные I2C 5V TTL уровни (зарезервировано на будущее)

13

TX REQ

Вход

Низкий = запрет ВЧ , высокий= ВЧ сигнал (Поднимаемый до +3.3V через резистор 2.7 кОм)

14

PTT

Вход

Низкий = передача , высокий= прием (Поднимаемый до +3.3V через резистор 2.7 кОм)

15

SCL

Вход/выход

Синхронизация последовательных данных I2C 5V TTL уровни (зарезервировано на будущее)

    • 9. Опциональная GPS антенна (Вход)

Это 50-омный SMA разъем для подключения антенны к опорному генератору 10 МГц с синхронизацией от GPS. Это подключение подает 3.3 V питания на антенный усилитель, располагаемый в корпусе антенны.

    • 10. Усилитель мощности/управление

Внешний опорный генератор 10 Мгц (вход)
Этот разъем типа RCA предназначен для подачи сигнала опорного генератора 10 МГц с уровнем 3V pp максимум. Сигнал будет использован для всех тактовых генераторов FLEX-6000, если стабильность встроенного генератора не устраивает или требуется внешняя GPS синхронизация.

Удаленное включение питания (вход)
Заземление контакта этого RCA разъема приводит к подаче напряжения на основное реле питания FLEX-6000.

ALC (вход) [Только FLEX-6500/6700]
Этот RCA разъем предусматривает подачу ALC напряжения обратной связи в пределах от 0 до –4V для ограничения уровня мощности выходного каскада FLEX-6500 и FLEX-6700.
Примечание. Хотя оборудование линейки FLEX-6000 будет поддерживать обратную связь ALC, многие производители современных усилителей мощности отказываются от использования ALC. Оптимальным решением было бы управлять уровнем мощности трансивера в зависимости от диапазона, что позволит обеспечивать минимальный уровень искажений сигнала на выходе усилителя. Оборудование серии FLEX-6000 будет поддерживать программирование уровня мощности для каждого диапазона независимо. Вам будет необходимо подобрать приемлемый уровень мощности на каждом диапазоне в соответствии с рекомендациями вашего производителя усилителя мощности.

Запрос передачи (Вход) [Только FLEX-6500/6700]
Этот разъем типа RCA будет использован для входа сигнала задержки подачи ВЧ сигнала передатчика FLEX-6500 и FLEX-6700. При замыкании на землю подача ВЧ сигнала заблокирована, при размыкании ВЧ выход – активен. Это сигнал поднимается до уровня +3.3V через резистор 2.7 кОм.

Коммутация прием-передача (вход) [Только FLEX-6500/6700]
Этот разъем типа RCA используется для подачи сигнала коммутации (PTT) трансиверов FLEX-6500 и FLEX-6700 на передачу. Замыкание на землю = передача, размыкание = прием. Это сигнал поднимается до уровня +3.3V через резистор 2.7 кОм.

TX1, TX2, TX3 (Выходы) [Только FLEX-6500/6700]
Эти три разъема типа RCA выходы с открытым стоком с уровнем до 50 V DC при токе 140 mA. Они могут быть использованы для коммутации трех различных усилителей или схем дистанционного управления при включении трансивера на передачу.

    • 11. Разъем ПЧ трансвертера (Вход/выход)

Этот многофункциональный разъем типа BNC представляет собой общий интерфейс промежуточной частоты (ПЧ) для использования внешнего трансвертера. В модели FLEX-6500 уровень сигнала на разъеме 0 dBm (+10 dBm максимально) и вход с полноценным динамическим диапазоном. Хотя обычные трансвертеры функционируют в диапазоне 28 МГц, частота ПЧ перекрывает весь диапазон от 30 кГц до 77 МГц по приему и от 100 кГц до 77 МГц по передаче. В модели FLEX-6700 имеется также возможность формирования номинального сигнала ПЧ (0 dBm) с частотой 135-165 МГц с соответствующим входом ПЧ для поддержки трансвертеров микроволнового диапазона. Кроме подключения трансивертера, этот разъем может быть использован, как дополнительный антенный вход.

    • 12. Разъем приемной антенны SCU (Вход/Выход)

Разъем приемной антенны SCU A (Вход/Выход)
Эти два разъема типа BNC формируют вход и выход 50-омной приемной петли для устройства захвата спектра (SCU) A. Эта петля входа/выхода может быть активизирована с помощью программного обеспечения для включения внешних фильтров или предусилителей между активной антенной и SCU A. В качестве альтернативы SCU-A IN может быть подключен непосредственно к приемной антенне SCU-A.

Разъем приемной антенны SCU B (Вход/Выход) [Только FLEX-6700/FLEX-6700R]
Эти два разъема типа BNC формируют вход и выход 50-омной приемной петли для устройства захвата спектра (SCU) B. Эта петля входа/выхода может быть активизирована с помощью программного обеспечения для включения внешних фильтров или предусилителей между активной антенной и SCU B. В качестве альтернативы SCU-B IN может быть подключен непосредственно к приемной антенне SCU-B.

  • 13. Терминал заземления

Специальный винт на корпусе трансивера предназначен для подключения оборудования линейки FLEX-6000 к заземлению вашей станции. Настоятельно рекомендуется подключить ваш FLEX-6000, блок питания и все прочее оборудование к общей точке хорошего заземления как можно более коротким проводом. Рекомендуется использовать для этого металлическую полосу или плетеный провод.

Задняя панель FLEX-6500


Задняя панель FLEX-6500

Разъемы задней панели трансивера FLEX-6500 практически идентичны разъемам задней панели модели FLEX-6700. Исключение составляет лишь отсутствие разъемов приемной антенны SCU B, поскольку эта модель имеет всего лишь один модуль SCU. Прочие различия/совпадения были показаны в тесте выше.

Специфичные входы выходы FLEX-6700R

Модель FLEX-6700R представляет собой приемник. Это устройство имеет некоторые сходства с задней панелью трансивера, но при этом, располагает некоторыми дополнительными разъемами, которые описаны ниже:


Задняя панель FLEX-6700R

    • 1. Вход сети переменного тока (AC)

Приемник обладает встроенным блоком питания IEC C14, предусматривающим подачу питающего напряжения переменного тока в пределах от 85 до 264 V при частоте 47- 63 Гц.

    • 2. Опциональный генератор 10 МГц с синхронизацией GPS (Выход)

Это сверхточный 50-омный выход опорного генератора 10 МГц с GPS синхронизацией для подключения трансвертера или другого тестового оборудования на вашей радиостанции. Если GPS синхронизация прошла успешно, то точность сигнала на выходе составляет 5 х 1024 за 24 часа.

    • 3. Разъем Ethernet 1Gb (Вход/Выход)

Это стандартный разъем RJ-45 поддерживает автоматическую установку скорости обмена данными 10, 100 и 100 Мбит/с. Поддерживается автоматический кроссовер для прямого подключения к клиентскому персональному компьютеру.

    • 4. Разъем периферийного оборудования USB 2.0 (вход/выход)

Этот разъем USB типа А будет поддерживать подключение пользовательского интерфейса FlexControl, а также другие периферийные устройства, выпуск которых планируется в будущем.

    • 5. Линейный выход активных колонок (Выход)

Это линейный стерео разъем типа "джек" 1/8" подает сигнал 1V p-p при 10 кОм принимаемого аудио с левого и правого канала смесителя. Обычно, этот разъем используется для подключения активных ПК колонок, но может быть использован и для другого внешнего аудио оборудования с линейным входом.

    • 6. Разъем аксессуаров (Вход/выход)

Это многофункциональный разъем DB-15 HD будет использован для расширения системы оборудования серии FLEX-6000. В дополнении к сигналам линейных входов и выходов, будут предоставлены сигналы коммутации. Назначение пинов разъема было представлено в таблице выше.

    • 7. Опциональная GPS антенна (Вход)

Это 50-омный SMA разъем для подключения антенны к опорному генератору 10 МГц с синхронизацией от GPS. Это подключение подает 3.3 V питания на антенный усилитель, располагаемый в корпусе антенны.

    • 8. Специфичные разъемы FLEX-6700R

Внешний опорный генератор 10 Мгц (вход)
Этот разъем типа RCA предназначен для подачи сигнала опорного генератора 10 МГц с уровнем 3V pp максимум. Сигнал будет использован для всех тактовых генераторов FLEX-6000, если стабильность встроенного генератора не устраивает или требуется внешняя GPS синхронизация.

Удаленное включение питания (вход)
Заземление контакта этого RCA разъема приводит к подаче напряжения на основное реле питания FLEX-6000.

OUT1, OUT 2, OUT 3 (Выходы)
Эти три разъема типа RCA выходы с открытым стоком с уровнем до 50 V DC при токе 140 mA. Они могут быть использованы для коммутации трех различных схем дистанционного управления или внешних реле.

IN1, IN2 (Вход)
Эти разъемы типа RCA представляют собой входы общего назначения для контроля уровня системы. Замыкание на землю = TRUE, размыкание = FALSE. Это сигнал поднимается до уровня +3.3V через резистор 2.7 кОм.

    • 9. ANT 1 (Вход)
    • 10. ANT 2 (Вход)

Эти два разъема типа BNC представляют собой 50-омный входы для устройств захвата спектра SCU-A и SCU-B.

  • 11. Терминал заземления

Специальный винт на корпусе трансивера предназначен для подключения оборудования линейки FLEX-6000 к заземлению вашей станции. Настоятельно рекомендуется подключить ваш FLEX-6700R и все прочее оборудование к общей точке хорошего заземления как можно более коротким проводом. Рекомендуется использовать для этого металлическую полосу или плетеный провод.

Цитата №4: Блок-схема цепей сигнала FLEX-6000


Steve Hicks, N5AC.

Цепь прохождения сигнала в оборудовании серии FLEX-6000 Signature существенно отличается от схемотехники традиционного коммуникационного оборудования. Для многих радиолюбителей понимание "внутренних" процессов своего оборудования, которые обеспечивают столь высокие характеристики, является дополнительным удовольствием от владения им. Вот именно для них мы и решили уделить некоторое время описанию "аспектов" работы внутренних компонентов FLEX-6000 и принципов достижения ими первоклассных характеристик.

Для сигнала во FLEX-6000 все начинается в устройстве захвата спектра (SCU). В задачи SCU входит снятие сигнала эфира с разъема антенны и преобразование его в наилучшую форму цифрового сигнала. Входом для каждого SCU, как показано на рисунке 1, может быть любая приемная или передающая антенна. На выходе SCU формируется невероятный объем данных – 3.39 Гбит/с для каждого SCU. Просто для сравнения - это в 40 раз больше пропускной способности обычного Ethernet соединения 100 мбит/с, которое, в большинстве случаев, используется в вашей домашней сети. Если вы "продвинутый" пользователь, то, возможно, используете соединение Gigabit Ethernet. В этом случае, объем данных в четыре раза больше вашего соединения 1Гбит Ethernet, причем только от одного SCU. Внутри SCU модуля выполняются три основные задачи: фильтрация, управление уровнем, оцифровка.


Рисунок 1. Блок-схема архитектуры оборудования FLEX-6000 Signature

В обычных условиях очень высокий динамический диапазон оборудования FLEX-6000 позволяет вам виртуально напрямую подключать антенну к SCU для широкополосного приема. В случае появления мощных сигналов на соседних частотах может произойти перегрузка SCU, что приведет к снижению рабочих характеристик. Насколько мощным должен быть этот сигнал? Сигналы с уровнем, превышающим S9+60 dB при включенном предусилителе, могут вызвать такую перегрузку. Примером такой ситуации может быть проживание недалеко от мощной вещательной станции или участие в соревнованиях в составе станции с несколькими передатчиками. Для сохранения первоклассных характеристик приемников FLEX-6500 и FLEX-6700 в таких жестких условиях мы добавили цепь входных фильтров для подавления внеполосных сигналов. Такие полосовые фильтры иногда именуют преселекторами, поскольку они выделяют определенный любительский диапазон и подавляют все сигналы за его пределами. Они используются строго для предотвращения перегрузки последующих каскадов SCU при наличии мощных внеполосных сигналов. В большинстве случаев эти фильтры будут отключены, и если вы пожелаете, то программное обеспечение SmartSDR будет автоматически выбирать наиболее оптимальную комбинацию фильтров, так что вы сможете сфокусироваться на более интересных задачах.

После фильтров следуют предусилители и аттенюаторы. Они необходимы для обеспечения уровня сигнала приемлемого для вас в зависимости от состояния диапазона и сигналов, которые вы хотите прослушать. Все три модели линейки FLEX-6000 Signature снабжены предусилителями с переменным усилением, так что вы сможете как усилить сигнал, так и снизить его уровень. Модели FLEX-6700 и FLEX-6700R снабжены вторым предусилителем, которым может снизить шум-фактор до, примерно, 7 dB в диапазонах 6 метров и 2 метра. Аттенюатор может быть использован в ситуации, когда необходимо понизить общий уровень сигнала для предотвращения перегрузки приемника. Архитектура оборудования FLEX-6000 позволяет обрабатывать очень мощные сигналы до +6 - + 9 dBm по отношению к S9+80 dB, так что аттенюаторы могут быть вам полезны только в отдельных крайних случаях.

После каскада усиления/аттенюации сигнала идет аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Задача АЦП преобразовать ВЧ сигнал в цифровые данные с минимальным уровнем искажений или вовсе без них. В большинстве случаев АЦП – это наиболее критический компонент в системе. Хотя он и не является смесителем, но при наличии шумов в тактовом генераторе АЦП или в самом ВЧ сигнале, шум появится на выходе АЦП, как будто это самый обычный смеситель. По этой причине для работы АЦП требуется тактовый генератор со сверхнизким уровнем фазовых шумов. В случае всех трех наших станций уровень фазовых шумов составляет – 130 dBc/Гц при разносе частот1 кГц и –147dBc/Гц при разносе частот 10 кГц. Сверхнизкий уровень фазовых шумов обеспечивает наиболее чистый прием сигнала и работу передатчика.

С выхода АЦП сигнал поступает на программируемую вентильную матрицу (FPGA). Модуль FPGA это самый дорогой компонент в системе, который отвечает за разделение всего КВ спектра сигнала на приемники и отображает компоненты спектра на дисплее (анализатор спектра или водопад). Обработка потока данных с выхода АЦП просто невозможна с использованием традиционных микропроцессоров или DSP, используемых в современных трансиверах. Для получения данных для анализатора спектра FPGA выполняет быстрое преобразование Фурье и формирует изменение уровня сигнала на частотах во временном отрезке, отправляя их на дисплей клиента. Модели серии FLEX-6000 Signature способны формировать несколько частичных приемников, функционирующих одновременно. Когда мы упоминаем частичный приемник, мы подразумеваем полноценный приемник со всеми заявляемыми характеристиками, созданный виртуально внутри FPGA, путем выделения части потока данных 3.9 Гбит/с и направления их на процессор DaVinci.

Теперь уже процессор DaVinci отвечает за всю аппаратную часть, взаимодействие с графическим интерфейсом пользователя (GUI) и конечную часть цепи сигнала. Внутри процессора DaVinci осуществляется окончательная фильтрация и демодуляция сигнала. Поскольку все это выполняется на процессоре общего назначения с отдельным DSP сопроцессором, то добавление новой схемы модуляции не составит большого труда. Кроме того, поскольку цепь сигнала программируема (FPGA и DaVinci), то FLEX-6000 может также меняться с течением времени для добавления новых режимов работы и приложений, которые еще будут созданы в будущем.

Широкополосная цепь сигнала внутри оборудования линейки FLEX-6000 обеспечивает не только превосходные рабочие характеристики, оставляющие далеко позади традиционные узкополосные приемники, но и добавляет возможность использования нескольких любительских диапазонов одновременно. Гибкая настройка преселекторов в SCU наряду с усилением и аттенюацией сигнала обеспечивает оптимальную работу в любых, самых жестких, ВЧ условиях.

Цитата №5: Рекомендации по использованию антенн


Практически любой радиолюбитель – обладатель КВ трансивера знаком с антеннами и принципами их подключения к передающему оборудованию. В большинстве современных КВ трансиверов сегодня имеется один приемник и один или два разъема для подключения антенн на задней панели. На передней панели, как правило, имеется кнопка управления антеннами для включения соответствующих реле и коммутации нужной антенны по желанию пользователя. При этом приемник способен принимать сигнал только от одной антенны в текущий момент времени, независимо от количества имеющихся разъемов для подключения антенн.

В соответствии с этим, обычный трансивер способен вести прием сигнала только одного диапазона на выбранную пользователем антенну в определенный момент времени. Если трансивер снабжен двумя приемниками, то ситуация практически идентична, за исключением того, что имеется возможность выбора отдельной антенны для каждого приемника.

Такой взгляд на антенную ситуацию в купе с желанием иметь высокоэффективную антенную систему привел к возникновению и созданию одно-диапазонных антенн, способных перестраиваться по частоте и обеспечивать первоклассные рабочие характеристики на любой рабочей частоте в определенный момент времени. Яркий пример таких антенн – конструкции компании SteppIR. Любая антенна этого семейства разработана для условий, когда она функционирует только в одном диапазоне в определенный момент времени.

Если на эту проблему попробовать взглянуть с точки зрения широкополосных трансиверов серии FLEX-6000 Signature, то ситуация будет в корне изменена.
Возможность включения нескольких частичных приемников на одну антенну это ключевая особенность данного трансивера. Попробуем кратко описать принцип работы такой системы: Трансиверы серии FLEX-6000 снабжены одним или двумя модулями захвата сигнала (SCU), которые осуществляют сбор данных о всем КВ спектре частот от одной антенны. Затем, в пределах полосы собранной SCU могут быть создано несколько приемников для приема необходимых сигналов. Как это применить к современным антеннам?

Пусть, например, у вас имеется одно-диапазонная антенна на 20 м. Если вы подключите ее к SCU, то сможете разместить несколько приемников в диапазоне 20 метров. Однако, если вы разместите частичные приемники за пределами диапазона 20 метров, то параметры вашей антенны за пределами ее рабочих частот будут оказывать существенное влияние на возможности приемника на этих частотах. Если одно-диапазонная антенна 20 м имеет подавление 30 dB на частоте 28 МГц, то размещение частичных приемников в диапазоне 10 метров существенно снизит возможность приема на этих частотах.

Поскольку каждое SCU устройство (в модели FLEX-6500 только одно, а в FLEX-6700 – их два) может быть подключено только к одной антенне, то даже при наличии множества антенн вы не сможете использовать преимущества приемника, если ваша антенна будет функционировать только в одном диапазоне частот в определенный момент времени.

Давайте предположим, что вы располагаете пятью одно-диапазонными антенными для каждого из диапазонов 80 м, 40 м, 20 м, 15 м и 10 м, как показано на рисунке 1. В модели FLEX-6700 вы сможете разместить частичные приемники в пределах любых двух диапазонов (каждый SCU модуль может быть подключен к одной антенне и, следовательно, диапазону), но при наличии восьми частичных приемников справедливо желание контролировать все пять диапазонов одновременно. Это приводит к необходимости использования антенн, которые резонируют на нескольких диапазонах одновременно. Если до этого времени вы использовали одно-диапазонные антенны, то теперь вам потребуется хотя бы одна многодиапазонная антенна в дополнении к имеющимся одно-диапазонным.

В случае использования дополнительной многодиапазонной антенны, например, приемной антенны Бевериджа, вместе с несколькими одно-диапазонными передающими антеннами, вы сможете задействовать один SCU для приема сигналов с антенны Бевериджа, а все остальные подключить через антенный коммутатор к другим антенным разъемам (Рисунок 2). Теперь вы можете размещать несколько частичных приемников по различным диапазонам, используя антенну Бевериджа на прием, тогда как второй SCU будет фокусировать ваш узкополосный прием и функции передачи с использованием подключенных одно-диапазонных антенн. Владельцы моделей FLEX-6500 смогут использовать идентичную конфигурацию для приема на антенну Бевериджа, а работать на передачу с использованием имеющихся одно-диапазонных антенн. Разумеется, уровень усиления и других рабочих характеристик многодиапазонной антенны уступает одно-диапазонным моделям, но в части приема не оказывает существенного влияния на эффективность работы, нежели попытка вести прием на одно-диапазонную антенну за пределами ее рабочих частот.

В связи с этим мы рекомендуем вам подумать об установке на вашей позиции, по крайней мере, одной многодиапазонной антенны, например, длинного провода, антенны Бевериджа, многодиапазонного вертикала, логопериодической антенны или любой аналогичной, чтобы получить полноценные преимущества новой возможности одновременного приема на нескольких диапазонах. Приемные антенны могут быть также подключены непосредственно к портам RxA и RxB соответствующих модулей SCU трансивера.

По мере начала поставок трансиверов серии FLEX-6000 Signature пользователя мы надеемся получить от вас описание ваших конфигураций использования различных антенн с целью повышения эффективности многодиапазонного приема.

Цитата №6: Серия оборудования FLEX-6000 прошла предварительное тестирование на соответствие стандартам EMC излучений


Мы рады вам сообщить, что новая модель трансивера FLEX-6700 успешно прошла испытания на соответствие стандартам EMC на допустимые уровни излучений, причем с первой попытки и с большим запасом по параметрам. Это серьезный успех, поскольку пройдено не только самое трудное EMC тестирование, но и сэкономлено существенное время, которое, обычно, требуется для диагностики/решения проблем, обнаруженных при этом. Разумеется, в будущем потребуются дополнительные тесты, но этот был наиболее важным, поскольку оказывал влияние на дизайн устройства в целом. Окончательное тестирование будет проведено перед запуском продукции в серийное производство в начале четвертого квартала нынешнего года, однако самая трудная часть уже позади.

Цитата №7: Измерение уровня фазовых шумов FLEX-6000


Одним из самых важных параметров в современных приемниках является динамический диапазон фазовых шумов (взаимное смешивание). Любой шум опорных генераторов приемника модулируется вместе с мощными внеполосными сигналами, что приводит к формированию помех на соседних с интересующим сигналом частотах. Такая ситуация существенно снижает возможность прием слабых сигналов вблизи мощных помех на соседних частотах. Кроме этого, идентичный шум в опорных генераторах передатчика, в свою очередь, становится причиной внеполосных излучений. Особенно ярко проявляется наличие такого шума при одновременной работе в эфире нескольких передатчиков, например, в полевом дне или подгруппе Multi-Multi крупных международных соревнований.

Предварительные спецификации представленные в рекламных материалах к серии оборудования FLEX-6000 Signature указывали на лидирующие показатели в части фазовых шумов - 147dBc/Гц при смещении 10 кГц и –152dBc/Гц при смещении 100 кГц. После тщательных лабораторных измерений фазовых шумов мы по-прежнему сохраняем уверенность в реальности заявленных параметров. Подробности проведенных измерений будут представлены в обновленных документах, ближе к началу запуска трансиверов в серийное производство.

Цитата №8: Что такое GPSDO и зачем мне он нужен?


Steve Hicks - N5AC, VP инженер

Все трансиверы нуждаются в одном или нескольких генераторах, сигналы которых будут использованы для формирования частот приема или передачи. Если стабильность частот таких генераторов снижается, то стабильность вашей частоты приема или передачи также снижается. Какая степень несоответствия частот может быть? Вы можете определить, насколько далеко вы смещены по частоте, посмотрев стабильность генератора и текущую рабочую частоту. Например, если генератор имеет параметр стабильности равный пяти частям на миллион (5 ppm), то при ведении приема на частоте 1 МГц (один миллион герц), несоответствие частот будет составлять 5 Гц. Традиционный кварцевый генератор с температурным контролем (TCXO) в современных любительских КВ трансиверах имеет параметр стабильности около 0.5ppm. Для расчета несоответствия частот любительского диапазона 20 метров, опять же, мы просто умножим точность в ppm на частоту в мГц и получим 0.5 х 14.2 = 7.1 Гц. С течением времени все генераторы "плывут" по частоте. Об этой особенности параметра, как правило, забывают, но ее нужно добавлять при расчете спецификаций. Кроме этого, после нескольких лет эксплуатации генераторы также могут добавить один два ppm к заявленному значению. Так что через 10 лет ваш трансивер может потерять точность установки частоты на 5-10 ppm (70-140 Гц). Если такая потеря стабильности с течением времени считается недостатком TCXO, то преимуществом является высокая стабильность в течение короткого отрезка времени.

Многие радиолюбители знают, что решением проблемы потери стабильности частоты может быть использование GPS (Глобальной позиционирующей системы) приемника. GPS приемник позволяет решить систему уравнений, которые имеют переменные времени и местонахождения. Если решение такой системы уравнений найдено, то GPS приемник становится синхронизированным. В результате GPS приемник точно знает, где находится и какое сейчас время. Если GPS приемник продолжает принимать сигналы спутников, то он будет располагать актуальными данными о времени и местонахождении. Однако, необходимо отметить, что пока GPS решает систему уравнений имеется некоторое кратковременно несоответствие частот, вызванное рядом факторов. Так что если полностью надеяться только на GPS для получения частоты опорного генератора, то мы получим постоянное "плаванием" вокруг частоты приема или передачи. Так что в отличие от TCXO, GPS приемник имеет худшую кратковременную и лучшую долговременную стабильность.

Опорный генератор с синхронизацией по GPS это симбиоз двух методов для получения действительно стабильной генерации как кратковременной, так и на длительный срок. Как это работает? По причине проблем старения, все TCXO снабжаются входом управляющего напряжения, который позволяет подстраивать частоту напряжением или переменным регулятором с помощью отвертки. А что если попробовать использовать микропроцессор для сравнения выходной частоты TCXO c данными от GPS и синхронизировать TCXO с течением времени, обеспечивая идеальную стабильность при долгосрочной эксплуатации? Именно это и делает GPSDO. Модуль GPSDO для FLEX-6000 достигает стабильности в 0.005ppm, пока GPS антенна подключена к нему и приемник "видит" хоть один спутник.
Если сравнивать полученные параметры с TCXO, как мы делали это выше, то несоответствие частоты будет составлять всего 72 мили-Герц (0.072 Гц) в диапазоне 20 метров. Так что это ключевое преимущество GPS приемника в трансивере – вы всегда будете точно на частоте.

Второе преимущество GPSDO – это возможность определения точного времени. Синхронизированное точное время имеет критическую важность для некоторых радиолюбительских приложений, например, ведение лога во время соревнований или использования цифровых видов связи, GPS может помочь и здесь. Например, вы можете зафиксировать точное время записи принимаемого сигнала. Зачем вам это нужно? А может вы ведущий круглого стола или сетевого трафика на КВ и вам необходимо координировать информацию получаемую с большой географической области. Даже если ваша станция хорошо оснащена, прохождение может сыграть против вас и затруднить вам связь с определенной точкой. Однако, другие участники "круглого стола" могут записать необходимый сигнал и ретранслировать его для других станций, которые, например, не принимают ведущего сети в настоящий момент. Теперь у вас будет возможность выполнить это с большим комфортом и автоматизацией.

А как на счет возможности снятия ВЧ сигнала с синхронизацией по времени и отправки его ведущему круглого стола, который путем комбинирования ВЧ потоков от своего приемника и присланной записи сможет восстановить принятую информацию? Выполнение такой задачи будет существенно упрощено, если у вас будут точные сведения о разнице во времени в данных и использована идентичная частота дискретизации. Вам потребуется всего три порции информации для этого – точное время, точный опорный генератор и индикация начала каждой секунды времени (1PPS). Все это предоставляет GPSDO компании FlexRadio. Система GPS будет использована для синхронизации опорных генераторов на обеих станциях и при наличии отметок времени, можно принять наилучшее решение по комбинированию двух ВЧ потоков. Хотя такая возможность (оптимальное комбинирование) на данном этапе не будет предусмотрена в первой версии SmartSDR, но в будущих версиях, наверняка, будет реализована.

Цитата №9: Минимально различимый сигнал – насколько слабым он может быть?


-Greg Jurrens – K5GJ, Руководитель отдела продаж и маркетинга

Было столько разговоров вокруг понятия минимально различимого сигнала (MDS). Что это такое? Как этот параметр сказывается на работе моего приемника? Почему это важно?

Понятие MDS было введено лабораторией ARRL, как уровень сигнала на входе, при котором приемник способен сформировать РАЗБИРАЕМЫЙ аудио сигнал на выходе с уровнем на 3dB превышающим шумовой порог. Лаборатория использовала следующую процедуру измерения MDS сигнала с уровнем на 3 dB выше шумового порога при полосе 500 кГц. Этот тест некая проверка приема слабого DX CW сигнала. Конечно, некоторые читатели будут способны принять CW сигнал даже меньшего уровня, а кому-то необходим уровень сигнала на несколько dB мощнее. Так вот значение MDS используется для сравнения шумовых порогов приемников.

Чувствительность приемника может быть еще описана в части шум-фактора (NF). Это еще один способ измерения характеристик приемника. Он подразумевает, что если нам известно значение MDS приемника при полосе 500 Гц, то мы можем оценить значение шум-фактора приемника. Если вы получили значение MDS равное – 120 dBm, то вы можете вычесть значение MDS по модулю из 147 и получить NF. Например, 147 dB - |-120 dBm| = 27 dB. Необходимо отметить, что значение 147 справедливо только для сигналов в полосе 500 Гц.

Ни у что? В общем случае, чем меньше и отрицательней значение MDS, тем ниже шум фактор и приемника, и, следовательно, его способность различать слабые сигналы. Если использовать старую техасскую поговорку: немного – хорошо, больше - лучше, слишком много – в самый раз, то у нас всегда будет желание иметь приемник с очень низким MDS. Не так ли? Ну, в общем случае, не всегда….

Приемник с экстремально низким шум фактором может быть хорош при проведении связей с отражением от луны, но практически не выделяться при работе DX станций в обычных домашних условиях. К сожалению, окружающие условия на большинстве станций создают доминирующий уровень шума. Например, на рисунке 1 представлены уровни шума для типичной радиостанции, установленной в различных шумовых условиях. Для сравнения я представил графики MDS FLEX-6000 без предусилителей.

Этот график показывает, что даже в условиях весьма низких ВЧ шумов предусилитель не потребуется на частотах ниже 14 МГц. Почему бы его все равно не включать и не усиливать эти сигналы на фоне шумов? В трансивере FLEX-6500 предусмотрено предварительное усиление сигнала до 20 dB, а FLEX-6700 способен усиливать сигнал предварительно до 40 dB!. Однако, тут возникает еще один факт – усилители хороши, но усиливают все подряд и сигнал и помехи. Нам, конечно, нужен сигнал, но не шум. В идеальном случае усиленный MDS должен быть на 3-6 dB ниже шумового порога окружающей среды. Затем, усилитель сам по себе добавит некоторый уровень шума, что приведет к снижению эффективного динамического диапазона приемника. Динамический диапазон определяется как разница между MDS и перегрузкой по входу. Предусилитель существенно снижает это значение. Так что в этом случае, слишком много не значит хорошо.

Так что нам в действительности нужен умный приемник, который знает, когда включить предусилитель, а когда аттенюатор для конкретных рабочих условий. Так что приемник на основе программного обеспечения, в частности FLEX-6000 и будет спасением в такой ситуации. Уникальная функция устройства захвата спектра (SCU) в FLEX-6000 – это усилитель с переменным цифровым усилением (DVGA). Он обеспечение программное изменение уровня усиления на входе SCU в пределах от –11.5 dB до + 20 dB (в случае с FLEX-6700 до 40 dB) с шагом в 0.5 dB. Это повышает уровень усиления сигнала, чтобы выделить его на фоне шумов, но не настолько, чтобы слышать только шум и снизить динамический диапазон приемника. Разумеется, в случае использования антенн с отрицательным усилением, оператор может пожелать изменить эти правила. Это будет предусмотрено в программном обеспечении, что лишний раз подчеркивает гибкость приемного оборудования на основе программного обеспечения (SDR).

Цитата №10: Цифры, мы хотим цифр!


Так насколько хороши входные цепи FLEX-6000? Для этой статьи мы провели случайные выборки лабораторных испытаний ARRL произведенных ранее трансиверов в части значения шумового порога MDS. В этом тестировании замерялся аудио сигнал 3 dB над уровнем шума при полосе 500 Гц в пределах рабочих частот трансиверов. Для наглядности мы использовали FLEX-6700 с включенным предусилителем +20 dB, чтобы показать насколько предусилитель оказывает влияние на MDS. Пользователей FLEX-6500 просим не волноваться, поскольку вы увидите результаты с отключенным предусилителем, а также с включенным предусилителем на рисунке 2. Обратите внимание, что мы не использовали фильтры преселекторов, поскольку хотели получить данные в обычных рабочих условиях.

Частота

Предусилитель отключен

Предусилитель 1
(максимум)

Предусилитель 2
(только 6700)

Оба
(только 6700)

500 кГц

-119

-134

1.8 МГц

-121

-138

14 МГц

-122

-139

-139

-141

28 МГц

-122

-140

-138

-141

50 МГц

-122

-140

-138

-141

70.1 МГц

-122

-138

-138

-141

146 МГц
(только 6700)

-116

-138

Что это все означает? Это означает, что FLEX-6500 и FLEX-6700 обладают первоклассным уровнем чувствительности в любительских диапазонах без снижения динамического диапазона. Кроме этого, даже при использовании антенн с отрицательным усилением в диапазоне 160 метров вы получите усиление сигнала. Пользователи FLEX-6700 обратите внимание на значение шум фактора на ВЧ диапазонах. Порт трансвертера 146 МГЦ VHF теперь приспособлен для приема слабых сигналов. Включение различных уровней усиления не будет оказывать влияния на динамический диапазон или заставлять вас слушать больший уровень шума.

Новая линейка оборудования FLEX-6000 Signature на основе программного обеспечения – это не только уникальные входные цепи SCU гарантирующие превосходные значения MDS, но и мозг программного обеспечения SDR, который знает, когда усиление действительно необходимо.

Цитата №11: Подключение FLEX-6000 к вашей сети Ethernet


Tim Ellison W4TME, Отдел продаж и поддержки

Настойка сетевого устройства в Локальной Вычислительной Сети может быть достаточно трудоемким и утомительным процессом. Правда? Но только не с оборудованием серии FLEX-6000 Signature на платформе SmartSDR. Просто подключите FLEX-6000 к свободному порту Ethernet вашей локальной сети или непосредственно к вашему ПК – вот все что вам будет нужно для установки сетевого подключения и выходу в эфир. Мы, действительно, максимально упростили процедуру!

SDR оборудование серии FLEX-6000 Signature взаимодействует с клиентским приложением или GIU SmartSDR функционирующем на ПК с ОС Windows через локальную вычислительную сеть (LAN) Ethernet, использующую тот же протокол IP, который используется в Интернете. Локальная вычислительная сеть на вашей станции наверняка стала уже обыденностью благодаря широкому распространению различных способов доступа в Интернет. Если ваша локальная сеть снабжена широкополосным доступом в интернет через DSL модем, то очень вероятно, что она готова к подключению оборудования FLEX-6000 и будет функционировать без каких-либо ручных дополнительных настроек.

Для устройств, предусматривающих работу в сети, таких как FLEX-6000, необходимо выполнить два основных критерия для успешной работы:

  • Физически подключить его к порту LAN
  • Назначить IP адрес для FLEX-6000.

Физическое подключение FLEX-6000 к LAN

Самая простая конфигурация локальной сети для подключения к широкополосному доступу в Интернет представляет собой использование модема/маршрутизатора, который и обеспечивает доступ в интернет (или глобальную вычислительную сеть - WAN) одного ПК подключенного к порту Ethernet LAN. Смотри рисунок ниже.

В такой конфигурации нет ни одного свободного порта Ethernet для подключения FLEX-6000 или других устройств к локальной сети. В этом случае вам необходимо использовать дополнительный Ethernet Switch (концентратор) между широкополосным модемом/маршрутизатором и ПК.

Если Ethernet Switch (концентратор) установлен в вашей сети, как показано ниже, то оборудование FLEX-6000 Signature может быть физически подключено к одному из свободных портов LAN на концентраторе. Смотри рисунок ниже.

Существует несколько рекомендаций, которые необходимо принимать во внимание при выборе вашего Ethernet концентратора для увеличения емкости портов LAN. Оборудование серии FLEX-6000 Signature снабжено гигабитным портом (1000 Mбит) 1000BASE-T Ethernet, который способен функционировать и на меньших скоростях. Выпускаются Ethernet концентраторы, снабженные портами, предусматривающими различные значения скоростей обмена данными в сети от 10 Мбит до 10000 Мбит. Так что рекомендуется выбирать концентратор способный функционировать на различных скоростях, что будет обеспечивать дополнительную гибкость вашей системы.

Минимальная скорость порта вашего Ethernet концентратора должна быть не менее 100 Мбит, но и концентраторы Ethernet 100/1000 Мбит будут успешно функционировать с оборудованием семейства FLEX-6000. Скорость обмена данными через порт концентратора не нужно настраивать. Все устройства, подключаемые к порту LAN способны автоматически определять предельно возможную скорость обмена данными и использовать максимальное значение.

Последняя рекомендация по Ethernet switch – это возможные ВЧ наводки, генерируемые устройством. Ситуация справедлива для дешевых Ethernet концентраторов, использующих блоки питания с плохой фильтрацией. В большинстве случае использование не импульсных регулируемых блоков питания успешно решает проблему ВЧ наводок. Как и в случае, с любым другим устройством, генерирующим ВЧ энергию, хорошая экранировка в виде металлического шасси позволяет блокировать нежелательные электрические поля.

Некоторые широкополосные модемы/маршрутизаторы снабжены несколькими портами LAN для подключения нескольких устройств без использования дополнительных сетевых концентраторов. В этом случае, вы можете подключить FLEX-6000 непосредственно к свободному порту LAN на модеме / маршритизаторе, который допускает прямое подключение ПК. При такой конфигурации вы сможете использовать беспроводные устройства для взаимодействия с FLEX-6000 без какого-либо дополнительного оборудования. Смотри рисунок ниже.

Кабель Ethernet из витой пары

В комплекте с SDR оборудованием серии FLEX-6000 Signature будет поставляться Ethernet кабель из "витой пары" с разъемами RJ-45 для подключения к портам LAN. Существует несколько различных категорий кабелей "витая пара", рассчитанных на различные значения скорости обмена данными и условия работы в сети Ethernet. Минимальная требуемая категория для работы FLEX-6000 – это категория 5. Иногда такой кабель именуют "CAT5". Кабель CAT5 используется для подключения устройств 10BASE-T, 100BASE-T (Fast Ethernet) и 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) к локальной сети. Более высокие категории кабеля предусматривают обработку больших скоростей данных - CAT5e (enhanced) и CAT6. Такие кабели будут успешно функционировать вместе с FLEX-6000, но не требуются в обязательном порядке.

Кабель Ethernet "витая пара" может быть двух видов – экранированный (STP) и неэкранированный (UTP). Для большей части LAN приложений используется UTP кабель и он же рекомендуется для использования с FLEX-6000. использование экранированного Ethernet кабеля может стать причиной возникновения шлейфовой петли заземления между шасси трансивера и подключаемым оборудованием, что в свою очередь может привести к ВЧ наводкам на сетевые устройства. Поэтому, STP кабели не следует использовать для подключения FLEX-6000 к Ethernet концентратору или ПК.

IP адрес, маска подсети и шлюз по умолчанию

Каждое устройство в IP сети должно иметь уникальный IP адрес для взаимодействия с другими устройствами. Для полной конфигурации сетевого устройства необходимо указание IP адреса, маски подсети и шлюза по умолчанию. Наиболее распространенный тип IP адресов в интернет и FLEX-6000 именуется как IPv4. Это двоичный сетевой адрес состоящий из четырех 8-битовых групп, именуемых октетами. Для более удобного восприятия адреса в десятичной форме используется форма адреса вида 192.168.254.10. Устройства в сети группируются логически, поэтому используется понятие "подсеть" и "сети". Это дает возможность взаимодействия с любыми устройствами сети через специальное сетевое устройство, именуемое сетевой маршрутизатор. Первая часть IP адреса определяет подсеть или сеть, к которой относится хост, а заключительная часть адреса указывает на уникальный адрес хоста. Маска подсети определяет, какой части сети принадлежит группа хостов. Для взаимодействия с устройствами за пределами сети хост должен знать, какой IP адрес в сети имеет сетевой маршрутизатор, именно этот адрес указывается в качестве шлюза по умолчанию.
Очень важно, чтобы эти сетевые параметры были настроены правильно для всех устройств. В противном случае сетевые устройства не смогут взаимодействовать друг с другом.

Все эти настройки на первый взгляд достаточно сложны, во всяком случае, до некоторой степени. Конфигурация IP адресов может серьезной задачей даже для опытного пользователя, однако, в оборудовании FLEX-6000 Signature было реализовано элегантное решение – динамический протокол управления хостами (DHCP) и использование локальной адресации.

Эти решения не требуют ручной конфигурации IP адресов для ваших сетевых устройств. За правильной раздачей IP адресов, масок подсетей и шлюза по умолчанию хостам следит DHCP сервер. Если такое "умное" имеется в вашей сети, например, широкополосный модем/маршрутизатор, то обычно оно уже снабжено DHCP сервером. Он постоянно отслеживает подключение новых устройств к сети, запрашивающих получение IP адреса. Как только новое устройство обнаружено, DHCP сервер выделяет новому хосту уникальный IP адрес из заранее определенного диапазона адресов. Теперь вновь подключенное устройство может взаимодействовать с другими сетевыми устройствами, а также интернетом. Персональные компьютеры вашей сети, как правило, уже используют DHCP для получения IP адресов, так что ваш FLEX-6000 сделает тоже самое. В этом случае вам не нужно будет вводить адреса вручную.

Прямое подключение FLEX-6000 и ПК

Ач то делать если у вас нет локальной вычислительной сети или вы хотите использовать оборудование FLEX-6000 Signature напрямую с ПК? Это может быть сделано? Как FLEX-6000 и ПК получат свои адреса, если кроме них в сети нет никаких устройств, включая DHCP сервер?

Это два хороших вопроса. Но FLEX-6000 разработан специально, чтобы упростить потенциально сложную задачу конфигурации сети для конечного пользователя до предела.

Ответ на первый вопрос – прямое подключение. Такое подключение полностью поддерживается FLEX-6000. Если вы подключаете FLEX-6000 напрямую к ПК с помощью прилагаемого Ethernet кабеля, то FLEX-6000 определяет, что он подключен к компьютеру напрямую и автоматически конфигурирует свой Ethernet порт для взаимодействия с компьютером. Никаких дополнительных Ethernet кабелей больше не требуется. Смотри рисунок ниже.

В отношении выделения IP адресов сетевым устройствам при "прямом подключении" имеется два решения. Рекомендуется использовать метод "подключил и работай" для назначения IP адресов, но вы можете настроить адреса и вручную для вашего ПК и FLEX-6000.

Если вы подключаете FLEX-6000 напрямую к ПК и не задали информацию о IP адреса, то обоим устройствам будут автоматически назначены уникальные адреса в зарезервированном диапазоне 169.254.0.0 /16, что позволит ПК с программным обеспечением SmartSDR автоматически подключиться к FLEX-6000. Так что технология "подключил и работай" функционирует и здесь!

Необходимо отметить, что в некоторых случаях для оборудования FLEX-6000 может потребоваться установка фиксированного IP адреса вручную. В этом случае, необходимо использовать процедуру конфигурации IP адреса FLEX-6000, которая будет поставляться вместе с оборудованием.

Другой часто задаваемый вопрос касается установки драйверов FLEX-6000 при подключении его к персональному компьютеру. Ответ - никаких специальных драйверов не требуется для взаимодействия ПК и оборудования серии FLEX-6000. Ваш FLEX-6000 использует стандартный стек IP протокола, который входит в состав всех современных операционных систем Windows и других устройств, которые могут обеспечивать работу клиентского GUI приложения. Так что теперь никакой путаницы с различными драйверами для различных версий вашей операционной системы.

В заключение необходимо отметить, что конфигурации сетей, представленные выше лишь наиболее распространенные примеры подключения FLEX-6000 к клиенту SmartSDR. Компания FlexRadio Systems уделяет особое внимание архитектуре SmartSDR, чтобы максимально упростить подключения оборудования FLEX-6000 к сети и сделать настройку трансивера прямой и понятной. Мы, действительно, сделаем все, чтобы вам было просто и удобно!

Цитата №12: Нужна ли отдельная приемная антенна для SDR оборудования серии FLEX-6000 Signature?


Tim Ellison W4TME, Отдел продаж и поддержки

Поскольку широкополосная ВЧ оцифровка в трансивере FLEX Signature осуществляется сверхмощными устройствами захвата спектра (SCU), то отображаемая полоса анализатора спектра может достигать 14 МГц. Такой новый "широкий диапазон" породил множество дискуссий относительно требований к антеннам, необходимым для ведения приема FLEX-6700 и FLEX-6500.

Большинство радиолюбителей обладает набором антенн, оптимизированных для работы на передачу в пределах любительских диапазонов, будь то резонансные диполи, многодиапазонные направленные антенны, рамочные, петлевые вибраторы или вертикалы. Передающие антенны, как правило, обеспечивают хороший прием в соответствии с теорией распространения электромагнитных волн, которая гласит, что электрические свойства приемных и передающих антенн (диаграмма направленности) идентичны. Но что мы получим на самом деле при использовании резонансного диполя диапазона 20 метров с симметрирующим трансформатором 1:1 в точке питания при попытке широкополосного приема? Лучшим ответом на этот вопрос будет практический пример.

Для этого эксперимента мы использовали близкий к резонансу диполь диапазона 20 метров (R=48 ом, X=1@14.200МГц), подвешенный на высоте 15 метров от земли. Значение R соответствует активному сопротивлению антенны, а значение X – реактивная часть. Для большей части любительских трансиверов, чем ближе значение R к 50 Омам и значение X к 0, тем точнее достигается резонанс антенны на определенной частоте. Такая антенна будет иметь умеренный коэффициент добротности (Q), который рассчитывается как отношение полосы резонанса к его центральной точке. На границах диапазона реактивная составляющая нашей антенны достигала X=7, так что можно сказать, что резонанс для диапазона 20 метров был идеальным.

Используя режим широкополосного анализатора спектра, предлагаемого SmartSDR для Windows, вы можете оперативно контролировать уровень ВЧ сигнала по всему частотному пролету. Теоретически, необходимо сразу принимать во внимание, что уровни сигналов в близи частоты 14.200 МГц будут выше, поскольку резонанс антенны приходится именно на эту частоту. За пределами границ резонанса антенны уровень сигналов должен снижаться. Но вид полученного ВЧ спектра представленного в программе рисует нам несколько иную картину. Как вы можете видеть на рисунке ниже при отключенном фильтре преселектора диапазона 20 метров, шумовой порог имеет плоское отображение в диапазоне частот от 7.5 до 21.5 МГц, за исключением мощных сигналов вещательных станций вблизи частоты 9.5 МГц. Ожидаемый подъем уровня сигналов вблизи частоты 14.200 МГц не наблюдается, указывая, что наш диполь диапазона 20 метров обеспечивает приемлемый прием сигналов за пределами границ своего резонанса.

Рисунок 1. Вид анализатора спектра при отключенном преселекторе диапазона 20 метров

Щелкните по ссылке для загрузки изображения с большим разрешением.

Второй вопрос, который необходимо принимать во внимание, что имеется некоторая разница при использовании диапазонного фильтра преселектора FLEX-6500 или FLEX-6700. Задача такого фильтра сужать полосу пропускания приемника и подавлять сигналы за ее пределами. В этом случае в результате включения преселектора диапазона 20 метров мы получим следующую картину.

Рисунок 2. Вид анализатора спектра при включенном преселекторе диапазона 20 метров

Щелкните по ссылке для загрузки изображения с большим разрешением.

Вы заметили, что мощные сигнала за пределами полосы с центром в 14.270 МГц существенно подавлены, тогда как сигналы диапазона 20 метров сохранили свой уровень? Это результат работы диапазонного фильтра преселектора.

Есть еще один интересный факт, который можно почерпнуть из представленных выше приемов анализатора спектра. Вы можете увидеть значение МПЧ или максимально применимой частоты. МПЧ – это максимальное значение частоты, которое может быть использовано для установления радиосвязи между двумя точками. Мы проводили испытание в 8 часов вечера местного времени, когда диапазон 20 метров практически закрывался. При отключенном фильтре преселектора диапазона 20 метров (рисунок 1) анализатор спектра указывал на мощные сигналы ниже по частоте относительно диапазона 20 метров и очень мало сигналов выше 16.5 МГц, что свидетельствовало о том, что МПЧ на тот момент составляла около 16 МГц. Так что еще один интересный инструмент, предлагаемый технологией широкополосного цифрового преобразования вниз (DDC), реализованной в модулях SCU линейки SDR оборудования FLEX-6000 Signature.

Цитата №13: Лабораторные испытания


Это двух тоновый тест приемника FLEX-6700 с разницей сигналов по частоте в 2 кГц. Измерения проводились при включенном преселекторе диапазона 20 метров и отключенном предусилителе. Уровни тональных сигналов подтверждались внешним измерительным оборудованием 0 dBm (1мВт). Это соответсвует уровню сигнала S9+73 dB в режиме CW или S9+79 dB PEP. Диапазон IM3 составил – 103.4 dBm.

Цитата №14: ВЧ усилители мощности с малым уровнем искажений


Gerald Youngblood, K5SDR, президент и генеральный директор

Недавно, я слышал шутку: "Во всем мире есть только два настоящих специалиста по постройке ВЧ усилителей мощности, но они оба не согласны друг с другом". Самое смешное в этой шутке – это наличие в ней некоторой доли истины. Построить ВЧ усилитель мощности, который будет успешно функционировать не так уж и сложно. Но построить усилитель мощности с питанием 13.8 V работающий в диапазоне от 1.8 МГц до 54 МГц с малым уровнем искажений и полноценным излучением мощности на всех диапазонах очень сложно. При разработке FLEX-6000 мы столкнулись именно с этим.

Вы можете возразить - а почему так важен малый уровень искажений? Не хотите добиться "максимальной отдачи"?. Если вы работаете CW или FM, то уровень искажений не имеет такого большого значения, в отличии, например от SSB, AM или других современных цифровых видов связи. Интермодуляционные искажения в каскаде ВЧ усиления в линейных рабочих режимах могут оказать существенное влияние на качество аудио сигнала, увеличивают уровень помех в соседнем канале и просто снижает разборчивость вашего сигнала. Большинство радиолюбителей заботятся о каждом ватте выходной мощности (т.е. о "максимальном дыме") не учитывая, что несколько дополнительных ватт мощности практически не дает разницы в соотношении сигнал/шум на приемной стороне, зато могут внести серьезный уровень искажений.

Так что же такое "Интермодуляционные искажения" (IMD)? Для начала надо признать, что линейный усилитель на самом деле не такой линейный. Все линейные аналоговые схемы имеют неизбежную нелинейность. Эти нелинейные компоненты становятся причиной искажений, которые проявляются в виде нежелательных сигналов гармоник на частоте в два-три-четыре раза выше частоты излучения. Эти сигналы хорошо подавляются фильтрами низких частот на выходе, что является приемлемым решением. Однако, эти же нелинейные компоненты формируют нежелательные сигналы с частотой близкой к полезному сигналу. Это происходит в силу того, что нелинейные компоненты в цепи усилителя функционируют как смесители и создают продукты смешивания, начиная с частоты передачи и распространяясь в широких частотных пределах. Такие искажения очень хорошо заметны от передатчиков, которые излишне перегружены и проявляются в виде "сплеттеров" выше и ниже по частоте от основного сигнала.

В современных цифровых видах связи, например PSK31, такие искажения снижают соотношение сигнал/шум, расширяя при этом полосу сигнала. Интермодуляционные искажения обычно измеряются с помощью анализатора спектра при работе усилителя с пиковой мощностью (PEP). Лаборатория ARRL выполняет такие измерения и сообщает полученные значения в обзорах любительского оборудования в журнале QST в виде относительного значения. В коммерческом оборудовании IMD передатчика измеряется в dB ниже уровня несущей (dBc), а лаборатории ARRL предоставляют значения измерений в dB ниже уровня PEP. Помните, что для корректного сравнения этих показаний единицы измерения необходимо преобразовать к единому значению.

Процедура измерения IMD включает в себя генерацию двух "тональных" сигналов с уровнем на 6 dB ниже уровня PEP, которые при этом попадают в полосу обычного SSB сигнала. Например, в усилителе мощностью 100 Вт (+50 dBm) два тональных сигнала имеют уровень 25 Вт (+44 dBm). Два тональных сигнала 25 Вт формируют пиковую мощность 100 Вт. Продукты интермодуляционных искажений генерируются на кратных частотах выше и ниже с шагом, соответствующим разносу частот между двумя тональными сигналами. Такие продукты интермодуляционных искажений именуются IMD3, IMD5, IMD7 и IMD9. Таким образом, используя анализатор спектра вы можете измерить разницу в уровне между двумя тонами несущей и генерируемыми IMD продуктами. Полученное значение обычно измеряется в dBc. Для преобразования к единицам измерения принятым в ARRL просто добавьте -6 dB для получения dB PEP.

Пример измерения IMD передатчика FLEX-6700 мощностью 108 Вт PEP на частоте 1.85 МГц показан на рисунке 1. Вы можете заметить, что продукты IM3 - 34.99dBc или -40.99 dB PEP, IM5 -34 dBc/-40 dB PEP. Характеристики любых трансиверов меняются от диапазона к диапазону, поскольку имеются некоторые различия в импедансе схем выходных каскадов в зависимости от рабочих частот. Это еще раз подтверждает тот факт, что очень трудно построить усилитель, которые имеет отличные параметры на всех диапазонах, особенно на граничных (160 м, 10 м или 6 м).

Рисунок 1. Измерение IMD передатчика FLEX-6700.

Изображения спектра на рисунках 2 и 3 были получены при измерении показаний IMD того же трансивера FLEX-6700 в диапазонах 20 и 6 метров соответственно. Центральная частота указана в левом нижнем углу каждого рисунка.

Рисунок 2. Измерение IMD передатчика FLEX-6700 в диапазоне 20 метров.

Рисунок 3. Измерение IMD передатчика FLEX-6700 в диапазоне 6 метров.

В начале статьи я уже упомянул о "трудности" создания усилителя мощности с питанием от 13.8 V DC для высококлассного трансивера. А все потому, что в транзисторах всегда имеются некоторые колебания напряжения, которые могут оказать существенное влияние на характеристику IMD. Возможное решение, в этом случае, переход на более высокое напряжение и использование транзисторов более высокой мощности в оконечном каскаде. Самое интересное, что серьезное увеличение стоимости и сложности схематики не всегда дает существенные результаты, за исключением того, что лишние 100 Вт мощности "добавляют" к уровню вашего сигнала на приемной стороне всего лишь полбалла. Беглый просмотр результатов тестирования 200-ваттных трансиверов в лаборатории ARRL позволяет сделать вывод о весьма посредственных значениях IMD (от -28 dB PEP до -34 dB PEP) относительно 100-ваттных моделей, которые обеспечивают IMD в пределах от –29 dB PEP до –32 dB PEP.

Пользователи FLEX-6500 и FLEX-6700 могут чувствовать себя спокойно относительно характеристик IMD их новых моделей. Использованная выше модель трансивера FLEX-6700 обеспечивает IMD3 в самом худшем случае –30dBc или –36.7 dB PEP. Кроме этого, необходимо отметить, что нам удалось получить параметры сравнимые выходными каскадами с питанием 50V, сохраняя при этом традиционную технологию питающего напряжения 13.8 V DC.

Примечание. В производстве реальное значение IMD может меняться от одного трансивера к другому. На некоторых диапазонах показания могут быть лучше, на других – хуже. Это происходит по причине различия в характеристиках используемых компонент. Вот почему большинство спецификаций коммерческих любительских трансиверов имеет крайне небольшой набор параметров передатчика. В этом случае, лабораторные испытания ARRL самый надежный источник информации, поскольку в них приводятся измеренные значения параметров передатчика.

Цитата №15: На повестке дня "динамический диапазон".


Коментарий Геральда Янгблуда, K5SDR

"Множество людей спрашивают, как можно получить мгновенный динамического диапазона больше, чем 96 дБ из 16-битного A / D конвертер. Вы можете знать, что можно достичь только 6 дБ на бит, который дал бы 96 дБ. (Полный расчёт вы можете узнать в учебниках по ЦОС)

Многие люди не понимают, что мгновенный динамический диапазон не является определяющим термином, без оговорки конечной пропускной способности выходного фильтра (допустим в полосе 500 Гц CW фильтра).

Мгновенный динамический диапазон увеличивается с уменьшением полосы пропускания в 10 * LOG * (ширину полосы пропускания фильтра). Это означает, что 50 Гц фильтр обеспечит на 10 дБ выше динамический диапазон, чем 500 Гц фильтр. Вот почему вы слышите меньше шума в меньшей полосе фильтра. Фактический коэффициент шума приемника не изменился, но пропускная способность изменилась. Таким образом, соотношение сигна\шум и динамический диапазон соответственно повышается.

Динамический диапазон АЦП по, как правило, рассчитывается в половине полосы Найквиста, которая равна 1/2 частоты дискретизации преобразователя. В АЦП используемом в FLEX-6000, пропускная способность полосы Найквиста 122,88 МГц. Для расчета мгновенного динамического диапазона, необходимо знать соотношение сигнала к шуму (SNR), максимальную пиковую возможность частоты обработки сигнала, и окончательная пропускная способность обнаружения. Есть множество свободного материала от Analog Devices, Linear Technology, Texas Instruments и др., которые помогают в этих расчетах. Эти расчёты выходят за рамки этого бюллетеня и потому любопытствующие могут сами найти в интернете эти материалы.

Суть в том, что FLEX-6000 ADC работает на частоте 245,76 МГц и обеспечивает номинальную мгновенный динамический диапазон порядка 130 дБ в полосе пропускания 500 Гц или около 140 дБ в полосе пропускания 50 Гц. Сколько вам нужно на практике? Давайте рассмотрим на этот вопрос в следующий раз."

Цитата №16: Нужен ли предусилитель в FLEX-6000?


Комментарий Геральда Янгблуда, K5SDR

"Ответ прост: на КВ - почти никогда не нужен. У меня была возможность в апреле взять опытный образец FLEX-6700 и съездить к моему другу Роберту Шервуда (NC0B) живущего в удаленной хижине на востоке штата Колорадо где очень низкий уровень промышленных шумов. [Для тех, кто не знает, кто Роб Шервуд, пожалуйста, проверьте его обширных исследований и беспристрастный отчеты о измерении радиоприемников и трансиверов по адресу: http://www.sherweng.com/table.html] Роб говорили мне что его местность соответствует тихой сельской местности по графику шумов. У него также есть удивительная ферма антенн с одной группой антенн для каждого диапазона установленные на башнях 70 футов. Роб также рассказал, что многие радиостанции имеют проблемы с интермодуляцией на его антенны 160м диапазона из-за больших сигналов на средних волнах в его районе. Моей первой целью было понять «нужно ли вообще» и «когда оно нужно» предварительное усиление на КВ трансиверах серии FLEX-6000. Второй целью было понять, если два сигнала AM станции с уровнями -7 дБм (S9 +66 дБ по шкале S-метра) попадут на вход приёмника, будут ли они вызывать негативное воздействие на радио на диапазоне 160м.

Мы прибыли в его QTH около 10 вечера и быстро подключили радио и запустили его в работу. Правда Роб забыл подключить его в общую оптоволоконную сеть. К счастью, в это время было прохождение через Северный полюс в Сибирь и Россия на 15 м и 10 м до самого позднего вечера. Это были очень слабые сигналы, поэтому я уверен, что вы не смогли бы их услышать их в любой городской местности. Роб определял, является ли предусилитель нужным или нет, методом подключение и отключение антенны. Если уровень шума возрастал на 8 дБ или более с подключенной антенны, то вам не нужен предусилитель. Предусилитель бы реально уменьшил бы динамический диапазон на любом радио.

Мы обнаружили, что без предусиления была обеспечена нормальная работа радио на любом диапазоне КВ, пока мы не добрались до 10м. На 10м, предварительного усиления в 10 дБ было почти достаточно, для достижения SNR=20дБ. Основное тестирования трансивера происходило в лаборатории Роба в Денвере, я узнал, что коэффициент шума предусилителя был на самом деле на 4 дБ лучше, чем его заявленные эксплуатационные характеристики. По моему возвращению, я нашел и легко исправил проблему, прежде чем мы запустили трансивер в производство на полную мощность. Это, вероятно, означает, что усиления в 10 дБ хватило бы на 10 метровом диапазоне.

Важным явлением, что большинство людей не понимают, что даже в самых тихих местах на земле, шум усиливается во время открытия прохождения. Другими словами, шум на ВЧ диапазонах распространяется так же, как переданные сигналы. Мы видели это легко на 15 м., где шум приёмника и атмосферы сопоставимы. Когда мы направляли антенну в сторону прохождения сигналов, минимальный уровень шума вырастал более чем на 8 дБ выше шумов приемника. Это показывало, что предусилитель был не нужен на диапазоне 15 метров.

Следующее, что мы сделали, это подключить антенну Маркони на 160м. Я поместил один программный приемник в группе вещания AM станций и намеренно отключил фильтра высоких частот диапазона 1,8 МГц. Это означает, что вход радио был «широко открытым» от постоянного тока до 70 МГц + работал на очень эффективную антенну. Необходимо было выяснить, не вызовет ли перегрузки или интермодуляционные помехи две вещательные станций с уровнями -7 дБм. Поскольку предусилитель не требовался, это означало, что можно одновременно принимать АМ радиовещательные и все, кроме самых слабых сигналов на 10м без предусилителя. В самом деле, радио способно принимать уровни сигналов вплоть до +9 дБм (S9 +84 дБ) без перегрузки АЦП.

Вы очень сильно удивитесь, когда Шервуд опубликует тестирование FLEX-6000. Он себе заказал тоже наш трансивер."

Цитата №17: Часто задаваемые вопросы по FLEX-6000


- В чем преимущество прямого преобразования ВЧ в цифровую форму?

Говоря простым языком, прямое преобразование ВЧ сигнала в цифровую форму обеспечивает беспрецедентный уровень рабочих характеристик и возможностей, которые просто невозможны в традиционных супергетеродинных трансиверах. Цифровой сигнал практически с разъема антенны позволяет обрабатывать его уникальным образом. Теперь не требуются аналоговые смесители с нелинейными компонентами, каскаду усиления ПЧ, кварцевые фильтры – источники зеркальных каналов приема и искажений. Синтезаторы частоты, генерирующие фазовые шумы, заменены одним кварцевым генератором со сверхнизким уровнем шумов. В результате динамический диапазон по интермодуляционным искажениям и фазовым шумам превышает идентичные показатели в традиционных приемниках с множеством преобразований частоты и руфинг-фильтрами, как минимум на 10 dB. Значение динамического диапазона справедливо внутри полосы пропускания конечного фильтра, при котором характеристики других трансиверы высшего ценового диапазона даже не замеряются. Прямое цифровое преобразование также используется в передающем тракте для формирования сигнала, минимизации фазовых шумов и внеполосных излучений, и, разумеется, идеальным подавлением несущей и нежелательной боковой полосы.

- В чем причина необходимости таких серьезных мощностей цифровой обработки сигнала?

Трансиверы серии FLEX-6000 Signature обладают мощной системой цифровой обработки сигнала, которая сопоставима с вычислительными мощностями всех современных трансиверов вместе взятых. Часть таких вычислительных ресурсов используется для прямого преобразования ВЧ сигнала в цифровую форму, а остальные ресурсы используются для создания совершенно нового класса радио приложений. Эти новые приложения, которые будут со временем внедрены, и будут полностью использовать все ресурсы и гибкость данной платформы оборудования.

- Что такое устройство захвата спектра (SCU)?

Устройство захвата спектра (SCU) – это специальный аналогово-цифровой преобразователь входной ВЧ цепи в цифровую форму со скоростью 245.75 мегасэмплов в секунду. Все цифровые компоненты в трансивере требуют оцифровки всего спектра от 30 кГц до 77 МГц (или альтернативно 135-165 МГц в моделях FLEX-6700). Каждый SCU оцифровывает все сигналы от одной антенны в пределах диапазона захвата сигнала. Трансивер FLEX-6500 снабжен одним модулем SCU, а модели FLEX-6700/FLEX-6700R располагают двумя независимыми модулями SCU. В трансиверах FLEX-6700/FLEX-6700R модули SCU могут подключаться к различным антеннам или использовать одну антенну через специальный ВЧ сплитер. В дальнейшем два модуля SCU в моделях FLEX-6700/FLEX-6700R могут быть опционально скомбинированы для расширения динамического диапазона.

- Что такое частичный приемник?

Если модуль SCU осуществляет захват спектра, то частичный приемник осуществляет цифровое преобразование вниз, демодуляцию аудио сигнала, фильтрацию сигнала и формирование спектра для работы панадаптера. Каждый из таких приемников представляет собой полноценное устройство с независимым управлением частотой, видом излучения, АРУ, DSP, RIT, S-метром и т.д. Трансивер FLEX-6700 располагает восемью, а FLEX-6500 четырьмя частичными приемниками. Причем вы можете использовать их все одновременно. Каждый SCU способен обеспечивать данными все частичные приемники от одной антенны. Это значит, что в модели FLEX-6700 восемь частичных приемников могут разделяться между двумя SCU или использовать единую комбинацию антенны/SCU, если это необходимо.

- В чем преимущество двух устройств захвата спектра (SCU)?

Модели FLEX-6700 и FLEX-6700R снабжены двумя идентичными модулями SCU, которые могут быть подключены к двум независимым антеннам. Модель трансивера FLEX-6500 снабжена единственным SCU, который подключается к единственной антенне. Два модуля SCU с соответствующими независимыми антеннами предусматривают включение расширенного приема (ESC). Функции ESC обеспечивают не только пространственный прием, но способны фазировать антенны с помощью программного обеспечения для повышения соотношения сигнал/шум или подавления мешающего сигнала с определенного направления. Два модуля SCU способны одновременно принимать сигнал от двух различных антенных систем, как одно-диапазонных, так и многодиапазонных. Еще одна опция использования двух SCU это синхронное суммирование сигналов от одной антенны для увеличения IP3 и диапазона по забитию на 3 dB. Кроме этого, более высокий уровень вычислительных мощностей в FLEX-6700 и FLEX-6700R позволяет использовать еще четыре частичных приемника дополнительно.

- Что такое опции выбора антенны?

Для начала давайте рассмотрим пример с FLEX-6500, который обладает одним SCU.

  1. Устройство захвата спектра (SCU) оцифровывает весь спектр частот от 30 кГц до 77 МГц за один проход, используя АЦП со скоростью 245.76 мегасэмплов в секунду.
  2. Модуль SCU состоит из входной ВЧ цепи (преселектора, ВЧ предусилителя, фильтра Найквиста, АЦП, FPGA и DSP) которая и осуществляет захват сигнала и его обработку.
  3. Модуль SCU может быть подключен только к одной антенне в определенный момент времени поскольку располагает единственным путем преобразования ВЧ сигнала в цифровой формат.
  4. Однако, этот модуль SCU может быть подключен к любой антенне ANT1, ANT2, RX IN A или XVTR через логическую матрицу на основе реле.
  5. Частичные приемники – это полнофункциональные цифровые приемники, которые осуществляют прямое цифровое преобразование вниз к аудио сигналу с независимой демодуляцией, фильтрацией, АРУ, NR и т.д для каждого приемника.
  6. Каждый из четырех частичных приемников имеет собственный анализатор спектра, так что FLEX-6500 может быть настроен независимо и параллельно на любую частоту и вид излучения в пределах спектра 77 МГц. Все приемники имеют идентичный и высокий динамический диапазон.

Теперь давайте обратимся к модели FLEX-6700, которая снабжена двумя идентичными модулями SCU.

  1. Два модуля SCU обеспечивают два независимых пути преобразования ВЧ сигнала в цифровую форму от двух независимых антенн или от одной антенны одновременно через специальный ВЧ сплиттер.
  2. При использовании двух SCU один может быть подключен к ANT1, а другой может быть подключен к ANT2. Частичный приемник в SCU Bможет принимать сигнал со входа RX IN B, тогда как частичный приемник в SCU A может использовать ANT1 как для приема, так и для передачи. Частичные приемники в SCU B могут альтернативно использовать для передачи разъем XVTR.
  1. При использовании двух SCU и двух антенн вы можете использовать режим пространственного разнесения сигнала, формирования диаграммы направленности, подавлении мешающих сигналов с помощью фазирования сигналов на основе программного обеспечения. Многие пользователи FLEX-5000 с RX2 находят такую функцию (ESC) весьма полезной уже сейчас.
  2. Если у вас два SCU, то вы можете подключить один к узкополосной направленной антенне, типа SteppIR, тогда как на втором модуле использовать всенаправленную многодиапазонную антенну для поиска множителей и открытия прохождения.
  3. При наличии дополнительной обработки сигнала в 6700 вы можете получить до 8 частичных приемников, которые могут быть использованы в одном SCU и распределены между двумя модулями SCU.
  4. Модель 6700 предусматривает опциональный прием в диапазоне частот 135-165 МГц с любым SCU. Обратите внимание, что диапазоны частот 30 кГц – 77 МГц и 135-165 МГц взаимно эксклюзивны для отдельного модуля SCU. Так что для одновременной работы в этих участках частот необходимо наличие двух модулей SCU.
  5. В модели 6700 вы сможете контролировать до семи частот репитеров диапазона 2 метра с одним SCU и при этом работать в диапазоне 20 метров на другом SCU или контролировать открытие прохождения в диапазонах 10 метров и 6 метров на одном SCU, работая в диапазоне 2 метра на другом. Словом, таких комбинаций может быть огромное количество.
  6. Вы также сможете одновременно вести прием на нескольких частотах диапазона 6 метров, скажем, 50.110, 50.125 и частоты маяков диапазона 6 м. А также выделить несколько частичных приемников для контроля МПЧ для сигналов ниже 6 метров или любых иных комбинаций необходимых частот.

- Какие возможности по обновлению программного обеспечения предоставляются пользователю?

Каждая модель серии FLEX-6000 Signature снабжается лицензией на бесплатное обновление программного обеспечения SmartSDR в течение года и получения бесплатной поддержки по телефону. Это включает в себя обновления встроенного программного обеспечения и одного клиентского приложения пользователя (т.е. клиента для Windows). Кроме этого, пользователи, предварительно заказавшие ограниченное издание также получат второй год обновления бесплатно. Это означает, что вы будете получать обновления программного обеспечения SmartSDR бесплатно в течение указанного времени. По истечению периода бесплатного обновления SmartSDR компания FlexRadio предлагает приобретение пакетов обновления программного обеспечения на ежегодной основе или на основе новых релизов. Исправление ошибок в программном обеспечении между основными релизами будет осуществляться бесплатно.
Компания Flexradio также планирует разрабатывать дополнительные специальные приложения, которые будут расцениваться отдельно и не входить в базовый комплект программного обеспечения SmartSDR. Это программное обеспечение будет представлять интерес для ограниченной группы радиолюбительской общественности.

- Будут ли доступны API для SmartSDR?

Программное обеспечение SmartSDR построено на клиент/серверной архитектуре, в которой вся обработка сигналов осуществляется внутри трансивера. Интерфейс программирования приложений (API) функционирует как канал управления и потока данных между трансивером и клиентским устройством. Компания FlexRadio планирует предоставить API разработчикам программного обеспечения для создания собственных приложений для работы с оборудованием серии FLEX-6700 Signature. Структура коммерческой и некоммерческой лицензии будет объявлена и выпущена ближе к дате официального релиза программного обеспечения и трансивера.

- В чем отличие моделей трансиверов FLEX-6500 и FLEX-6700?

Возможности

FLEX-6500

FLEX-6700

Устройства захвата спектра

1

2

Одновременные RX антенны

1

2

Прием с разнесением антенн

нет

Да

Частичный приемник

4

8

Диапазон частот приемника/передатчика и XVTR

0.03 до 77 МГц

0.03 – 77 МГц
135 – 165 МГц

Предусилители приемника

1

2

Скорость ЦА ARM

1.2 ГГц

1.4 ГГц

Характеристики DSP

78 GFLOPS, 191 GMAC

121 GFLOPS, 317GMAC

Стабильность частоты

0.5ppm TCXO, 0.005ppb GPSDO (опция)

0.02ppm OCXO, 0.005ppb GPSDO (опция)

- Что за дисплей имеется на передней панели, и что он будет отображать?

Передняя панель моделей серии FLEX-6000 будет снабжена программируемым графическим OLED дисплеем. Как все остальные компоненты трансивера, дисплей будет определяться программным обеспечением. Мы предполагаем отображать на нем рабочие параметры, например, измеряемые значения (выходная мощность, напряжения) или пользовательскую информацию (позывной оператора) и т.д. Функциональность дисплея будет определяться пользователем и может быть частью релиза программного обеспечения или опций трансивера.

- Для работы трансивера в вычислительной сети вы используете IPv4 или IPv6?

Трансивер разработан для работы с IPv4, но может быть модернизирован для использования IPv6 в будущем, если возникнет такая необходимость.

Предусмотрена ли работа трансиверов серии FLEX-6000 Signature на MARS частотах?

Оба трансивера снабжены одиннадцатью полуволновыми фильтрами низких частот седьмого порядка в каскаде передатчика, что обеспечивает непрерывное перекрытие частот с фильтрацией низкочастотных компонент. Это позволяет использовать модели серии Flex-6000 Signature для работы на MARS и SHARES частотах, а также в других лицензированных службах, требующих работы на передачу за пределами любительских диапазонов.

Является ли новая линейка трансиверов FLEX дуплексными – могу передавать и вести прием одновременно?

Да, обе модели трансиверов способны работать в дуплексном режиме и способны вести прием одновременно с передачей. Режим полного дуплекса подразумевает использование двух разных антенн.

- Какая операционная система требуется для работы клиентского программного обеспечения?

Первоначальная версия клиента будет функционировать на Windows XP или старше, но сама архитектура SmartSDR рассчитана на "тонкого" клиента. Это означает, что клиентское приложение осуществляет минимальную обработку сигнала и не оказывает влияние на работоспособность трансивера, а скорее осуществляет функции управления и отображает результаты работы, например, спектр сигналов или "водопад". Это позволяет создавать другие клиенты под другие операционные системы и открывает превосходные возможности для создания собственных клиентских интерфейсов. Необходимо отметить, что на данном этапе нашей основной задачей является разработка первоначальной платформы и windows клиента для работы SmartSDR.

- Скажите SmartSDR тоже самое, что и DeepImpact?

Архитектура DeepImpact была представлена нами два года назад как основа будущих моделей трансиверов для работы через вычислительную сеть. Программное обеспечение SmartSDR построено на этой концепции, так что если коротко выразиться, то "да" - SmartSDR это DeepImpact.

- Необходимо ли подключение к интернету для управления трансиверами серии FLEX-6000 Signature?

Нет. Трансивер и клиентское оборудование могут подключаться друг к другу непосредственно, формируя собственную локальную сеть без Интернета. Глобальная сеть Интернет может быть использована для расширения возможностей трансивера, таких как дистанционного управления или передачи информации, например DX-спотов через интернет. В этом случае трансивер должен быть подключен к интернету.

- Какая базовая функциональность будет включена в SmartSDR 1.0?

Версия 1.0 SmartSDR, которая будет поставляться с первыми моделями серии FLEX-6000 Signature, будет включать в себя базовый набор рабочих режимов: QSK CW, SSB, AM, FM, а также различных цифровых видов связи для работы стороннего программного обеспечения через виртуальный аудио кабель или прямое подключение аудио сигнала. Будет осуществлена полноценная поддержка нескольких частичных приемников и панадаптеров. На первоначальном этапе в версии 1.0 будет допустима только локальная работа трансивера (оборудование клиента расположено рядом с трансивером).

Имеет ли оборудование серии FLEX-6000 сертификат раздела 90 (мобильных наземных станций)?
Трансиверы FLEX-6500 и FLEX-6700 разработаны с учетом требований раздела 97 FCC по уровню излучений радиолюбительского оборудования.

Я понимаю, что оборудование серии FLEX-6000 использует прямую оцифровку, а оборудование серии FLEX (FLEX-5000, FLEX-3000, FLEX-1500) – прямое преобразование. Не могли бы вы выделить различия этих двух архитектур?
Оборудование линейки FLEX (1000,1500, 3000, 5000) использует схемотехнику прямого преобразования. Усиленный ВЧ сигнал подается на Квадратурный Дисретизирующий Детектор (QSD). Схема QSD функционирует на желаемой ВЧ частоте и преобразует входящий сигнал в пару широкополосных аудио выходов. Фаза такого выхода смещена на 90 градусов и именуется Квадратурой. Эти сигналы I и Q дискретизируются в режиме реального времени с использованием мощного аудио частотного аналогово-цифрового преобразователя (АЦП), который формирует цифровой поток данных, представляющий собой полосу пропускания приемника. Приемники на основе QSD характеризуются весьма высоким динамическим диапазоном и исключительной линейностью, поскольку не имеют каскадов промежуточной частоты, которые, обычно, становятся причиной искажения сигналов. Единственное ограничение QSD приемников это полоса аудио сигнала АЦП и проблемы баланса в детекторе, поскольку QSD представляет собой один из видов балансного смесителя.

В моделях серии FLEX-6000 Signature преобразование ВЧ сигнала в цифровую форму переходит на новый уровень – прямая оцифровка. Использование первоклассных широкополосных АЦП позволило осуществлять оцифровку всего спектра КВ диапазона от 10 кГц до 77 МГц одновременно (плюс 135 МГц -165 МГц в модели FLEX-6700). В оборудовании FLEX-6000 оцифровка КВ спектра осуществляется устройствами захвата сигнала (SCU) в режиме реального времени. Оцифрованный ВЧ спектр подается на программируемую вентильную матрицу (FPGA) для дальнейшей обработки. Прямая оцифровка сигнала в SCU гарантирует исключительную линейность сигнала и минимальный уровень искажений. Кроме этого, модели серии FLEX-6000 ЛИШЕНЫ СМЕСИТЕЛЕЙ. Таким образом, технология прямой оцифровки с использованием SCU, в купе программным обеспечением SmartSDR позволяет оборудованию FLEX-6000 вести прием "сразу всех сигналов" одновременно.

Будет ли реализован интерфейс подобный Виртуальному аудио кабелю (VAC)?
Цифровые виды связи становятся все популярнее в радиолюбительской среде и, мы уверены, что оборудование FLEX-6000 будет занимать лидирующее положение в этой области. Поскольку большая часть программного обеспечения для цифровых видов связи требует подключения звуковой карты, то всегда будет необходимость некоторой эмуляции звуковой карты. Виртуальный аудио кабель (VAC), разработанный Евгением Музыченко был использован в качестве эмуляции звуковой карты в наших трансиверах серии FLEX. VAC представляет собой драйвер для Windows, который устанавливался на клиентский ПК и конфигурировался для работы в качестве аудио туннеля для программ, требующих подключения к звуковым картам. Оборудование линейки FLEX-6000 будет изначально поставляться с Windows интерфейсом. Это означает, что порция тонкого клиента SmartSDR будет функционировать на том же компьютере, что и ваше программное обеспечение для цифровых видов связи. Так что вы всегда сможете использовать программные продукты типа VAC для осуществления эмуляции звуковой карты.

Мы понимаем, что каждый драйвер Windows, как и VAC требует некоторой настройки, так что мы работаем над новой технологией, чтобы интегрировать эмуляцию звуковой карты непосредственно в SmartSDR и упростить нашим пользователям работу цифровыми видами связи. Так что оставайтесь на связи! Мы сообщим вам, как только эта технология будет внедрена и отлажена! А на данном этапе вы сможете пользоваться существующим надежным решением для работы вашим любимым цифровым видом связи.

Смогу ли я организовать настоящий режим разнесенного приема во FLEX-6500 на основе двух частичных приемников или мне потребуется FLEX-6700 с двумя модулями SCU?
Настоящий разнесенный прием возможен при использовании двух независимых антенн. В оборудовании серии FLEX-6000 Signature прямая оцифровка сигнала осуществляется в каждом SCU, который подключен к собственной антенне. Это означает, что для разнесенного приема потребуется FLEX-6700 с двумя SCU, при этом, в качестве дополнительных функций может быть получено подавление сигнала помехи с некоторого азимута или формирования диаграммы направленности.

Будет ли оборудование серии FLEX-6000 снабжено TNF?
Уникальная технология отслеживаемого режекторного фильтра (TNF) компании FlexRadio будет обязательно внедрена в программное обеспечение SmartSDR!

Будет ли антенный тюнер FLEX-6000 располагать улучшенным алгоритмом согласования, характерным для FLEX-3000 и расширяющим пределы допустимого импеданса нагрузки?
Мы занимаемся адаптацией расширенного алгоритма согласования разработанного для FLEX-3000 к антенному тюнеру FLEX-6000. Кроме этого, планируется существенное повышением мощности схемы детектирования для улучшения точности согласования и повышения скорости этого процесса.

Предусматривается ли добавление дополнительного SCU в модель FLEX-6500 для преобразования его в FLEX-6700?
Нет. Модуль захвата спектра в оборудовании серии FLEX-6000 весьма сложное цифровое ВЧ устройство. Разработка возможности модернизации модели FLEX-6500 будет непрактична с инженерной точки зрения. Кроме этого, трансивер FLEX-6700 использует более мощную вентильную матрицу (FPGA) и медиа процессор DaVinci для обработки дополнительной нагрузки цифрового потока от двух SCU.

Требуется ли ПК для работы FLEX-6000 или он сможет функционировать как самостоятельное устройство?
Ответ на обе части этого вопроса – ДА. Первоначальный релиз программного обеспечения SmartSDR для оборудования серии FLEX-6000 Signature будет включать в себя интерфейс "тонкого клиента" для работы под управлением ОС Windows через Ethernet интерфейс. Поэтому формально можно сказать, что интерфейс пользователя FLEX-6000 будет работать на вашем ПК. Но в отличие от текущего оборудования серии FLEX, использующего программное обеспечение PowerSDR, вся сложная цифровая обработка сигнала, включая демодуляцию, фильтрацию и даже обработку изображения будет осуществляться непосредственно на FLEX-6000. Это означает, что функциональность трансивера будет сохраняться даже при отключении клиентского программного обеспечения.

Почему это важно? Будущие версии SmartSDR будут располагать функциями расширенного дистанционного управления, что позволит разместить пользователя не просто в соседней комнате, но даже и за пределами своей страны. Это будущее оборудования серии FLEX-6000

Цитата №18: FLEX-6х00 Поддержка работы в режиме классического CWQSK


Даже при том, что телеграфный CW-режим мыслится как «простой» режим, он оказывается одним из самых сложных, когда касается вопроса сделать его действительно хорошо. Кроме того, высокая скорость работы в режиме QSK требует реализации минимального время переключения RX\TX, корректной работы АРУ, которые технически выполнить достаточно сложно. Трансиверы серии FLEX-6000 предлагает непревзойденную производительность и удобство в режиме работы QSK, даже при самых высоких скоростях. Мы проработали внимательно все узлы, начиная от генерации сигнала, отключение звука, и скорости переключения, что бы сформировать почти идеальное сигналы телеграфных посылок с плавными переходами RX\TX. При использовании отдельной приемной антенны, рабочая скорость ограничена только мастерством оператора.

Цитата:

Важно то, что я могу слышать эфирмежду символами, и на этом радио я могу делать это превосходно. Я бы рискнул сказать, что по качеству работы, этому трансиверу - нет равных!".
Эд, W2RF

Взгляните на качество IMD передатчика на диапазоне 20м, приведенном на спектральном графике, показанном ниже. Продукты искажений 3-его порядка составляют -45 дБ PEP при 100 Вт PEP. Это означает, что интермодуляционные искажения на выходе трансивера наиболее низкие по сравнению с другими радиостанциями конкурентов. В результате мы имеем более чистое звучание сигнала в эфир. Давайте сравним цифры искажений передатчиков разных трансиверов, приведённые по отзывам в журнале QST.

Radio 3rd Order IMD (dB PEP)

FLEX-6X00

-45 dB

Elecraft K3

-29 dB

Yaesu FTdx-5000D (200W/75W Class A)

-30 dB / -43 dB

Icom IC-7700 200W

-28 dB

Kenwood TS-590S

-29 dB

Измерения приёмника в трансиверах серии FLEX- 6000

Нашей целью при проектировании трансивера серии FLEX- 6000, было сделать трансивер мирового класса с максимально возможной производительностью (качеством). После пройдённых тестов в нашей лаборатории и тестов в живом эфире мы с гордостью можем сказать, что достигли этой цели. После того, как наши пользователи проведут независимые измерения, мы обязательно сравним и поделимся результатами этих измерений. Обратите внимание, что фактические цифры измерений могут разниться на несколько децибел от аппарата к аппарату и от типа применяемого испытательного оборудования. Ниже, приведены реальные измерения в нашей лаборатории одного аппарата, выбранного случайно из недавно произведённой партии трансиверов. Указанные измерения не соответствуют и не привязываются к каким-либо ГОСТ-ам и спецификациям, а просто проводились «как есть».

Следующие измерения были сделаны на трансивере FLEX-6700 в полосе фильтра 500 Гц на частоте 14,2 МГц с включенным  преселектором и выключенным предусилителем. При измерениях фазового шума использовался кварцевый фильтр и использовался метод RMDR.

  • Полоса пропускания 500 Гц, MDS = -120 дБм (преселектор включен , предусилитель выключен)
  • IMD DR3 в любом интервале = 105 дБ (метод MDS)
  • IP2 = +82 дБм (ARRL S5 метод)
  • Полная шкала АЦП-1 дБФс = +9 дБм
  • Отстройка 2 кГц Динамический диапазон = 116 дБ (фазовый шум -143 дБ/Гц)
  • Отстройке 10 кГц Динамический диапазон = 123 дБ (фазовый шум -150 дБ/Гц)
  • Отстройка 100 кГц Динамический диапазон = 131 дБ (фазовый шум -158 дБ/Гц)

Давайте посмотрим на то, что эти цифры означают в реальном эфире. Измерения уровня шумов были сделаны в очень тихой сельской местности. Использовалась монобендовая антенна Hy-Gain 204BA на 70 футов башне. Индикатор FLEX-6700 отображает уровень в дБм и использован для измерения шума RMS в фиксированной полосе пропускания. При типичной полосе пропускания 500 Гц, MDS шума был примерно равен -108 дБм. Угол раскрыва ДН антенны 30 град. При наведении антенны в сторону прохождения, шум увеличился на целых 7 дБ относительно направления, где прохождение отсутствовало. Это означает, что в очень тихой сельской местности,минимальный различимый сигнал должен быть равен -108 дБм (Уровень по S-метру примерно S3). В большинстве случаях в городских условиях, уровень шума будет иметь значительно более высокое значение, чем в тихой сельской местности.

Теперь давайте посмотрим на двух-тоновый динамическим диапазоном по интермодуляции третьего порядка (IMD DR3), который является распространенным способом для сравнения характеристик приемника в наши дни. Вообще-то, сравнивать приемники прямой оцифровки не следует с аналоговыми по данной характеристике, т.к. это не корректное сравнение. Принципы обработки сигнала совершенно разные.Но, мы всё же можем сделать сравнения используяусловия, когда IMD3 становится равным MDS. Математика тут проста, 100 дБ динамический диапазон третьего порядка в интервале 2 кГц соответствуетдвум соседним сигналам, которые должна быть на 100 дБ выше, чем шум диапазона для генерации помех в полосе равной полосе шума. Это означает, что 100 дБ IMD DR3 от шума диапазона MDS=-108 дБм - это два соседние сигнала должны иметь уровень -8 дБм (S9 +65 дБ). Кроме того, сигналы также должны быть разнесены на 2 кГц и 4 кГц выше или ниже полосы пропускания приемника.

На многих современных трансиверах стоит широкий руфинг-фильтр, и фазовый шум гетеродина  ограничивает IMD3 снизу. В QST говорится об этом как о «Взаимном смешивании шума гетеродина и сигнала» (RMDR). Приемник может иметь очень хороший IP3 но быть ограничен взаимным смешивание фазовых шумов. Чтобы не ухудшать MDS приёмника, RMDR должна быть как минимум не хуже, чем динамический диапазон IMD. Например, QST сообщает, что трансивер Elecraft K3 имеет уровень фазовых шумов на уровне -94 дБ при разносе 2 кГц . RMDR составляет на 4 дБ хуже, чем динамического диапазона IMD=98 дБ. Они измеряли с тем же интервалом и, таким же описанным выше способом, и эта цифра фактически есть ограничение по MDS.

Исходя из этих цифр,  трудно представить себе ситуации, когда в условиях приёма сильного сигнала, будет происходить ограничение по приёму слабых сигналов в трансиверах серии FLEX- 6000. В самом деле, трансивер имеет очень низкие фазовые шумы и соответственно минимальные IMD искажения внутри полосы пропускания фильтров. Это позволяет вытягивать слабые сигналы в условиях шумного эфира, о чём уже нам сообщают многие пользователи.