SDR links
I/Q In phase / Quadrature
Detector By Dan Tayloe (N7VE)
Tayloe detector & mixer
IQSD
PC-based SDR - 1
PC-based SDR - 2
PC-based SDR - 3
PC-based SDR - 4
Quadrature Signals
Digital Solutions
Debugging the RS232 serial port
 
Step 7  :  Tayloe Detector Optimisation 
 
   The K3 version at 8.215 MHz need 320 KHz bandwidth ( 4% of Fc )
   to be compatible with Power SDR which need 2x 160 KHz.
   Due to his capacitors c39, c11, c31, c18, 10 nF,
   and Z in 12.5 Ohms due to T4 ratio 4/1,
   so, BW = 1.27 MHz & Q = 6.5 

   I am only interested by a compatibility with CW-skimmer 
   which monitor 2x 11.4 KHz.
   The minimum bandwidth assuming offset at 5800 HZ is 
   2x ( 11.4 + 5.8 ) = 17.2 KHz ( 3.8% of 455 KHz )
   Less than 5% is a correct figure.
   With capacitors value at 220 nF 
   BW = 58 KHz & Q = 7.9 

   For those who want large BW compatible with power SDR,
   they must build the IF out on 1st IF at 47.21 MHz.
   LP-pan hardware, IC's & transformers, are compatible,
   but oscillator, filters and detector have to be matched for this frequency.
Sample of screen copy,
 NAQP rtty feb26 2011 
1830z 14086MHz
Click on to enlarge
But if you realy want a customized xtal,  Delcom  in Belgium  about  20 € or 27 $
Connector installation 

Remove temporarly antenna coupler, or tilt it over the PA.
Use tape to secure space around drilling area, and have vaccum cleaner ready.
There is just enough space for a Cinch or BNC connector
                           4
1                


                                5
     8

                                 out
       v+         gnd    
  
IF 
out

Rx2      


fan
<--
 
Step 6  :  Gain adjustment U5
 
   U5 gain isolator amp can be adjusted using R29.

   Measured BNC to J4, loaded by 50 ohm of the test equipment,
   not  200 as in normal use. 

   On SN 1032, K3 8.215 MHz classic version,  
   - 
min gain, R29 fully CW is about 15dB 
   - 
max gain, R29 fully CCW is about 25dB.

   This is for the full chain, 
   including 
preamp (12-14dB with attenuator Off,
   & filters tuned, ( C34 C35 ) for minimum loss .

   In same conditions, but this chain has 
NO preamp,
   on SN 1108, 455 KHz home made customised version, 
   - 
min gain, R29 fully CCW is about -3 dB 
   - 
max gain, R29 fully CW is about +13 dB,
   and gain increase in reverse side... there is a problem.
 
 
   Gain mystery is resolute, R29 track was cut,
   so it was a switch, R= infinity or R= zero 
   when whiper was in contact with other end.
   so now, everything is back to normal,
   - 
min gain, R29 fully CW is about +4 dB 
   - 
max gain, R29 fully CCW is about +13 dB,
   good values for a chain without preamp.

    Preventively again,  in order to assume frequency divided by near 20,
    decouping capacitors, c25 c23 c26 c16 c38 c15, 1µF are now 22µF.
  
 
 










F6AOJ also has a web page devoted to LP-PAN 
conversion to 455kHz 
here.
Old school TTL oscillators
74LS132 schematic
74LS00 schematic
74LS00 prototype
-
Only for Home made & recycling
Bottom draw and cabinet overflow...
Input Filter               R29            Output Filter    J4 output     integrated
                                            U5                                  for test         oscillator
Due to component tolerance, 
it is necessary to tune 
isolator amp and its filters
with a MiniVNA or equivalent,
I use HP 141T spectrum analyzer
+ HP 8443A the matched tracking generator.

Isolator amp output is available via J4.
Remove  jumper between pin 2 -3,
set an output cable, pin 1 gnd, pin 2 signal.

Depending on component tolerance
100 pF can be out of tuning range,
so changing fixe capacitor must be done.

Final tuning is shown at right  -->

     H= 50 kHz / div   
     V= 10 dB / div
200                300                  400      455     500                600                700
Last E is optional
Update 21/09/2011 
Step 1 :  IF out

Everybody knows there is no IF out on FT-1K, so i had to build it.
I found solution on  
DH1TW web site, Tobias did it. 
It is easy to make, all details are here : 
2nd IF 455 kHz out

Gain measured between antenna input and IF output is 10 dB. ( No AGC in this area )
By the way, the IF width is +-20 KHz, at  2nd mixer output, ( before narrow filters )
BW is given by 47.21 MHz 1st IF filter .
Gain is mostly made by 47 MHz amp Q8024.
IF signal capture for same level is easier at 455 KHz than 47.21MHz   
Shack Conflict

The 
FT-1000mp was jealous of the K3 because this one had a LP-pan.
Operator was watching split area on K3 on one side,
and tuning FT-1k on the other, it was not an efficient operating way.

So after a few months, when it was clear, 
LP-pan was a remarkable IQ panadapter,
so I decided to buy another one in order to shift it to 455 KHz, 
the 2nd IF of FT-1000mp 2nd Rx.

The LP-pan has no hardware compromise,
this is why it reaches near theorical IQ limits,
when environnement, including cables, did not degrade it.
Step 2  :  Oscillator design

Oscillator frequency runs at 4 times IF plus or minus an offset of some KHz
K3 IF is 8.215 KHz and selected offset is - 6000Hz
Direct shift to 455 KHz & - 6000Hz gives 1.796 MHz xtal frequency, which is not standard.
But with the offset at  "plus 5800", frequency becomes 1.8432 MHz,
which is a standard value used by Baud rate generators clocks.
Step 4  :  Power up 


At this stage LP-pan 455
can power up.

Start USB sound module,
I use Creative EMU-02-02.

Launch CWskimmer 
Use following parameters :
Radio 
- Hardware Type : SoftRock IF
- Sampling Rate: 192 KHz
- Pitch for CW : personal value
             for RTTY : 1000 Hz
           ( this will be explained below )
- Audio IF, the offset value : +5800 Hz
and It is finished.

So now, on FT-1000mp
set "Dual Rx" ON
and then when turning B vfo,
we can see spectrum rolling 
up or down on screen.
Transmit frequency is as usual 
right in front of green arrow.


         
Here we are !
Step 3

Filters & board assembly

The input  isolator amp U5 has one filter on each side.
In the FT-1k case, IF signal is just going out from a serious filter,
so, in a first approach, you can bypass them using two straps.

As for the oscillator don't install filter components on PCB
and remove some CMS coils.
Input side :
 L10 L8 L9 C21 C13 C34 C28
output side : 
L4 C12 C35

Put a strap between L9 and L10 hot side
Put a strap between L4 ( R8 side ) and C12 ( J4 pin 2 side )

Due to Frequency nearly twenty times lower,
decoupling capacitor 10 nF ( 103 ) has been replaced by 100nF ( 104 ).

All other components must be assembled as indicated in manual.

8.2   LP-pan Power Cable

In order to reduce common mode injection,
it is better to use +12v available on rear panel of the radio


8.3  EMU-0202  to PC link

In order to optimise data transfer with PC don't use external USB Hub port,
internal ports or port on PCI board give much better transfer rate.
CWskimmer display number of decoders open.
This value depends on pileup size and tranfer rate,
this is a perfect tool to find the fastest USB port on your PC.


8.4  EMU-0202  Controls

In order to help CW-skimmer Gain/Phase corrector to do the best
keep EMU-02-02 input Right & Left level controls in same position at any time,

Because led monitoring sytem is only compatible with voice,
Most part of the time front panel green leds are Off,
when flashing, reduce gain.

When monitoring empty band, it  seems to me, gain can be rised up
until the trace at minus offset from green arrow, ( offset value including sign ) 
disappear in the screen noise, green leds always Off.

The zero beat line is visible at -5800Hz on 455 unit, ( and +6000 on K3 standard version )
so it does not appear in pileups running up 5 to 10 KHz.


8.5  Final setup

Stacking equipments generate a thermal problem,
a small 80mm square fan was added right of 455 pack to void calorie accumulation.
Step 9 : Background

  
9.1  LP-pan <--> EMU-02-02  cable set 

Signal coming out of LP-pan is extremely sensitive,
any noise injected in the link with EMU-02-02
will reduce number of valid bits processed.

Cable set length must be as short as possible,
less than one foot.
Full metalic connectors are highly recommanded,
and twisted pair shielded must be used,
in a balanced configuration.
Unbalanced mode is just good for maintenance operation.

LP-pan stacked over the EMU permit short cables,
and it makes IF cable short too 
with stacked box above the radio.

EMU Input level controls are part of the major station commands,
so they must be near operator hands. 

For those reasons stacking, radio, EMU and LP-pan is a natural way.
Underground  LP-pan 455   v3.1
Step 2b  :  Oscillator construction

Preliminary : 

Don't install components of the original oscillator 
when assembling your LP-pan in kit form.
Y1 Q1 R10 R24 R25 C10 C30 R26 C1 C33 ( schematic )
This will save a track cut on PCB,
DC power and undesired signal at 32.836 MHz.

The final version of the oscillator uses a 5v integrated chip
at 2 € ( less than 3 $ )

It is installed at the same place as 
Preamp,
which is not necessary in this project,
RF head of  2nd Rx has the same gain
as the optional preamp.


Underground 
LP-PAN
RX2      
FT-1000mp    
IF 455 KHz      v3.1       
last Update sept 21 - 2011 
MMTTY screen capture

Resulting spectrum displayed by MMTTY
with RX on dummy load.

Major MMTTY setup
Mark : 915
- Polarity : Reverse
- Squelch : OFF
- ATC : ON
AFC : OFF

AFC is  OFF in order to be strictly zero beat 
when transmiting in FSK
( or DFSK versus AFSK in Elecraft dialect ) 
USB sound dongle

Output signal coming from EMU-02-02 
is too high for dongle mic input,
an 1/10 attenuator is necessary.
A basic voltage divider with 2.2k & 220 ohm is perfect.

Most of sound dongles have now an integrated 
AGC,
they are compatible with voice, not with CW or RTTY.
So they 
must be set OFF using advanced parameters
availables in audio mixer slice, option "Record" 

Set input level at about 50%.

Don't put dongle directly in PC USB plug,
use an extention cable,
and make Mic cable as short as possible,
in order to keep audio signal as clean as possible.

Dongle clock is not so accurate than EMU,
so adjust using MMTTY setup, in order to have ellipses
exactly in same shape in different MMTTY windows.
CWskimmer screen capture

CWskimmer monitored channel bandpass
must be adjusted at 290 Hz minimum, 
with mouse roller,
below it is hazardous.

- Note: Green arrow is exactly between Mark and Space,
  to match MMTTY requirements
- Remind : 
Pitch must be tuned at 1000 Hz
- Commands : set 
Blind mode to ON,  
                           because  RTTY code is not supported,
                           in return this save a lot of PC resources.
Step 8  :   RTTY monitoring

Dramaticaly pitch value managed by CWskimmer is 1000Hz max.
So monitoring RTTY with the center frequency right in front of the green arrow,
is acrobatic...
And this is only possible if "Low Tones" are in use in FT-1k menu ( 6.2 )

In order to decode RTTY with Rx2,
because CWskimmer decodes only CW, 
inject 
EMU-02-02 channel out,
into an USB sound dongle,
I use 
Terratec Aureon Dual USB,
and decode with something i.e. MMTTY.
In this case set Mark at  915 Hz  ( the lowest value )
915 + (170/2 ) =1000 supplied by highest pitch value of CWskimmer.
Set Reverse ON, due to frequency convertion. 
The only one solution, but it's works.

RF-space has extended pitch up to high tones
and are very proud to annonce it.
I, and others have asked to MR Skimmer to do the same,
we never got any answer...
Humor

--  I  --

Again, LP-pan is a remarkable piece of hardware,
and more flexible than expected, as this page prove.

Contrary to SDR let think, the SDR concept fails because of software...
Nothing in open, 
i.e. 
- Pitch management by CW skimmmer
- LP-bridge is dedicated to K3,
and so on.
If i am wrong 
let me know, it will help me.

Software Defined Radio,
supposes raffined software,
in reality software is eccentric.

This is why this project doesn't use software,
except 
CWskimmer, by default and not by pleasure.
The core is remarkable,
especially the phase gain corrector,  ( I/Q balance --> )
but user interface is extremly limited.
This generates more than a disappointement.

Most SDR software are pure show room demonstrators
without connection to DXers needs,
Power SDR is typical.

Extra software as RigSync dont change anything,
after clik for QSY on VFO B, VFO A finishes in reverse...  

Before I got LP-pan, during ten years, 
I was using 
Digipan as narrow band spectrum monitor,
it was a big help, like when a blind recovers one eye,
and during the last decade, I made thousands of DX under its indications,
but now,I think, it was just a magnifyng glass, versus LP-pan telescope.


--  II  --

Peace is back in the shack, 
the FT-1000mp doesn't complain any more, and K3 doesn't parade all the time,
and the operator is cool, monitoring DXers jaming in split area.

FT-1000mp is back after a 250$ lifting, only !
Add about 130$ for the EMU-0202, which is also the 
new Rx2 DSP !
This impact the difference between Rx1 & Rx2, it's disapeared.
So It can compete now and for years
with many recent transceivers including K3.
I own one and can talk about it, but it is another purpose.
Since the lifting, FT-1000mp is looking at the californian youngster from the top.

An 
IF-2000 board cost 190$ just for a 80 MHz to 10 MHz converter 
without panadaper, where is the progress ?
It is much less than 800$ for the stupid Yaesu 
DMU-2000 for sure.
It would have been a bad idea to change for a 
FT-2000.
Worse it is, the 
SM-5000, a pure gadget at 500$.
 

--  III  --

Eyes on screen and hand on VFO B,
is finaly my way, with reliable existing tools.

On the desk the mouse is laughting, 
it considers this control loop as antique,
but it is the best I never had, very reliable, doing exacly what any DXer needs,
and free of software constraints and software bugs.

I am only Jeff, not Martin, so let me dream just a second,
In some decades or when hens will have teeth,
SDR will become DSR,  Delicate Software  Radio.

For now it is still SDR, 
Software Definitly Rugged...



            Jeff   F6AOJ since 1969
Step 5  :  Filters Modifications

For those who will use the LP-pan 455 on a wide band IF out,
it is usefull to have full spec filters.



Input filter is a band pass, it uses 
two LC Parallele, separated by one LC serie,
a very conventional structure.

Output filter is also a band pass, but a unic LC serie.

RFsim99 was used to recalculate values for 455 KHz
and L/C ratio is respected in order to keep form factor.

Adjustable components, variable capacitors are now 100 pF
Components theorical values are given in following chart.

By the way, after check, transformers 
T3 & T4 are compatible 455 KHz.
En bas
Retour à la page précédente / back
RF Tech
RF Tech
Ham Product Review
Ham-nalyse
K3 story
SDR
AO-Journal
Trafic
RF Tech.
Stn F6AOJ
 
Pixel mania
Ham world
Editor desk
Home
La Une
Sommaire
Updates
Search
 SDR
SDR wiring
Splitter  2x Rx
 
CATastrophe
Route Tard
Digikeyer
CAT converter
Station Master
Stn Master extension
 
Under Ground LP-pan
LP-pan & FT-1000mp
VFO sync
 
Twin IF LP-pan
Twin clock
CMOS osc trim
 
Rx ant in-out box
Rx ant out TS-590
Mauvais plan
 
Digital Solutions
SDR gallery
SDR jungle @ F6AOJ
 
Comment ça marche
K3 & SDR File IF
K3 & SDR Software saga
Babel Fish
  
  
 



 To Translate this page
   
   
En haut
 
Retour à la page précédente / back
 
RF Tech
RF Tech
Ham Product Review
Ham-nalyse
K3 story
SDR
AO-Journal
Trafic
RF Tech.
Stn F6AOJ
 
Pixel mania
Ham world
Editor desk
 SDR
SDR wiring
Splitter  2x Rx
 
CATastrophe
Route Tard
Digikeyer
CAT converter
Station Master
Stn Master extension
 
Under Ground LP-pan
LP-pan & FT-1000mp
VFO sync
 
Twin IF LP-pan
Twin clock
CMOS osc trim
 
Rx ant in-out box
Rx ant out TS-590
Mauvais plan
 
Digital Solutions
SDR gallery
SDR jungle @ F6AOJ
 
Comment ça marche
K3 & SDR File IF
K3 & SDR Software saga
                                         
Home
La Une
Sommaire
Updates
Search
                                              Option Zéro Pub :     utilisez Firefox  le navigateur de  Mozilla , et installez l'option   Adblock Plus  téléchargez le fichier Filtres