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sábado, 9 de noviembre de 2013

Hagalo usted mismo: SDR - Icom 706mkIIg - Panadapter

Una manera muy barata de construir su propio SDR de altas prestaciones usando el 706mkIIg y el dongle RTL-SDR.


Si usted tiene un radio receptor o transceptor de onda corta, en este caso se utilizo un Icom 706mkIIg, conozca esta manera facil y de bajo costo para armar su propio receptor SDR de desempeño igual o superior a los SDR comerciales sin hacer ninguna modificacion al radio, solo soldando un simple cable en su interior.

Dentro de las caracteristicas que tendra, estan la capacidad para captar señales desde 30Khz hasta 2Ghz, habilidad para observar  en una sola panoramica toda actividad radial hasta 3Mhz de ancho de banda  (si, leyo bien 3Mhz !! esta es la funcion de un adaptador panoramico o panadapter), este ancho de banda se puede variar a voluntad, ademas de todas las funciones que un receptor SDR permite.


Fig. 1 Panoramica de 3Mhz, en la imagen se ve toda actividad desde 4.8Mhz hasta 7.8 Mhz (bandas de 60, 49 y 40/41 mts) captadas al mismo tiempo, cada pico es una emisora, es posibe variar el ancho de banda para una observacion mas en detalle, todo el conjunto puede ser grabado para posterior escucha o analisis

Adicionalmente al radio, se emplea el popular dongle para DVB-T (recepcion de television digital terrestre) conocido como RTL-SDR, su aspecto fisico es similar a una memoria usb (el dongle se puede comprar por internet USD$10 via e-bay, el mio fue un obsequio, gracias Jose San Nicolas), como es de suponer todo el conjunto se opera desde un PC que contiene un software, utilice el HDSDR para la operacion SDR propiamente (es gratuito, gracias Mario Taeubel). 

Una posibilidad que trae ventajas adicionales es la inclusion de la interface para sintonia remota del radio (CT-17) uno mismo la puede armar y sale mas barata (aqui el diagrama). Como el HDSDR permite el control del radio a traves de esta interface, se puede tener una operacion totalmente centralizada en un solo software, sin necesidad de ejecutar mas programas o quitar los ojos de la pantalla.


Teoria


Fig. 2 Diagrama en bloques del proyecto

Siguiendo el diagrama de arriba, basicamente se trata de tomar la señal de la 1era. Frecuencia Intermedia (I.F.) del radio (69.0115 Mhz) y enviarla mediante un cable a la entrada de antena del dongle RTL-SDR cuya frecuencia minima de recepcion es de 62 Mhz (esta cifra varia segun el modelo, en general cuanto menor la cifra mejor), de esta manera la señal de IF del radio sera perfectamente reconocida y procesada por el dongle.

En el dongle se efectua el procesamiento de la señal (conversion en frecuencia y A/D) y entrega la informacion al pc via puerto usb. En el PC mediante el software HDSDR efectuamos las ajustes segun lo que se quiera escuchar y/o recibir.  

El intercambio de informacion (lectura y cambios de frecuencia, modos, etc.) entre el HDSDR y el radio se hacen mediante la interface CT-17. 

Finalmente, la salida de audio puede ser enviada a cualquier software de decodificacion para su respectiva interpretacion o analisis ( voz, imagen, FSK, PSK, MFSK, etc.).

 
Toma de señal

Lo unico que debemos hacer en el radio es soldar un simple cable, buscar en el diagrama del radio el sitio donde se encuentra el 1er. filtro de frecuencia intermedia (1IF), este filtro suele tener un cristal de cuarzo (xtal), el cable se debe soldar ANTES del xtal. Ver Fig. 3, 4, y 5. 



Fig. 3 Diagrama del plano MAIN2 del radio con la ubicacion del sitio donde soldar el cable (linea roja)


Fig. 4 El circulo rojo indica el sitio donde se solda el cable, abrir la tapa superior del radio para esta labor


Fig. 5 Detalle del sitio donde se solda el cable, es en la union del condensador C512 y la bobina L511, emplear cable coaxial delgado, la malla se solda al chasis (tierra) para mayor blindaje

El cable es sacado por la parte inferior de radio hacia el dongle SDR-RTL. 


Fig. 6 Se inserta un filtro de linea (balun) al cable para evitar interferencias

El otro extremo del cable se solda a un conector que va a la entrada de antena del dongle SDR-RTL. El dongle se puede meter en una pequeña caja plastica para mayor proteccion fisica y mejorar la apariencia estetica del conjunto.


Fig. 7 Se agrego un conector BNC por donde ingresa la IF del radio, lo mismo un interruptor para apagado del dongle

Aspecto fisico final, solo restan los ajustes de software antes de entrar en operacion.


Fig. 8 A la izq. el dongle SDR-RTL en su caja, a la der. el ic-706mkIIg 


Instalacion y ajustes software

Aunque al comienzo se comento, el software HSDR se descarga aqui, asi mismo para que el dongle trabaje adecuadamente es necesario instalarlo, explicado aqui.

Una vez soldado el cable e instalado el software, es momento de definir como debe operar el HDSDR, es decir, el dongle SDR-RTL va a recibir unas señales en 69 Mhz (la IF que viene del radio) las va a procesar y las envia por el puerto usb, este ajuste se hace pulsando F7 y luego tomar la opcion "RF Front-End.." y escoger la opcion 2 ("SDR on IF output...") (ver Fig. 9).


Fig. 9 Se escoge la 2da. opcion donde se define que la señal viene de una IF y en que frecuencia

De igual manera, para conocer las frecuencias reales que el radio capta se deben leer directamente desde radio mediante la interface CT-17, este ajuste se hace pulsando F7 (Options). ver Fig. 10. Por esta razon las frecuencias que muestra el HDSDR son las reales y no la IF.
Fig. 10 Se define que hay una conexion serial con el radio para el intercambio de informacion con el HDSDR


Operacion

El manejo del sistema es muy amigable y se efectua en su totalidad desde el software HDSDR, luego de iniciar el programa basta dar F2 ("Start") para empezar a ver las señales en la cascada (waterfall), asi como tambien escucharlas.

Si se desea aumentar o disminuir el ancho de banda que se va a cubrir (hasta 3 Mhz) dar click izquierdo sobre el boton "ExtIO", aparecera una ventana para ajuste del SDR-RTL, el campo "Sample Rate" permite establecer el ancho de banda. Ver Fig. 11  



Fig. 11 Detalle de las opciones de ancho de banda que mostrara la cascada (waterfall), ademas se puede ajustar tambien la ganancia RF y tamaño de memoria del dongle

Lo demas es la  normal operacion del HDSDR, para quien sea nuevo en esto no le tomara mas de 1 hora familiarizarse con todo su funcionamiento.


Operacion sin el CT-17 

Nuestro proyecto funciona perfectamente como un panadapter (hasta 3 Mhz) en la situacion de no utilizar la interface para operacion remota (CT-17), en este caso solo basta ajustar el HDSDR escogiendo la 1er. opcion como lo indica la Fig. 12, ademas se sintoniza el HDSDR en la frecuencia de la 1er. IF del receptor (69 Mhz o segun el radio), la frecuencia real que se escucha se debe consultar en el dial del radio, asi mismo cambios de frecuencia mayores a 3 Mhz se hacen directamente desde el dial del radio.



Fig. 12 Sin la interface para control remoto (CAT) el HDSDR no muestra la frecuencia real, se debe sintonizar la frecuencia de la IF que viene del radio (69 Mhz) alli aparecen todas las señales que el radio capta.


Otros modelos, otras marcas

El proyecto tambien se puede aplicar a otras marcas de radio y modelos, lo importante es tomar la señal ANTES del 1er. IF, y que la frecuencia minima de recepcion del dongle sea inferior a la del 1er. IF. Busque esta informacion por internet segun la marca y modelo que se tenga.


Consideraciones

- Este proyecto es UNICAMENTE para RECEPCION (RX), NO para TRANSMITIR (TX) !

- El proyecto tambien funciona satisfactoriamente bajo el software SDR# ( o sdrsharp, igualmente gratuito) pero con limitaciones debidas propiamente al software (no lectura de frecuencia real desde el radio, filtros, etc.) .

- Es muy importante antes de adquirir el dongle, verificar que use el circuito integrado Realtek RTL-2832U, el dongle con este c.i. es muy popular y se le encuentra facilmente.

- Antes de efectuar la soldadura, identifique bien el sitio donde se debe realizar. 

- Como estamos "robando" señal al radio, los restantes circuitos del radio pueden notar una señal mas atenuada a la que realmente se recibe, este fenomeno desaparece totalmente si desoldamos el cable. 

- El autor no se hace responsable por daños, interferencias, o lesiones que se originen por desconocimiento, impericia, o daños al efectuar la soldadura y operacion del presente proyecto.


Se puede observar señales muy bajas incluso al nivel del ruido, en la imagen una señal Mil-Std 188-203 Link 11 (militar OTAN)


Conclusion

No quiero pasar de poco modesto pero el sistema se desempeña muy bien y me a dado grandes y agradables sorpresas, incluso aprendi observando la cascada (waterfall) a corregir si la antena esta ajustada a la frecuencia que escucho !!.

El concepto del sistema no es mio, su implementacion si, quizas se pueda mejorar, lo que me interesa es que sirva como motivacion a todos aquellos que desean hacer cosas por si mismos, ahorrando dinero en ello, y asi obtener la satisfaccion de sus propios logros.

7 comentarios:

  1. Excelente, intentare hacer lo mismo con mi radio Yaesu FT920 que tambien tiene una FI de 62 MHz.

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  2. Gracias por el comentario Eugenio, espero que te de grandes satisfacciones ademas que se ahorra un buen dinero. Saludos.

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  3. Jose Luis ....muy buen trabajo...soy nuevo en el tema... Estoy iniciando en el DX . no sabría como elaborar un aparato de estos.para mi PC. ..Donde lo podría yo comprar? Lo puedo contactar tiene Usted ...algún email?

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    1. Gracias por el comentario, en el perfil encuentra mi email. Saludos.

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  4. Estimado JOSE LUIS DE VICENTE T.
    Muchos saludos desde Quito - Ecuador. Antes había manifestado mi deseo de utilizar en el proyecto mi Receptor GRUNDIG Satellite 750, recibiendo como respuesta que no había tal necesidad por ser modelo adelantado. Pues, siguiendo con tus investigaciones, estoy en la "segunda parte" en que explicas que se puede realizar el proyecto SDR con radios adelantados. pues, si no es molestia, requiero de ti la ayuda para hacer con el Receptor indicado y de tu respuesta, prosigo con mi deseo de convertirlo en Receptor con utilidad SDR, pues tengo bajado ya el programa HDSDR. Indícame por favor, de que parte del GRUNDIG derivo hacia la PC. Anticipo mis agradecimientos sinceros por este favor y disculpa mi insistencia. CACHORRO.

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  5. Saludos JOSELUIS DE VICENTE T.
    Nuevamente de Quito - Ecuador, disculpa por ser tan reiterativo, pero me interesan los nuevos proyectos que tienes, más aún cuando yo de radio apenas conozco. Te solicitaba me hicieras conocer la conversión del receptor GRUNDIG Satellite 750 a SDR, cuando ya tengo bajado HDSDR, pero quisiera me puntualizaras de que parte del circuito debo soldar el cablecito y luego si el DONGLE para este Receptor es el adecuado. Bueno, no te quito tiempo. Agradezco nuevamente tu atención y muchos progresos en tus investigaciones que compartes con tus fanes. Gracias.

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