SDRZero, um Rádio Definido por Software


João K. de Marco, PY2WM
Edson W. Pereira, PU1JTE, N1VTN

Julho de 2006




História do SDRZero

1981 Artigo do De Marco, PY2FCE (PY2WM) na revista Eletrônica Popular sobre o DM1, uma Estação Completa QRP para 40m. Nasce o interesse e a paixão de Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN, por receptores de conversão direta. O receptor nunca foi montado completamente, pois, na época não foi possível adquirir alguns componentes no Rio de Janeiro. Com algumas substituições (usando um VFO com transistor bipolar e um amplificador de áudio usando o circuito integrado TBA820) foi possível por o circuito para funcionar; momentos que jamais serão esquecidos.
1993 Artigos do Rick Campbell, KK7P, na revista QST do R2 e T2, um Receptor e Excitador de Conversão Direta de Alta Performance. Os artigos despertam a atenção à possibilidade de receptores e excitadores de conversão direta serem capáz de receber e gerar sinais SSB com o uso de circuitos especiais para a rejeição da banda lateral oposta usando o método de rotação de fase. Apesar da simplicidade, os componentes usados nos circuitos do R2 precisam ser de alta qualidade, boa precisão, e estabilidade térmica, o que é difícil de obter. Sem o uso de componentes de qualidade a supressão da banda oposta não é boa.
1998 Artigo do Rob Frohne, KL7NA, na revista QST sobre o R2-DSP, um Receptor de Conversão Direta de Alta Performance com filtragem e demodulação usando processamento digital de sinais, uma technologia diferente e misteriosa, onde os circuitos eletrônicos são substituidos por expressões matemáticas efetuadas em software.
2002 Artigo do Mike Marcus, N3JMM/7J1AKO, sobre como rádios definidos por software poderão revitalizar a experimentação no radioamadorismo.
2002 Gerald Youngblood, AC5OG (K5SDR), publica as partes 1, 2, 3, e 4 da série de artigos "A Software Defined Radio for the Masses" no periódico QEX da ARRL. Os artigos de Gerald popularizou dois grandes conceitos no meio radioamadorístico; o Detetor por Amostragem em Quadratura, um circuito detetor que usa chaves analógicas; e o processamento digital de sinais no domínio de freqüências usando as Transformadas de Fourier.
2003 Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN, inicia a experimentação com receptores de conversão direta simples para uso na experimentação com processamento digital de sinais usando software caseiro rodando no sistema operacional Linux. O primeiro circuito experimentado usava um par de circuito integrados SA612. O circuito foi baseado no Application Notes da Philips, AN1981. O circuito funcionou, mas o desempenho deixou muito a desejar pelo fato do circuito integrado SA612 ter uma baixa faixa dinâmica. Sinais de -38 dBm eram suficientes para gerar sérias distorções.



2004-06 O segundo circuito experimentado foi baseado no artigo de um Receptor de Conversão Direta usando Mixer Harmônico. O mixer apresentou excelente sensibilidade, e pelo fato do oscilador local operar na metade da freqüência recebida, problemas com vazamento da energia do oscilador local não era tão problemático. Apesar da simplicidade, excelente sensibilidade e boa faixa dinâmica, o circuito não apresentou boa linearidade de amplitude e fase dos sinais em quadratura na banda passante de interesse (48 kHz).



2004-08 O terceiro circuito experimentado foi baseado no artigo de Gerald Youngblood, AC5OG, A Software Defined Radio for the Masses, Part 1. O circuito apresentou excelente sensibilidade, faixa dinâmica, e linearidade de amplitude e fase dos sinais em quadratura. Este foi o melhor receptor de conversão direta montado pelo Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN.
2004-09 Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN, envia algumas amostras do circuito integrado 74CBT3253 para De Marco, PY2WM, que monta um protótipo do Receptor por Amostragem em Quadratura e confirma os excelentes resultados que o mesmo oferece.
2004-10 O circuito do Detetor por Amostragem em Quadratura dá origem ao Espectrômetro para 40m que foi instalado no QTH rural de William Schauff, PY2GN, na cidade de Pardinho, no interior do estado de São Paulo em Dezembro de 2004. Antes do destino final do receptor, William faz uma série de testes com resultados muito positivos usando o SDRadio, um software para SDR desenvolvido por Alberto di Bene, I2PHD.



2005-02 Vários testes com o Detetor por Amostragem em Quadratura foram feitos entre Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN, e Marcus Ramos, PY3CRX/PY2PLL. A excelente qualidade do circuito foi mais uma vez confirmada. Uma vez que o elo fraco de um Rádio Definido por Software usando o Detetor por Amostragem em Quadratura é a placa de som devido a grade variabilidade na qualidade e especificações técnicas das mesmas, no início de 2005, Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN, monta um protótipo de uma placa de som usando uma interface USB (chip PCM2903). Marcus Ramos, PY3CRX/PY2PLL, também monta um protótipo e durante os testes descobre um problema no design do circuito integrado. As amostras de um canal são defasadas em um tempo de amostra em relação ao outro canal. O problema apesar de ser sério, pode ser facilmente corrigido em software.
2005-03 Bob McGwier, N4HY, e Frank Brickle, AB2KT, implementam o DttSP, um software de código aberto para Rádios Definidos por Software. O Software se torna o alicerce do PowerSDR, o software para SDR da Flex-Radio, empresa fundada por Gerald Youngblood.
2006-01 Edson Pereira, PU1JTE/N1VTN, implementa o DttSP-Shell, um software gráfico para controle do SDR core DttSP. O software é de código aberto para o sistema operacional Linux.
2006-02 Edson, N1VTN, e De Marco, PY2WM, trocam inúmeros emails sobre a experimentação e design de um receptor usando o detetor por amostragem em quadratura para um SDR. A maioria dos circuitos experimentados foram projetados e simulados. Alguns protótipos foram montados pelo De Marco. Depois do projeto estar estabilizado, a placa de circuito impresso for projetada pelo Edson em Tóquio e fabricada em uma empresa de São Paulo sob a coordenação do De Marco.







2006-05 Edson, PU1JTE/N1VTN, e De Marco, PY2WM, iniciam os trabalhos de um mutirão de 200 unidades de um receptor que permita a experimentação com o Detetor por Amostragem em Quadratura e Rádios Definido por Software. Várias idéias de circuitos foram consideradas, simuladas, e testadas. Várias exigências foram estabelecidas: Simplicidade, reprodutividade, qualidade, facilidade de montagem, e preço. O resultado final é o SDRZero, um receptor para a banda de 40m. O receptor é controlado à cristal e permite a cobertura de uma banda de 48 kHz ou 96 kHz centrada em 7.048 kHz. Com uma boa placa de som, e software para SDR, o circuito permite uma recepção de qualidade comparável aos melhores receptores no mercado atual.




2006-07 Em Julho de 2006 foi realizada a primeira Feira Nacional de Radioamadorismo e Comunicações FERNACOM, onde o SDRZero foi apresentado com grande sucesso. Algumas fotos do evento são apresentadas abaixo.




















To Be Continued...


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