C’était chiant à faire, mais c’est fait. Le proto de mon PA est dans une belle boite en acier et il peut ainsi être utilisé par les membres du lab sans risque. Ces préparatifs tombent à point pour le contest de la semaine à venir (cf. post sur le blog de VA2LTF : Contest PSK).
Vue de dessus pour le prototype du PA 150W Pep
Le petit montage WSPR que j’avais commencé à fabriquer fonctionne ! 🙂 Rien de bien sorcier: un oscillateur quartz pour lequel on fait varier légèrement fréquence en jouant sur la capacité d’une diode, un étage de sortie et un microcontrôleur qui pilote le timing des différents symboles encodés.
En fait, les gens qui utilisent des kits QRSS pourraient facilement modifier le leur pour en faire un émetteur WSPR autonome, car les segments WSPR et QRSS sont très proches sur la bande des 30m.
Pour mon montage, j’ai utilisé un contrôleur Ardiuno, et c’est aussi ma première utilisation de cette plate-forme. En une phrase : c’est simple, bien pensé, et ultra-fastoche à programmer 🙂
Bref, pour les bricoleurs ou les curieux, voici le code :
/* WSPR Controler
* VA2GKA, from scratch, Go :)
* Tone separation: 1.4648 Hz (total = 5.8592 Hz)
* Number of symbols: 162
* Keying rate: 12000/8192 = 1,46484375 baud
* Duration of transmission: 162 x 8192/12000 = 110,592s
* Wait time: 9,408 (9408000us)
* Symbole duration: 0,68266667s (682667us)
*/
int wsprPinA = 13 ;
int wsprPinB = 12 ;
int wsprReset = 11 ;
int counter = 0;
char symbol;
/* Sequence pour VA2LTF... */
char sequence[] = {
3,3,0,2,2,0,0,0,3,0,2,2,1,1,3,2,2,2,1,0,2,1,0,3,3,1,
3,0,2,0,2,2,0,0,1,0,0,1,2,3,2,0,2,2,0,2,3,0,3,3,0,2,
3,3,0,1,2,0,2,3,1,2,3,2,2,0,2,1,1,2,3,2,1,2,3,2,3,0,
0,3,2,0,1,2,3,3,2,2,0,1,3,0,3,2,1,0,0,0,1,0,2,2,0,0,
3,2,2,1,0,2,1,3,3,2,1,1,2,2,1,1,2,3,0,2,2,1,1,3,2,2,
0,2,0,1,2,3,0,0,3,1,0,2,0,0,0,2,2,1,3,0,3,2,1,1,0,0,
2,3,1,0,0,2};
void setup() {
pinMode(wsprPinA, OUTPUT);
pinMode(wsprPinB, OUTPUT);
pinMode(wsprReset, INPUT);
//attachInterrupt(0, intReset, RISING);
}
void loop() {
counter = 0;
for (;counter> 1) );
symbol = sequence[counter];
digitalWrite( wsprPinB, (symbol >> 1) );
symbol = sequence[counter];
digitalWrite( wsprPinA, (symbol & 1) );
delay(682.667);
}
//digitalWrite( wsprPinA, LOW );
//digitalWrite( wsprPinB, LOW );
delay(9408);
}
void intReset() {
counter = 0;
}
Et voici un petit aperçu d’une émission avec l’émetteur :
Deux émissions WSPR de 2 minutes visibles (waterfall horizontal)
A noter que j’ai résolu mes petits problèmes de stabilité. Je pourrais encore améliorer un peu l’oscillateur avec un contrôle de température au niveau de quartz.
Dernièrement, j’ai craqué pour un USRP N210, joli petit joujou disposant d’une bande passante monstrueuse (25 MHz) et permettent même de faire une station de base GSM (avec OpenBTS). La bête n’est pas donnée, et généralement, lorsque l’on casse la tirelire, on s’attend à disposer de perfs au top, avec une qualité irréprochable. Après un petit quart d’heure de manipulation, je dois bien reconnaître que la déception à remplacé l’enthousiasme.
Une fois aligné sur un transmetteur GSM1900 qui dispose d’une horloge interne de qualité (atomique ou GPS), on peut constater les fluctuations de l’oscillateur interne du N210. Bien entendu, le quartz de référence de 10 MHz multiplié par un facteur de 190 perd nécessairement en stabilité, mais dans ce cas de figure, les fluctuations étaient rapides et anormales, au point de faire jammer la PLL qui se trouve derrière. Ce qui m’a invité à creuser la question, c’est le fait qu’un petit FunCubeDongle affiche une très bonne stabilité face au N210. Le FunCubeDongle ne fait que 100$ et dispose d’un seul petit quartz…
J’ai donc sorti les schémas dans l’espoir de voir ce qui pourrait causer cette instabilité, et j’ai identifié un petit bout de circuit accolé à l’oscillateur qui ne me parlait pas trop. Après m’être décidé, j’ai sorti le fer à souder pour retirer 2 diodes et un condensateur, puis déplacer une résistance. C’est toujours un peu tendu de bidouiller un matériel neuf et cher, sans être sur que le fix va apporter une amélioration, surtout lorsque l’on manipule du 0402…
Mais j’ai vu juste et au final ma bidouille a considérablement augmenté la stabilité de l’oscillateur. Voici une petite capture d’écran, avant et après :
Stabilité de l’oscillateur du N210, avant et après le patch (défilement vertical) – Images source ici : avant, après
Pour les curieux, voici une partie du schéma, centrée sur l’oscillateur :
Cliquer sur l’image pour agrandir le schéma
J’ai retiré le pont D502 et le condensateur C529, et j’ai déplacé R522 à la place de C529. Le schéma modifié est consultable ici. Maintenant, la grande question que je me pose, c’est : d’où sort cette topologie et pourquoi ces deux diodes… J’ai beau retourner le problème dans tous les sens, je ne comprends pas l’utilité de cette pincée de composants.
Aussi, si quelqu’un à la réponse, je suis preneur. Je pourrais trouver une réponse, mais je serais alors médisant : Difficile d’imaginer que quelqu’un qui a mis au point un transceiver SDR aussi complexe se soit trompé sur un simple petit montage oscillateur. Si c’est légitime, pourquoi dégrader la stabilité ?
Une raison que l’on pourrait y voir, c’est qu’un module optionnel GPS est vendu 750$ (module qui doit valoir au passage dans les 150$), alors quitte à faire des sous, autant en faire beaucoup… en vendant des modules GPS pour combler un –manque– de stabilité…
Mais avant de tirer à vue, je vais laisser le concepteur de l’USRP répondre à mon courriel concernant cette performance de stabilité.
En attendant, si vous avez une explication sur l’oscillateur “diodé”, je suis preneur, car moi, les diodes je m’en sers justement pour faire varier la fréquence de mon émetteur WSPR.
UPDATE : Après 1 mois, aucune réponse du constructeur. Conclusion ?
