Angelia/Hermes Lite V2.0

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marc
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Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 20 mai 2017, 15:21

Bonjour à toutes et tous

Ouverture du fil de discussion Angelia.

Rappel historique, présentation
Deux projets parallèles de constructions de radios logicielles sont actuellement en cours au sein de l'Electrolab. Deux SDR de type DDC/DUC, couvrant de 0 à 30/60 MHz.
- L'un est "haut de gamme" (aka Angelia) et assez coûteux- plus de 800 euros probablement- et ne concerne que 6 personnes pour le moment
- l'autre (aka Hermes Lite) devrait se situer dans la zone des 200 à 300 euros. Deux participants répertoriés à cette heure, mais compte tenu du prix et des performances de l'appareil, cette population devrait rapidement croître

Points communs des deux projets :

- structure générale comparable (DDC/DUC)
- gestion des entrées-sorties semblables ports émission et réception séparés, connecteur de commande de filtrage au "standard J16"
- parc logiciel commun : GNU Radio, OpenHPSDR mRX, Sparks SDR, Quisk, VNA, HDsdr, CuDA/CuSDR, SDRConsole... j'en oublie.
- Compatible de facto avec certaines expérimentations de radiotransmissions numériques engagées par plusieurs membres de l'Electrolab
- Open Source, Open Hardware

Ces points communs et le nombre de participants actuels -et futurs- sont autant d'arguments en faveur
- d'un espace d'échange commun
- du développement d'extensions communes (filtres, cartes de commande et de commutation, amplificateurs, LPF de puissance et autres accessoires)
- de groupements d'achat. Parti comme c'est parti, les capas de 10 nf, les ferrites de filtrage et les prises SMA vont être achetées par wheel (équivalent électronique du tombereau, du wagon ou de la tétrachiée)

En revanche, il serait souhaitable de maintenir des Wiki bien distincts, afin que les débutants ne soient pas perdus dans une forêt de documents aussi touffus qu'inutiles s'il s'attaquent à la réalisation d'un Hermes Lite par exemple.

Marc
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marc
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 20 mai 2017, 15:53

Appel au peuple !

J'ai pris unilatéralement la décision de me lancer dans la CAO des circuits accessoires des Hermes/Angelia.

Dans un premier temps, saisie des schémas

Il s'agit d'un boulot de copie servile -ou presque- de l'architecture de filtrage des appareils appartenant à la famille HPSDR/Hermes/Angelia/Orion, dont les différents schémas peuvent être téléchargés soit sur les serveurs d'OpenHPSDR

- le serveur
https://openhpsdr.org/
- le Wiki
https://openhpsdr.org/wiki/index.php?title=Main_Page

soit dans la section "fichiers" de la communauté Apache Labs
https://apache-labs.com/community/

soit sur la ML Yahoo d'Apache
https://groups.yahoo.com/neo/groups/apache-labs/info

Dans un second temps, échange avec tous les participants pour décider des modifications et de l'architecture de ces différents blocs logiques

Dans un troisième temps, passage à une CAO des pcb en question (avec Kicad)

Dès à présent, j'ai besoin d'un coup de main
pour le déchiffrage des différents schémas et les choix à faire. L'idéal serait de récupérer ce qu'il s'est développé de mieux au fil des multiples générations de transceivers de la famille HPSDR. Les mariages inter-générationnels sont possibles, mais exigent quelques adaptations. Exemple :

- Adapter la platine de commutation et la carte de contrôle/affichage à base d'Arduino (mesure et affichage vswr, température, courant absorbé, puissance de sortie) du tout dernier 8000DLE à l'Angelia.... voir à l'Hermes Lite

- dessiner une paire de coupleurs fiables, l'un bidirectionnel pour servir de ROSmètre, l'autre monodirectionnel (sampler) pour le mécanisme de pré-distortion (Pure Signal) qui existe sur l'Angelia et devrait être intégré dans le Hermes Lite

- Dessiner le filtre passe-haut précédent chaque CAN

- Dessiner un filtre passe-bas de faible puissance servant à simuler et répliquer celui de la partie émission (offrant ainsi la possibilité d'équiper les deux voies de réception de l'Angelia et l'unique voie de réception du Hermes Lite d'un filtre passe-bande à largeur variable).

- Dessiner les pcb d'entrée-sortie audio (entrée micro, signal, sorties BF, commande PTT, CW, ressorties des commutations de bande, multiples entrées et sorties coax HF) accessibles en façade. Ne concerne a priori que l'Angelia

- Ecrire le Wiki relatif à chacune de ces cartes (description, montage, utilisation)

Toute aide sera la bienvenue, même si elle se limite à émettre un avis sur le choix d'une option ou la façon dont doit être pilotée telle ou telle section

Marc
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marc
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 20 mai 2017, 20:37

Salut heureux radiologicielleux

Première question importante : demain, j'aurais probablement achevé le schéma du filtre à bande passante variable

Pour deux récepteurs en parallèle, ça fait 76 inductances et 56 relais

... moi, c'est pas franchement le genre de truc qui me fait peur. Mais vous tous ?
Je ne me lance pas dans un pcb aussi "lourd" en série si je me retrouve avec tous les cuivres sur les bras. Et comme le prédédent courrier direct n'a pas éveillé le moindre accusé de réception...

Marc
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Alexandre
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar Alexandre » 20 mai 2017, 21:25

Marc,

D'un point de vue, mais la longue vue, les selfs sont séduisantes. Gaffe de ne nous pas faire embobiner par de frêles consœurs. :hehe:

Comme je dit souvent : "l'électronique c'est pour ceux qui aiment se faire du mal". Ceci dit, j'ai rien contre sauf si une solution plus élégante, moins coûteuse en risque, est disponible dans les bacs.

Après, c'est à nous de voir. On peut imaginer les deux solutions ; mais au final il ne faudra en retenir qu'une ; puisque maintenir deux solutions ne rend pas la lecture du sujet facile.

De mon point de vue:
-> Qu'est-ce qui est abordable par un amateur ayant un minimum de connaissance en radio ?
-> Qu'est-ce qui est raisonnable pour une qualité irréprochable ?
-> Qu'est-ce qui est vraiment indispensable ?
-> Faut-il vraiment autant de relais ?
-> Pour quelle alimentation ?

Voilà, c'est gagné, j'ai plus de questions que de réponses. Mais c'est un début de piste ! Peut-être que tu trouvera de quoi me répondre dans le coffre aux jouets. :langue2:

Alex qui a pas inventé le fil à couper le beurre !
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marc
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 21 mai 2017, 07:56

Merci d'avoir répondu, Alexandre

bon nombre de ces questions ont été évoquées et expliquée dans un mail en direct que je vous ai fait parvenir à tous

dans les deux cas, les selfs restent des self... la question est "sur tores ou surmoulées cms", j'explique plus après

>-> Qu'est-ce qui est abordable par un amateur ayant un minimum de connaissance en radio ?
si selfs CMS, on achète, on soude la bonne valeur au bon endroit, c'est tout. Ce que F6CER appelle "le montage en mode singe savant
Si selfs sur tores, on achète des tores, on déniche du fil de cuivre émaillé, et on bobine. Niveau classe de maternelle, atelier "collier de nouille". Ensuite, un poil plus compliqué, on estime le nombre de tours avec un outil genre "mini-ring core calculator"
http://downloads.informer.com/mini-ring ... /download/
puis on mesure l'inductance avec un selfmètre ou un vna. On ajuste la bobine sur le tore pour arriver à la bonne valeur (en bobinant, débobinant ou écartant/resserrant les spires), on bloque au vernis et c'est bon. Il faut en fabriquer un peu moins d'une centaine, ce n'est pas un travail de tout repos. Pour 76 selfs, il faut compter environ 20 minutes par séries de 3 selfs par section de filtre

-> Qu'est-ce qui est raisonnable pour une qualité irréprochable ?

voir le document de PA3AKE
https://martein.home.xs4all.nl/pa3ake/h ... f_all.html

pour t'éviter de tout lire, il faut des tores en T80, voir T90 et un boitier au final qui serait pour les deux filtres en question, gros comme deux boites à sucre. Il est HORS DE QUESTION que l'on aboutisse à une telle construction. Je rappelle la taille du simple bpf du picastar
https://wiki.electrolab.fr/images/9/9b/Bpf_montes.jpg

il faut donc je pense utiliser de petits tores genre T36, à la rigueur T50. Au delà, la taille devient trop importante

-> Qu'est-ce qui est vraiment indispensable ?

rien. tout dépend de ce que tu veux faire.
Aucun filtre en mode "poubelle", un SDR peut très bien s'en tirer tout seul. Mais si tu te trouves pas très loin de RAdio Andore -sud radio- faudra pas te plaindre que le plancher de bruit remonte brusquement dans les fréquences basses

Un bpf simple
https://apache-labs.com/productImages_m ... 20LNAs.jpg
je vous ai envoyé par courrier direct les performances de ce filtre
-eight-prefilters.jpg
-eight-prefilters.jpg (174.54 Kio) Vu 2657 fois

c'est très bien, mais si l'on souhaite travailler sur un signal large bande ou bosser avec plusieurs récepteurs associés (stitched RX), voir faire de l'écoute multibande (jt65, analyse de propagation, duplex crossband, que sais-je encore), le filtre sélectionné ne sera jamais assez large.
Si c'est pour refaire de l'écoute "bande étroite" pour faire des contests, pas la peine d'avoir un SDR qui échantillonne à 120 MSPS

>-> Faut-il vraiment autant de relais ?>

tu voudrais les remplacer par quoi ? des circuits intégrés comme sur le picastar ? c'est possible, bien que l'IL devient important sur les bandes hautes et posent des problèmes de linéarité très nets, dégradent l'IMD (faiblement, mais bon, même remarque que plus haut.. autant revenir au Picastar)

La bande de base de 60 MHz n'est découpée que par 6 filtres hpf et 7 filtre LPF. On ne peut pas faire moins. Il faut deux filtres par bande, plus un "filtre passe-tout" lorsque l'on souhaite recevoir sans filtre -ou avec un transverter,et un dernier relais de désactivation du filtre secondaire lorsque le CAN numéro 2 n'est pas utilisé.

>-> Pour quelle alimentation ?

je ne pige pas très bien la question. Les filtres sont alimentés en 5V et non en 12 comme l'était le filtre original Alexiares. Le préampli 54 MHz pompe moins de 100 mA en fonctionnement. L'énergie nécessaire n'est utilisée que par 4 relais en un instant T (5 avec la commande RX2)
c'est de l'ordre du demi ampère dans les pointes j'imagine... bref, négligeable

relis le mail en direct que j'ai envoyé, d'autres éléments de réflexion y sont ajoutés.

n'hésites pas à revenir sur des points qui te sembleraient obscurs, je n'ai peut-être pas envisagé toutes les situations (c'est meme certain)

j'attends les avis de Desty, Goldo et Yannick. Seul Yannick, qui maîtrise parfaitement les SDR, peut donner, sur ce point, un avis techniquement indiscutable.
Les autres pcb satellites demanderont moins de concertation (il y a la carte Arduino qui devra être adaptée à notre architecture)

Marc
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marc
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 21 mai 2017, 09:06

Pour info, voilà (en gros) a quoi ressemblerait le filtre pour 1 seul récepteur
100D board.png
100D board.png (495.34 Kio) Vu 2656 fois

En haut, la partie lpf, en bas, la partie hpf... il en faut deux comme ça.

Cette photo est celle du filtre unique de l'Apache 100D (le second récepteur est dépourvu de filtres)
Les tores et les capas de la section lpf son "mahousse" car le lpf est utilisé pour filtre ce qui sort de l'ampli 100W. Ce qui n'est pas l'approche que j'ai privilégié

Sur la droite de la photo, le double réflectomètre -un pour la mesure de ROS, l'autre pour l'entrée "pure signal" de préaccentuation hf, ainsi que la tripotée de connecteurs coaxiaux, ne seront pas montés sur la même carte (pcb à part, monté en façade)
à gauche, la logique de commande ne sera pas non plus intégrée. Elle sera également située sur une autre carte, supportant également l'arduino servant à l'affichage des conditions de fonctionnement

les tores utilisés par Apache sont des T50 et des T60 pour les bandes basses

Marc
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f4grx
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar f4grx » 21 mai 2017, 09:33

j'ai l'impression que les relais prennent plus de place que les tores, en fait

sinon argument de plus pour les tores: diminution (je pense) des couplages mutuels.

sinon tu fais une double implantation self cms / tore ... OK je sors!
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marc
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 21 mai 2017, 19:29

Mais non, c'est pas con du tout... mais tu ne gagnes rien en fait. Du moins coté place occupée
Prendre des cms pour les fréquences basses, R.A.B. car tu te fiches totalement qu'il y ait 3 dB de perte en dessous de 18 ou 20 MHz. Ce ne serait donc pas dénué de sens. Et réserver les tores pour les bandes hautes .

mais bon, comme il y a les relais, tu ne vas pas faire des zig-zag de montage sous prétexte que tu as gagné 1 cm de pcb grâce à des selfs moulées
Je suis tombé sur une autre caguade... ca n'arrête pas depuis que j'ai commencé cette CAO...
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marc
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar marc » 21 mai 2017, 19:53

bonjours à tous

Mauvaise nouvelle

Voici la répartition des filtres passe-bas tels que simulés en fonction des valeurs de composants utilisés par Alexiares (hpsdr, hermes, angelia, Orion mk1) (oui, je me répète)

2MHz, 4MHz, 7MHz, 14 MHz, 20 MHz, 30 MHz, 64 MHz

ce sont les fréquences de début de coupure, à partir desquelles on commence à atténuer le signal avec une perte de 0,3 dB (ça descend ensuite très-très vite, ce sont des Cauer)

je vous jure que ce ce sont là les valeurs données après simulation par TOUTES les générations de filtres, puisque personne chez Apache ne s'est donné la peine de modifier les filtre Alexs (ni en lpf, ni en hpf)

Je suis même jusqu'à monter deux filtres en mode "réel" avec de véritables capas et des tores en T50 pour recouper ces constatations.

2 MHz est trop proche de 1,8 MHz. F2 est à 3.6, une coupure à 2,5 ou 3 MHz serait préférable. A 2 MHz, on commence à atténuer le signal en bout de bande,
4 MHz est trop proche du bout de bande 80 m.... F2 à 6 MHz, un coude à 5 MHz préférable
7 MHz ne sert à rien, pas même à atténuer F2 du 80 m. Il atténue en revanche de 1 dB à 7.2 (ce sont des Cauer, pente raide)
14 MHz mauvais pour couper le F2 du 40m, utilisable uniquement pour le 30 m (y'a-t-il un graphiste dans la salle?)
20 MHz utilisable pour la bande 14 MHz, 18 MHz seulement
30 MHz utilisable pour le 18, 21 et 24.5 MHz et une partie du 10 m... et encore
64 MHz utilisable pour le 50-54 MHz, mais laisse passer F2 du haut de bande 10 m

ca fait des années que ces filtres sont commercialisés, que des appareils sont équipés avec ces filtres, et personne ne s'en est rendu compte ? c'est moi qui ai bu ou qui n'ai rien compris ?

Pour ceux qui n'ont pas encore passé leur licence, cela revient à dire que ces filtres commencent à couper pile sur les fréquences d'émission autorisées. En général, on calcule un filtre passe-bas pour que son "coude" se situe assez loin de la fréquence la plus haute et, dans le cas des filtres éliptiques, avec une fréquence de réjection égale à deux fois la fréquence de travail (exemple : un filtre lpf pour 7 MHz, fréquence la plus haute autorisée 7,2 MHz, fréquence de début de coupure 7,5 MHz, fréquence de réjection idéale 14 MHz.

je tente de demander des explications sur la liste Apache... mais si j'avais des avis du groupe Angelia/Hermes Electrolab, ce serait tout de même mieux. Que fait-on, on recalcule tout ?

Marc
desty
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Re: Angelia/Hermes Lite V2.0

Messagepar desty » 21 mai 2017, 21:04

Coucou Marc et chers collègues,

Personnellement, je me demande si c'est pertinent de se lancer dans les circuits accessoires avant même d'avoir soudé / testé Angelia.
Déjà que ça va nous prendre, sans exagérer, au moins 6 mois au mieux, entre le fais d’économiser les sous, sourcer les composants, préparer les stencils, souder et tester tout ça au lab..)
Alors comme tu l'as indiqué sur la Mailing list marc, oui on est tous très occupé, et d'ailleurs je ne suis pas passé au lab depuis déjà quelques semaines, et je ne doutes pas que tu souhaites avancer et t'impliquer à fond dans la conception, et je suis admiratif pour tout le travail de recherche que tu fais.
Sauf que de mon point de vu, je pense que c'est juste trop tôt, et je suis très loin de pouvoir donner un avis technique pertinent vu la complexité de la chose.

Pour conclure je ne peu dire qu'une ou deux choses : tu as tout mon soutien, pour ce qu'il vaut, et bonne chance :)

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