Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Constructions SDR software & hardware.

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F5CFN
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Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonjour à tous,

En parcourant le web, je suis tombé par hasard sur ce site proposant la construction d'un transceiver SDR de type "DDC/DUC" :
https://ua3reo.ru/duc-ddc-transiver-vol ... sii-2-2-4/
Le concepteur de cette "perle rare" est UA3REO.

Pour faire simple, Il s'agit d'un "vrai" transceiver SDR ou le signal est traité numériquement d'un bout à l'autre des chaînes émission/réception.

Quelques caractéristiques intéressantes prises sur le site :
- fréquences de réception : 0 MHz - 750 MHz ;
- fréquences d'émission : 0 MHz - 160 MHz ;
- puissance TX : 7W + (HF), 5W (VHF) ;
- types de modulation (TX / RX): CW, LSB, USB, AM, FM, WFM, DIGI.

Le site est en russe mais la traduction via le navigateur donne un français parfaitement compréhensible. On y trouve un lien vers le dépôt Github comportant tout ce qui est nécessaire à la fabrication : schémas et fichiers Gerbers notamment.
Un forum de discussion est également accessible via l'application Telegram, mais bien sûr... en russe (on peut communiquer en anglais). En le parcourant on trouve les différents fichiers de programmation.

Le transceiver se compose de 3 platines : Front unit, motherboard et RF unit, toutes à base de composants CMS. Les passifs sont pratiquement tous au format 0805... et le reste est à base de boîtiers QFN et autres "mille pattes" (jusqu'à 144 pour le FPGA). Rien d'insurmontable en ce qui concerne la réalisation mais il faut déjà avoir l'habitude des montages à base de CMS.

J'ai craqué et j'ai commandé les platines Front Unit et Motherboard chez JLCPCB . Je vous tiendrai informés de la suite de mes aventures. Si d'autres OM's sont intéressés ils seront les bienvenus.

73's

Jean, F5CFN

F4HJH
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4HJH »

Bonjour Jean,
votre projet est interessant :-) partagez au contraire.
Ce tranceiver integre les DAC, le FPGA, et un STM32 qui prend en charge la demodulation et l'affichage sur écran d'apres ce que je comprend ?
J'ai pas vu de schema détaillant le frontend par contre.
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F4DBD
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4DBD »

Bonjour Jean,

Merci pour ce sujet fort intéressant. J'ai hâte de voir comment tout cela va se présenter au fil de l'assemblage.
73, Frédérick

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F5CFN
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonsoir Christophe, bonsoir Frédérick,

Merci pour vos messages.
Christophe vous avez vu juste, il s'agit bien d'un transceiver autonome dont la démodulation et l'affichage sont pris en charge par le STM32 et le codec WM8731. Il existe un projet similaire, l'Hermes Lite 2, qui lui nécessite l'utilisation d'un logiciel dédié pour la démodulation (Quisk, Sdr Console). J'en ai réalisé deux et ce sera peut-être l'occasion d'ouvrir un nouveau fil de discussion.
Concernant le front-end, je n'ai pas encore poussé l'examen des schémas. La platine RF unit comporte des filtres passe-bande, je vais essayer de voir comment ils sont utilisés. Ce qui est sûr c'est qu'il n'y a pas de filtre passe-bas pour l'émission (à rajouter) mais je n'en suis pas encore là.

Frédérick, pas de problème pour présenter l'évolution du montage. Pour l'instant j'attends les pcb's et je vais commencer à approvisionner les composants. J'en ai déjà pas mal en stock ce qui me permettra de commencer assez rapidement.

73's

Jean, F5CFN

F4HJH
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4HJH »

Bonjour Jean,
je m'interesse beaucoup à votre sujet, car pour ma part je suis parti sur une base de RedPitaya 14 et 16 Bits.
tout comme l'hermes V2, on peut "s'interfacer" via le protocole HPSDR en ethernet : c'est interessant !
EN TRX, j'utilise PowerSDR.
En Lab, (nous essayons humblement) au radioclub, avec GnuRadio (divers projets, dont de la bande étalée....).
Parti au départ avec un materiel Ettus research, on poursuit avec la RedPitaya ;)

La réalisation d'un TRX integré sur base de firmware pour la demodulation/modulation est interessante aussi.
Un autre projet (type softrock) de M0NKA utilise aussi un STM32 et un firmware (et j'ai monté un exemplaire).

Pour la question sur le frontend : je serais curieux de voir comment est constitué la chaine de reception.
Y at-il un amplificateur faible bruit devant les DAC ? Un systeme d'adaptaion d'impédance ? Je suppose qu'il y a un tuner pour extraire une IF elle même numerisée par le DAC ? (vu la plage de frequences)

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F5CFN
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonsoir Christophe,

J'ai un peu potassé les schémas du transceiver mais il y a encore du boulot pour bien en comprendre la structure. Je n'ai trouvé aucun synoptique, ça m'aurait bien aidé.

La chaîne de réception comporte bien un LNA (PGA-103+) et un atténuateur (PE4302). Elle utilise également des filtres de bandes répartis en plusieurs banques (de 1,4 MHz jusqu'à 150 MHz). On trouve aussi un filtre passe-bas dont je n'ai pas la fréquence de coupure (il faut que je fasse une simulation).
Pas de tuner, la numérisation est donc directe (sur 16 bits). Le Red Pitaya 16 bits doit monter haut en fréquence aussi.

L'émission est plus sommaire, le DAC attaque le PA de 5 W via un amplificateur large bande. Apparemment l'appareil est prévu pour attaquer un PA plus "QRO" qui comporte les filtres passe-bas indispensables en émission. J'ai cependant vu passer un module LPF "add on" à placer après le PA 5W (on peut aussi en concevoir un).

A propos des softs SDR j'utilise principalement SDR console et SparkSDR avec mes Hermes Lite. Je trouve que Power SDR a trop de latence. Il est par contre très complet.

Bien noté votre réalisation du M0NKA. J'en ai monté un il y a déjà plusieurs année mais je n'ai jamais réussi à obtenir une émission propre (surtout à partir de 14 MHz). Ce sera peut-être l'occasion d'ouvrir un nouveau fil de discussion pour ne pas perturber celui-ci.

73's

Jean, F5CFN

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonjour à tous,

Les circuits-imprimés viennent d'arriver. La carte Front-unit accepte divers afficheurs 3,2 et 3,5 pouces.
wolf_pcbs_1.jpg
Prochaines étapes : remettre en forme la nomenclature, traduire quelques termes russes... et faire chauffer le fer à souder.

73's

Jean, F5CFN

F4HJH
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4HJH »

Souder des LQF c'est facile avec un fer, du flux et de la tresse à dessouder.

Par contre, c'est placer les boitiers sans les bouger ! :? Bon courage.

Jean, vous avez deux boitiers à souder assez délicats. Je crois qu'il y a un LQF 100, et le second ? 140 ?
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F4DBD
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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4DBD »

Hello,

J’en vois 3 qui ne vont pas être du gâteau à souder. :o

En tout cas les pcb sont très bien réalisés, c’est un bon signe.
73, Frédérick

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonsoir Christophe, bonsoir Frédérick,

Effectivement il y a pas mal de "pattes" à souder. Rien d'insurmontable mais le plus délicat comme l'a indiqué Christophe est le positionnement des boîtiers avant soudure. En ce qui me concerne, je positionne manuellement le composant et je bloque une ou deux pattes dans un angle du boîtier par une goutte de soudure. Je vérifie l'alignement des pattes sur les pastilles et j'ajuste éventuellement en chauffant la goutte de soudure. Lorsque tout est parfait, je bloque le circuit intégré par une seconde goutte de soudure sur l'angle diagonalement opposé. Ensuite flux, étain et tresse à dessouder.
Le STM32 a 100 pattes et le FPGA en a 144.

Le plus chaud dans l'histoire (sans faire de jeu de mots) est la soudure des boîtiers QFN qui se fera... à l'air chaud, afin de pouvoir relier la semelle des circuits-intégrés à la masse. Sur l'Hermes Lite, des trous métallisés sont prévus à cet effet, et on peut donc souder les QFN au fer à souder (opération très simple)... mais pas là. Mais comme l'a fait remarquer Frédérick, les circuits-imprimés sont de très bonne qualité et tout devrait bien se passer.

73's

Jean, F5CFN

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4HJH »

F5CFN a écrit : jeu. 11 mars 2021 22:41 En ce qui me concerne, je positionne manuellement le composant et je bloque une ou deux pattes dans un angle du boîtier par une goutte de soudure. Je vérifie l'alignement des pattes sur les pastilles et j'ajuste éventuellement en chauffant la goutte de soudure. Lorsque tout est parfait, je bloque le circuit intégré par une seconde goutte de soudure sur l'angle diagonalement opposé. Ensuite flux, étain et tresse à dessouder.
Bonjour Jean, j'applique la même méthode. Avec un peu de pratique on arrive à s'en sortir.
Donnez-nous des nouvelles lors du montage !

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonjour à tous,

Après un long silence dû à une activité assez intense côté fer à souder et l'attente des divers composants, voici quelques nouvelles de l'avancement du projet.
La carte "front unit" avec l'afficheur LCD de 3,5 '' est terminée. Aucun problème particulier lors du montage.
wolf_front.jpg
Le câblage de la carte-mère (motherboard-unit) a été un peu plus délicat mais je m'attendais à bien pire, notamment en ce qui concerne la soudure des boîtiers QFN. Tout s'est globalement bien déroulé, mais l'utilisation d'une station à air chaud est indispensable pour ce genre de travail.
wolf_motherboard.jpg
Certains composants manquent encore à l'appel, comme les transfos HF (quelque part entre la Chine et la France) et une eeprom (non visible sur la photo car située à l'arrière de la carte). A propos de cette dernière, la loi de Murphy a été respectée : l'implantation sur le pcb ne correspond pas à la dizaine d'eeproms en stock ! Nouvelle commande donc... qui tarde à arriver bien sûr (je sens que je vais me débrouiller autrement !).

Prochaine étape le "smoking test" (les alimentations ont déjà été vérifiées avant la soudure des composants actifs), puis programmation du FPGA et du STM32. A suivre donc...

73

Jean, F5CFN

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4HJH »

Bravo ! Déjà, arriver à placer les boitiers pour les souder, c'est quelque chose !
(Pour ma part pas d'air chaud, du flux, et un fer classique + tresse à dessouder)

En regardant le Git Hub, le WiKi est vide, il y a juste un readme un peu général, vous arrivez à vous en sortir ?

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Merci pour votre message Christophe. Visuellement les soudures des différents boîtiers ont l'air correctes, le verdict aura lieu à la mise sous tension !!!
je n'utilise pas le wiki mais le canal Telegram du groupe avec le traducteur DeepL (version installée et non en ligne). Les échanges sont très nombreux et on peut y récupérer une foule de renseignements.

73

Jean, F5CFN

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonsoir (ou bonjour) à tous,

Après pas mal de temps perdu en raison d'un composant défectueux (STM32) l'ensemble carte mère (motherboard) et panneau de commande (front-unit) fonctionne.
Côté réception ce n'est pas mal du tout avec beaucoup voire trop de gain (c'est réglable heureusement) et un rapport signal/bruit tout à fait correct malgré l'absence du LNA et des filtres de bandes. L'absence de ces derniers se fait sentir à l'écoute de certaines bandes en raison de la proximité d'un émetteur FM radiodiffusion. Ca devrait s'arranger par la suite.
J'ai passé pas mal de temps à écouter les différentes bandes et la qualité de réception est très bonne, avec toutefois une BF un peu faible à mon goût sur haut-parleur externe (ça doit sûrement se modifier quelque part, les réglages sont très nombreux). J'ai même pu suivre le trafic FM 144 MHz local sans le préampli.
J'ai testé rapidement l'émission en CW, mais je n'ai pas poussé les essais plus loin. A suivre donc.
Prochaine étape la carte émission (RF-unit) avec tous les filtres qui vont bien (les circuits-imprimés devraient être là sous peu).

Voici quelques photos du montage, sur un établi bien encombré !

Réception de la bande 40 m (peu d'activité !) :
wolf_7_mhz.jpg
Écran de configuration principal :
wolf_ecran_config.jpg
Si la propagation est absente, on peut toujours écouter la bande FM !
wolf_france_inter.jpg
73 et à bientôt

Jean, F5CFN

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F4HJH »

Bonjour Jean,

c'est sympa de nous présenter l'avancée de ce montage.
J'ai bien envie aussi de me lancer, mais je souhaite avoir un peu de documentation avant.

Il y a déjà le dépot qui semble à jour, et j'ai enfin trouvé : le DAC est un 122,88 Mhz / 16 Bits
(https://github.com/XGudron/UA3REO-DDC-T ... E.ru-RU.md)

A part le STM32 que tu as cramé avec ton air chaud :lol: , tu as rencontré des difficultés ?
Dernière modification par F4HJH le dim. 23 mai 2021 18:13, modifié 1 fois.

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Re: Transceiver SDR "Wolf" de UA3REO

Message par F5CFN »

Bonjour Christophe,

Merci pour ton message. Effectivement l'ADC utilisé est un 16 bits https://www.mouser.fr/datasheet/2/609/2 ... 271935.pdf qui "monte" jusqu'à 700 MHz. Le transceiver reçoit jusqu'à cette fréquence (donc la bande 430/440 MHz) mais est limité en émission jusqu'à la bande 2 m (DAC 14 bits). Si tu désires te lancer dans la construction de ce transceiver n'hésite pas à me poser des questions.

Parmi les difficultés rencontrées :
- les bornes d'alimentation des cartes rf-unit et motherboard ont les polarités inversées : court-circuit massif donc, fumée bleue (le premier qui rigole...) et transistor de commutation HS. Aucun dégât sur le reste de composants, ouf ;
- les connecteurs 45 broches pour les câbles en nappe aiment bien les courts-circuits, d'autant plus qu'ils sont souvent invisibles à l'œil nu (problème souvent évoqué sur le forum russe) ;
- je n'ai pas soudé le STM32 à l'air chaud mais de manière classique. Peut-être un problème de statique mais j'ai des doutes.
Le composants de remplacement en provenance d'Aliexpress fonctionne à merveille.

Autrement aucune autre difficulté. Les composants soudés à l'air chaud ont fonctionné sans problème. Quant à la programmation du STM32 et du FPGA aucun souci.

73

Jean, F5CFN
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