QCX-SSB: een zelfbouw SDR HF transceiver

Guido, PE1NNZ heeft met een uitgeklede CQX-kit een SSB-SDR-transceiver voor de HF-banden weten te maken. De CQX-kit is oorspronkelijk een CW-transceiverkit met WSPR-baken voor een HF-band (80, 60, 40, 30, 20 of 17 meter). Maar Guido verving een groot deel van de circuits door SDR-software voor de al aanwezige ATMega328. Daarnaast heeft de zender een efficiënte klasse E-eindtrap. Ook digitale modes zoals FT8, JS8, FT4 zijn met behulp van een PC mogelijk. De transceiver bestrijkt alle HF-banden van 80-10 m. Het uitgangsvermogen is 5 W PEP SSB met 2400 Hz bandbreedte. Daarmee is QCX-SSB een interessante zelfbouw SDR HF transceiver.

Si5351A klokgenerator

Het hart van de schakeling is een Si5351A klokgenerator. Deze digitale frequentiesynthesizer heeft drie uitgangen, die ook nog onafhankelijk programmeerbaar zijn. Twee uitgangen gebruikt de CQX voor de ontvanger, de laatste voor de zender. De twee kloksignalen voor de ontvanger zijn 90 graden in fase verschoven. Die gaan vervolgens naar een QSD (quadrature sampling detector). Daarmee wordt het ingangssignaal van de antenne in een I- en Q-signaal gesplitst. Tot zover is het ontwerp nog gelijk aan de originele CQX. Maar vanaf hier laat Guido de Atmega328 het zware werk doen.

Atmega328 als SDR

Het werkpaard in deze transceiver is de Atmega328P. Dat is een 8-bits microcontroller met onder andere een 10-bits ADC met 8 ingangen. Dezelfde Atmel microcontroller die bijvoorbeeld ook in de Arduino Uno zit. Twee analoge ingangen digitaliseren het I en Q-signaal. Vervolgens is in de software een faseverschuiver, het CW/SSB-filter en het audiocircuit geïmplementeerd. Daardoor is ook de afregeling van de analoge 90 graden faseverschuiver vervallen, omdat de digitale Hilbert functie erg nauwkeurig is. Ook is er een instelbaar DSP-filter en ruisonderdrukking. De Atmega stuurt als laatste ook rechtstreeks de luidspreker aan.

Zender ook SDR

Het zendsignaal wordt ook volledig digitaal opgewekt. De ADC maakt van het microfoonsignaal een digitaal signaal. De microcontroller stuurt via de I2C-lijn kleine faseverschuivings-commando’s naar de PLL van de Si5351A. Daarnaast controleert de Atmega met PWM het vermogen van de eindtrap. Daarmee wordt het SSB-signaal gereconstrueerd. En ook niet onbelangrijk: de eindtrap werkt in een efficiente klasse E. Dus simpel, klein, koel, power-efficient en goedkoop: de QCX-SSB is een moderne zelfbouw SDR HF transceiver met 5 W uitgangsvermogen.

De µSDX

Maar het project stopt hier niet. Guido en een aantal anderen werken aan een nieuw concept, de µSDX. Op dit forum kun je er alles over lezen. Ook op het QRP-Labs forum wordt hier dieper op ingegaan. Het is een buitengewoon interessant project, waarmee naar hartelust geëxperimenteerd kan worden met SDR-software. En daarnaast is het een goedkope HF-transceiver.

De volledige beschrijving van dit project, inclusief schema en software van Guido, PE1NNZ vind je hier.