mercoledì 13 Novembre 2019
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CONVERTITORE DRM1

        Su uno dei passati bollettini di BCLNEWS.IT ho pubblicato un articolo, liberamente tradotto dal WRTH Edizione 2002, riguardante la ricezione di segnali radio digitali accennando, tra l’altro, anche alla tecnica DRM (Digital Radio Mondiale). Chi volesse aggiornamenti in merito potrà visitare il sito http://www.bclnews.it.

        Sommariamente il DRM impiegava una tecnica chiamata AAC (Advanced Audio Coding) soppiantata, successivamente, dal SBR (Spectral Band Replication). Il sistema SBR utilizza il COFDM (Codec Orthogonal Frequency Division Modulation) che consente una codificazione multipla.
In buone condizioni il sistema SBR produce una qualità audio simile alla ricezione FM in monofonia. I fenomeni del fading e della distorsione non sono presenti.

        Chi volesse ulteriori informazioni sul DRM può visitare il sito http://www.drm.org. In commercio esistono pochi ricevitori idonei alla ricezione in DRM ma è abbastanza facile mettere a punto un circuito che permetta la ricezione utilizzando il ricevitore di stazione.

        Per un radioamatore (e non) in possesso di un minimo di strumentazione ed iniziativa la sfida per la ricezione DRM è uno stimolo allettante. In rete, si trova qualche convertitore in commercio ad un prezzo, in tutta franchezza, poco cònsono allo spirito Ham. Questo articolo vuole anche dimostrare che con un paio di euro si può ricevere la DRM in barba a chi tenta di lucrare ma, soprattutto, tratta questo argomento alla stregua di un segreto militare non pubblicando schemi di nessun genere. Qui, invece, troverete tutto quello che avreste voluto sapere sulla ricezione della DRM.

        Bisogna costruire un convertitore capace di mescolare il valore della media frequenza (MF) dell’apparato ricevente con un segnale fisso generato da un oscillatore locale LO. Questa conversione deve restituire il valore di frequenza di 12 kHz (LO – MF = 12 kHz). Quindi, se il ricevitore ha il valore di MF caratteristico di 455 kHz (nella maggior parte dei casi), è necessario avere un oscillatore locale che generi una frequenza a 467 kHz; infatti 467 – 455 = 12 kHz. Lo stesso ragionamento si deve seguire in presenza del valore di MF a 10,7 MHz.

        Per non avere problemi di sorta ho disegnato e realizzato un convertitore che utilizzava il famoso circuito integrato mixer NE612 che, una volta compreso l’uso del software dedicato (di cui parleremo ampiamente più avanti), ha funzionato subito e bene.
Non eccessivamente soddisfatto, ho disegnato e costruito un altro convertitore, questa volta usando soltanto due transistor. Il progetto in questione è stato proposto ad una rivista di elettronica a diffusione nazionale.

        Per i lettori di BCLNEWS.IT ho voluto strafare nella spilorceria elettronica approntando un dispositivo convertitore che utilizza un solo transistor, per la precisione un mosfet a doppio gate, dal circuito ultrasemplice che ha il rendimento uguale a quello ottenuto con i due circuiti sopra descritti. Il progetto è dedicato a quei radio appassionati che hanno difficoltà a reperire l’integrato suddetto, pare fuori produzione, oppure che hanno voglia di realizzare un circuito i cui componenti, forse, sono già tutti presenti nel cassetto del ciarpame.

Figura 1: schema elettrico

        Lo schema della figura 1 è semplice. Si tratta di un convertitore che utilizza un mosfet a doppio gate Q1 impiegato per generare la frequenza locale (LO) a 467 kHz e come mescolatore. Il segnale a 467 kHz viene generato con la bobina L presente sul gate 2 mentre, sul gate 1, è presente il segnale a 455 kHz proveniente dall’apparecchio ricevente. Tale segnale, è bene precisarlo, dovrà essere prelevato dall’ultimo amplificatore a media frequenza e prima della rivelazione a diodo. Per tale operazione sarà necessario riferirsi al manuale delle istruzioni del ricevitore. Nello schema appaiono anche le indicazioni dei terminali di Q1.

        Il segnale così convertito è inviato alla scheda audio del computer (ingresso microfonico) impiegando, ovviamente, un cavetto coassiale. Il circuito stampato prevede l’inserzione di un condensatore in parallelo alla bobina L che, nel caso in cui vi sia un valore di media frequenza a 10,7 MHz, dovrà avere il nucleo di colore rosso o arancione e, solitamente, senza il condensatore interno.


Figura 2: circuito stampato

Nel caso di valori di media frequenza a 455 kHz la bobina L potrà essere reperita da un ricevitore radio per onde medie in disarmo: il condensatore C6 è compreso nella bobina ma non costa nulla controllare; l’induttanza L, del valore di 10 mH, è alquanto critica nel senso che il suo valore non può essere arbitrario. Per verificare che il componente sia adeguato misurarne il valore ohmico con un tester che dovrebbe restituire un valore di resistenza non inferiore a 100 ohm.


Figura 3: circuito stampato lato componenti

        Per il collaudo dare tensione e controllare il corretto funzionamento dell’oscillatore locale: sintonizzare su un ricevitore a copertura continua la frequenza 467 kHz e inserire a mo’ di antenna un corto spezzone di filo. Ruotare lentamente il nucleo della bobina L fino ad osservare una deviazione considerevole dell’indice dell’S-meter. Se avete a disposizione un frequenzimetro l’operazione risulterà ovviamente più rapida ed agevole.

        Il software dedicato alla ricezione DRM con il computer si chiama DReaM ed è un programma open source (gratuito) scaricabile dal sito http://sourceforge.net/projects/drm/

Ricordarsi di scaricare anche il file qt-230nc.dll necessario al corretto funzionamento. Installato il software e copiato nella relativa cartella il file succitato, lanciare il programma la cui conoscenza corretta è basilare per la riuscita degli esperimenti di ricezione.

        Dalla finestra principale cliccare AM (analog). Regolare, lentamente, i due potenziometri P1 e P2 fino ad ottenere un tracciato d’onda con un’ampiezza INPUT PSD moderata (2/3 dell’altezza) e dalla forma simile a quella illustrata nella prima rappresentazione della fig. 4.

        Ritoccare lentamente, una volta per tutte, il nucleo di L per portare la sella del tracciato della figura 3 in corrispondenza del valore di 12 kHz.  Con il mouse cliccare all’interno del quadrante per portare la barra colorata verticale su 12 kHz. Agendo sullo slider restringere la banda passante in modo da comprendere tutta la cresta dell’onda (fig 4).


        Cliccare su DRM per tornare alla finestra principale. In presenza di segnali DRM, dopo alcuni secondi, la scritta SCANNING sarà sostituita dal nome della stazione e, inoltre, appariranno altre informazioni di servizio quali la lingua del programma, la nazione da dove emette la stazione, il tipo di ricezione (stereo o mono) ecc. In una finestra laterale si potranno leggere informazioni riguardanti il programma in onda. In presenza di buoni segnali la qualità dell’audio è pressoché HIFI.

 

ORA UTC

 

FREQUENZA kHz

 

POTENZA kW

 

STAZIONE

 

LINGUA

1100-1200

11615

35

VOICE OF RUSSIA

TEDESCO

1200-1359

9655

200

DEUTSCHE WELLE

VARIE

1500-1515

6060

125

RADIO VATICANA

VARIE

1700-1800

3995

200

DEUTSCHE WELLE

TEDESCO

2200-0200

11675

120

RADIO KUWAIT

ARABO

        Per migliorare la ricezione si potrà cliccare su VIEW e poi scegliere EVALUATION DIALOG. Selezionare SPECTRUM e spuntare le voci FLIP INPUT SPECTRUM, BAND PASSFILTER e MODIFIED METRICS.

        Data la presenza di un oscillatore libero, facilmente influenzabile dall’esterno, consiglio vivamente di inserire il convertitore all’interno del ricevitore stesso ( dal quale si potrà ricavare anche l’alimentazione ) oppure in un contenitore metallico.

Ho effettuato le prove con il glorioso ricevitore Yaesu FRG-7000, notoriamente un poco “sordo“. Posso assicurarvi che ho potuto fare una panoramica di tutte le stazioni europee che trasmettono in DRM; sono riuscito perfino a vedere (si può scrivere così per la DRM?) il segnale di Radio New Zealand che, anche in questo sistema, rappresenta un autentico DX. Nelle immagini allegate potete osservare qualche esempio di ricezione in DRM.

Penso di essere stato abbastanza esauriente. Il progetto è completo di circuito stampato lato rame e layout dei componenti. Per eventuali chiarimenti e suggerimenti indirizzare al sottoscritto: tzzlorenzi @ tiscali.it.

(c) G. Lorenzi – IT9TZZ

 

RESISTENZE
 
 R1 = 1 kohm
 R2 = 100 kohm
 R3 = 100 ohm
 P1 = 47 kohm Trimmer verticale
 P2 = 22 kohm Trimmer verticale
 
 CONDENSATORI
 
 C1 = 47 mF Elettrolitico
 C2 = 100 nF Ceramico
 C3 = 100 nF Ceramico
 C4 = 10 nF Ceramico
 C5 = 100 nF Ceramico
 C6 = Compreso in L
 C7 = 100 nF
 C8 = 100 nF
 C9 = 10 nF
 C10 = 1 nF
 
 TRANSISTOR
 
 Q1 = BF960 o equivalente Mosfet
 
 VARIE
 
 L = Trasformatore di media frequenza con nucleo giallo o nero
 H = 10 mH ( Millihenry ) Impedenza Neosid ( Leggi testo )

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