Émettre en télévision numérique vers le satellite Qatar Oscar 100

Présentation de Adalm Pluto - Le récepteur émetteur SDR full-Duplex

L’Adalm-Pluto également appelé PlutoSDR est un émetteur/récepteur SDR proposé par Analog Device à un prix relativement bas. Il est présenté comme une plateforme pour l’apprentissage des étudiants dans les domaines des sciences, de technologie ou de l’ingénierie.

Divers logiciels tels que MATLAB ou Simulink sont des interfaces utilisateur graphique (GUI) pour réaliser des développements appliqués. Mais pour émettre en DATV nous n’allons pas nous lancer nous même sur la voie du développement, puisque d’autres l’on fait pour nous.

Basé sur l’AD9363, il est capable de générer ou de recevoir des signaux analogiques RF de 325 à 3800 MHz, et jusqu’à 61,44 méga échantillons par seconde (MSPS) avec une largeur de bande de 20 MHz.


Acquérir l’Adalm Pluto

Evidemment, la première chose est d’acquérir l’équipement. Plusieurs fournisseurs proposent le boitier, à différents prix. Je vous laisse vérifier les conditions de livraisons et taxes douanières applicables par ces intermédiaires.

Améliorer le fonctionnement et la stabilité de l’Adalm Pluto

J’utilise un Adalm Pluto dont le hardware est de Révision B (Voir son étiquette : PCB Rév.). On constate – en tout cas en émission SSB avec SDR Console – de temps à autres des plantages de la liaison USB. Ceux-ci disparaissent aisément en appliquant une légère modification sur la carte. Soit vous changez la valeur de résistance de R88 de 1k par une valeur de 10k, tel qu’indiqué sur le wiki d’Analog Device™(et prévu sur la prochaine révision C), soit vous réaliser la modification simple (que j’ai choisi de mettre en place) de raccorder les masses PGND et GND ensembles, par exemple comme le propose Lucien F1TE, en plaçant un conducteur entre D3 (GND) et R58 (PGND).

Améliorer la stabilité

Remplacer le quartz TCXO

Je préviens tout de suite que cette modification n’est toutefois pas nécessaire si vous ne compter émettre vers QO100 uniquement des images de télévision d’amateur. Mais comme souvent on utilise aussi bien son émetteur PlutoSDR pour également faire de la SSB, autant voir comment réaliser ce remplacement d’oscillateur. Lorsqu’il sort de la boite, l’Adalm Pluto est plutôt instable à l’émission sur 2400 MHz. Il est équipé d’origine avec un quartz de référence, un TCXO RAKON RXO3225M de 40MHz ayant une stabilité de +/- 25 ppm sur sa plage de fréquences de fonctionnement de -40 à 85 °C. Cela signifie qu’à la fréquence de montée vers QO100, 2400 MHz, le signal va dériver rapidement, en fonction de la température, de quelques dizaines de Hertz. Pour utiliser l’Adalm Pluto en SSB et le transpondeur bande étroite de QO100, vous devrez obligatoirement remplacer ce quartz peu stable par un TCXO de meilleurs stabilité.

Plus petit que le RAKON original (3,2 x 2,5), le TCXO ABRACON ASTX-13-C-40.000MHz-I05-T est alimenté en 1.8V comme l’original, ses dimensions sont de 2,0 x 1,6 mm. Il a une stabilité annoncée de +/- 0,5ppm. Certains conseillent d’en profiter de placer le TCXO à un emplacement moins soumis à des hausses de température. Je vous invite à lire à ce sujet l’article de Lucien F1TE.

TCXO ABRACON à la place du RAKON

Vous pouvez trouvez ce TCXO ABRACON chez les grands distributeurs de composants électroniques mais aussi quelques autres revendeurs :

TCXO Murata 0.2ppm 3.0V

Une autre alternative est d’utiliser le TCXO MURATA XNCLH40M000THJA1P0 qui est donné à +/- 0,2ppm , mais avec une dimension de 5,0 x 3,2 mm et qui s’alimente en 3,0V. DM4DS à proposer une petite platine d’adaptation (un pont diviseur pour passer le point d’alimentation 3.3V (récupéré sur C165) ainsi qu’une vidéo qui explique les points d’alimentation et raccordements.

Injecter un signal externe de référence

DL4TMA : Ajout d’un connecteur SMA externe

Pour améliorer la stabilité du PlutoSDR, on peut également amener à la place du TCXO, un signal externe très stable qui peut être celui-ci d’un oscillateur asservi par GPS, voir d’un oscillateur rubidium, comme ceux embarqué dans les satellites, pourquoi pas. On n’est pas tenu à amener du 40 MHz, mais l’Adalm Pluto peut recevoir un signal de la plage de 10 à 80 MHz. Il faudra bien sûr paramétrer le PlutoSDR en lui indiquant la nouvelle fréquence de référence.

Il convient de dessouder le TCXO existant et d’apporter en Pin 3, le signal externe qui doit être de 1,8V crête-à-crête maximum. Sur la platine PlutoSDR, C123 et C124, en diviseur capacitif permet de descendre la tension à 1.3Vc-c, maximum attendue à l’entrée XTAL de l’AD9363.

(C123/C124 as an AC divider to get things down to 1.3V p-p. The internal capacitance of the pin means we don’t actually need to stuff C124 to achieve this )


Une autre proposition de F4DAV est d’utiliser la pin 1 E/D (Enable/Disable) du TCXO RAKON pour activer ou désactiver le fonctionnement du TCXO d’origine. En mettant la Pin1 à la masse (GND) , le TCXO RAKON est désactivé.

Mise en oeuvre par F4DAV

Commande de désactivation du TCXO d’origine du PlutoSDR

 

Programmer la nouvelle fréquence de référence et redémarrer votre PlutoSDR

Si votre référence externe ou votre TCXO n’est pas à 40MHz, mais par exemple à 25MHz, il faudra indiquer ce changement à l’AD9363. Pour ce faire connectez-vous au Pluto (comme indiqué plus loin au paragraphe Connexion au Pluto SDR par terminal dans cet article)

fw_setenv ad936x_ext_refclk "<25000000>"
fw_setenv xo_correction 25000000
pluto_reboot reset

Pour vérifier si les changement ont bien été pris en compte, reconnectez-vous, et lancer la commande

cat /proc/device-tree/clocks/clock@0/clock-frequency | xxd

Ça devrait vous afficher la ligne

# 00000000: 017d 7840 .}x@

La valeur retournée, est en hexadécimal. La valeur hexa 017d7840 est bien 25000000 décimal (vérifier par exemple avec ce convertisseur en ligne), notre fréquence a donc bien été appliquée.


Voici quelques références de générateurs GPSDO que l’on peut utiliser. Toutefois, je rappelle qu’il vous faut tenir un maximum de 1.8Vc-c en amont de C123. Le modèle programmable de LeoBodnard, réglé sur 36mA devrait vous délivrer 1,6Vcc sur 50 ohms, est donc bien adapté pour cela.

EA3HMJ propose de rajouter un interrupteur sur l’alimentation du TCXO pour permettre de faire le choix de la source interne (TCXO) ou externe (GPSDO). Il convient alors de dessouder la patte C122 et de la raccorder à l’interrupteur. La Pin 4 du TCXO est alors isolé et peut être raccordé à l’interrupteur.

Commutateur de sélection TCXO/GPSDO

Mise en oeuvre de EA3HMJ

11 réflexions au sujet de « Émettre en télévision numérique vers le satellite Qatar Oscar 100 »

  1. Christian,

    Congratulations, this is one of the Blog articles I’ve read about how to setup a DATV station for QO-100.

    Thanks for sharing with the community.

    73’s
    Alex EA4BFK

    (Traduction)
    Christian,

    Félicitations, c’est l’un des articles de blog que j’ai lu sur la façon d’installer une station DATV pour le QO-100.
    Merci pour avoir partagé avec la communauté.

    73’s
    Alex EA4BFK

    1. Merci Christian Superbe tuto !! A bientôt sur QO-100
      73 de ON1RC
      Chris

      (Translation)
      Thank you Christian Superb tuto ! See you soon on QO-100
      73 from ON1RC
      Chris

      1. Bonjour Christian
        Mais quel superbe outil de travail, moi qui suis totalement néophyte dans le mode DATVet dans l’utilisation du logiciel OBS.
        Me voici équipé pour comprendre le fonctionnement et pouvoir parfaire mon installation.
        Félicitations pour la qualité de tes tutos qui sans nul doute vont être un fabuleux tremplin à beaucoup pour créer sa station.

        73 cordialement salutations et au plaisir de te retrouver sur le satellite Q0-100. F3CJ

        (Translation)
        Hello Christian
        But what a great tool, I’m a total neophyte in the DATVet mode in the use of OBS software.
        Here I am equipped to understand how it works and to be able to perfect my installation.
        Congratulations for the quality of your tutorials which will undoubtedly be a fabulous springboard for many to create their station.

        73 cordially greetings and I look forward to seeing you on the Q0-100 satellite. F3CJ

  2. Merci beaucoup Christian.
    Des informations très précises et détaillées.
    Superbe.
    73 de Aitor F4VTB EB2AT

    (Translation)
    Thank you very much, Christian.
    Very precise and detailed information.
    Superb.
    73 of Aitor F4VTB EB2AT

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  4. Thanks for the wonderful guide. Very comprehensive. Thanks again for sharing your experiences. With gratitude 73 de Ros i4wrm

    (Traduction)
    Merci pour le merveilleux guide. Très complet. Merci encore de partager vos expériences. Avec reconnaissance 73 de Ros i4wrm

  5. Bonsoir Christian F5UII,

    Merci pour votre tuto, très instructif. J’ai échangé avec Pascal F4BRF et Nicolas FR4LI au sujet de la modification à base de 2 x 4N35 (montage vu sur le net pour l’ADALM PLUTO).L’idée, une commutation TX/RX pour la partie amplificateur SG-LAB depuis le PLUTO.
    J’aimerai avoir votre avis avisé sur le sujet svp. En vous remerciant par avance.
    Au plaisir de vous lire Christian F5UII.
    73 de Axel FR5GS

    (Translation)
    Good evening Christian F5UII,

    Thank you for your tutorial, very informative. I discussed with Pascal F4BRF and Nicolas FR4LI about the modification based on 2 x 4N35 (assembly seen on the net for the ADALM PLUTO) The idea, a TX/RX switching for the SG-LAB amplifier part from the PLUTO.
    I would like to have your opinion on the subject please. Thank you in advance.
    Looking forward to reading you Christian F5UII.
    73 from Axel FR5GS

    1. Oui, le logiciel SDR Console et également le firmware PlutoDVB d’Evariste F5OEO pilotent les sorties GPO0 et GPO1 lorsque l’on passe en émission. On utilise les 2 sorties car toutes les deux passent en émission à la mise sous tension du Pluto pendant environ 5 secondes.
      Commutation émission PTT sur Adalm Pluto SDR
      On trouve deux schémas permettant la commutation PTT, l’un à base d’optocoupleurs, l’autre à base de transistor et relais reed. J’ai choisi de mettre en œuvre la seconde technique, avec double circuit de commutation, permettant d’alimenter distinctement 2 sorties indépendantes. Une commande groupée sera certainement prochainement proposée. Tous les détails sur cette page.
      Il existe une autre solution, mais que je ne conseille pas au vu du risque engagé sur le Pluto. Il s’agit de celle qui consiste à détecter l’activité du bit0 du bus 12 bits du convertisseur numérique /analogique. Pour la curiosité, je vous laisse découvrir cette mise en œuvre de DH1NFJ sur ce site internet (langue allemande).

      (Translation)
      Yes, the SDR Console software and also the PlutoDVB firmware of Evariste F5OEO drive the GPO0 and GPO1 outputs when you switch to transmission. Both outputs are used because they both switch to transmission when the Pluto is switched on for about 5 seconds.
      Amplifier PTT control - Adalm pluto SDR
      We find two schematics for PTT switching, one based on optocouplers, the other based on transistor and reed relay. I chose to implement the second technique, with a double switching circuit, allowing to supply separately independent 2 outputs. A grouped order will certainly be proposed soon. All details on this page.
      There is another solution, but which I do not advise in view of the risk involved on the Pluto. It is the one which consists in detecting the activity of bit0 of the 12 bits bus of the digital/analog converter. For curiosity, I let you discover this implementation of DH1NFJ on this website (German language).

      1. Bonsoir Christian,
        Merci pour toutes ces informations. Inscription faite de mon côté pour la prochaine commande groupée (PTT Pluto). 73 de Axel FR5GS

        (Translation)
        Good evening, Christian,
        Thank you for all this information. Registration made on my side for the next group order (PTT Pluto). 73 from Axel FR5GS

  6. Advertisements
  7. Christian,

    Congratulations, for great work.

    Thanks for sharing with the community.

    Jose EA3HMJ

    (Translation)
    Christian,

    Félicitations, pour votre excellent travail.
    Merci d’avoir partagé avec la communauté.

    Jose EA3HMJ

  8. Bonjour Christian,
    Merci pour vos articles qui nous permettre d’avancer sur la construction de notre deuxième station DATV à l’Ile de la Réunion. Nous sommes actuellement actif sur QO100 en bande étroite.
    La station DATV est en cours de construction en suivant à la lettre votre tuto.

    Nous recherchons un système à base d’Arduino capable de mettre off le PA du SG Lab lors d’un SWR élevé et qui serait capable de faire les mesures de puissance OUT/IN. Ceci en utilisant les points de mesures en tension prévu à cet effet. Avez vous une idée si un Om c’est déjà penché sur la question.
    Par avance merci,
    Nicolas Dhiver
    FR4LI

    (Translation)
    Hello, Christian,
    Thank you for your articles which will allow us to progress on the construction of our second DATV station in Reunion Island. We are currently active on QO100 in narrowband.
    The DATV station is under construction following your tuto to the letter.

    We are looking for an Arduino based system able to turn off the SG Lab PA at high SWR and which would be able to make OUT/IN power measurements. This by using the voltage measurement points provided for this purpose. Do you have an idea if an Om has already looked into the matter.
    Thank you in advance,
    Nicolas Dhiver
    FR4LI

  9. Advertisements
  10. This is a great guide, helped me a lot. Merci!
    Ed PY2RN

    (Traduction)
    C’est un excellent guide, qui m’a beaucoup aidé. Merci !
    Ed PY2RN

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