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SDR Software Defined Radio

Vortrag von HB9YJ, Werner
Am Stamm vom 5. Januar 2016 hielt unser Mitglied Werner, HB9YJ, einen brillanten Vortrag über das komplexe Thema der digitalen, softwaredefinierten Radiotechnik. Erstaunlich, wie jemand über ein so komplexes Thema wie SDR in verständlicher Sprache reden kann!

In diesem Bericht masse ich mir schon gar nicht erst an, auch nur den Versuch zu unternehmen, das Gehörte in einer Kurzfassung wiedergeben zu wollen! Es soll beim Versuch bleiben, wenigstens einen Hauch der „alten“ und „neuen“ Empfangstechnik zu geben. Dieser Aufsatz richtet sich denn auch an Leute, die es mit der Technik nicht so haben und lieber beim Altbewährten bleiben. Aber das Interesse soll geweckt werden!

Vortrag vom Januar 2016_4     SDR-Bauteile
Da fehlen wirklich die Spulen und Kondensatoren!

Was ist das?
Software Defined Radio ist die mathematische Lösung des Funkgerätebaus. Normalerweise braucht es für ein Funkgerät Spulen und Kondensatoren. Damit baut man Schwingkreise, mittels derer man die Empfangsfrequenz einstellen kann. Die Zeiten der Schwingkreise sind mittlerweile wohl langsam gezählt.

Analoges Radio
Ein Audion besteht aus einer Antenne, einem Schwingkreis, Gleichrichter und Ohrhörer. Der einfachste Empfänger dieser Bauart braucht noch nicht einmal eine Batterie. Es sind dies die Detektorempfänger. Die Selektivität liess zu wünschen übrig. Um eine gute Trennschärfe zu erreichen, wurden die Empfangsfrequenzen in tiefere Frequenzen umgemischt. Nachteilig wirkt sich auf dieses Empfängerprinzip das Spiegelfrequenzverhalten aus.

Wer sich für die analoge Empfängertechnik interessiert, bekommt einen guten Überblick in der Fachliteratur oder in der heutigen Zeit im Internet.

SDR
Bei analogen Empfängern wird das Antennensignal schon einmal auf die Empfangsfrequenz vorgefiltert, damit der erste Mischer nicht von anderen, viel stärkeren Signalen, zugestopft wird etc. Nicht so in der Digitaltechnik. Auch bei der Digitaltechnik verträgt der A/D-Wandler zwar auch keine zu starken Eingangssignale aber dem Wandler kann ein fast beliebig breites Spektrum zugeführt werden, mit allem, was daher kommt. Gefiltert, gemischt und umgesetzt wird auch in der Digitaltechnik, aber nur rein mathematisch. Im Gegensatz zur Analogtechnik mag nicht der Mischer, sondern der A/D-Wandler keine zu grossen Signale. Er kann demnach also auch zugestopft werden.

   Vortrag vom Januar 2016_2     Vortrag vom Januar 2016_1
Abtastung und Darstellung eines digitalen Signals

Kurz gesagt ist ein SDR-Empfänger nichts anderes, als eine Blackbox, die einen unsinnigen Zahlenhaufen verarbeitet und daraus ein für uns hörbares Signal macht. An besagtem Vortragsabend zirkulierte ein fertig aufgebautes SDR. Fertig aufgebaut? Da fehlten wirklich die Spulen und die Kondensatoren. Von der Software war auch nichts zu sehen. Trotzdem lassen sich diesem Teil Radiosignale in sehr guter Qualität entlocken. Fertig aufgebaut war das Teil aber nicht, es handelte sich um ein universales Peripheriegerät für SDR. Enthaltend je ein A/D-Wandler, D/A-Wandler, Lokal Oszillator und Mischer sowie ein Tiefpassfilter und eine Schnittstelle für USB. Von der Software hat man auch hier nichts gesehen! Diese kommt bei der Demodulation und Präsentation mit einem PC zum Zug. Es gibt aber auch SDR-Geräte, die keinen PC benötigen, weil auch die Software in das Kistchen mit verpackt wurde.

Vortrag vom Januar 2016_5
Voll ausgerüsteter Shack, u. a. mit SDR-Station.

Wer sich eingehend für die Technik des SDR interessiert, tut gut daran, sich der Fachliteratur zu bedienen.
Autor: HB9BZC, Kurt Hirschi
Lektor: HB9YJ, Werner Gubler