Tayloe-ilmaisin

Abstract

Radiotekniikka on pitkään perustunut analogisen signaalin käsittelyyn sekä ilmaisuun. Tulevia datasiirto- ja radiotien vaatimuksia ei voida helposti toteuttaa analogitekniikalla. Tämän vuoksi varsinkin sotatekniikassa ollaan jo siirtymässä digitaalitekniikkaan perustuvaan radioon. Näiden radioiden ominaisuuksia voidaan muokata tarpeen vaatiessa pelkällä koodin muokkauksella. Ohjelmistoradiot mahdollistavat laajakaistalähetteet ja hyppivätaajuuksiset radiotekniikat. Koska A/D-muuntimet ovat keskeisessä asemassa ohjelmistoradioissa, insinöörityön tavoitteena oli suunnitella ja valmistaa HF-taajuuksille vastaanotinkortti. Se perustuu Tayloeilmaisimen ympärille joka tuottaa kvadratuuri-signaalia. Suurin osa-alue oli testata ja tutkia kyseisen vastaanotintyypin ominaisuuksia ja mahdollisuuksia. Laitteesta valmistettiin myös prototyyppiversio, jolla varmistettiin kytkennän toimivuus sekä suoritettiin alustavat mittaukset. Lopullinen versio vastaanottimesta valmistettiin piirilevylle. Suunnitteluvaiheessa huomioitiin myös RF-signaalin vaatimukset ja EMC-häiriöt. Simulointi suoritettiin MicroCap-ohjelmistolla, ja piirilevyn suunnittelussa käytettiin PADS-ohjelmaa.

Software Defined Radios (SDR) is a collection of hardware and software technologies that enable reconfigurable system architectures for wireless networks and terminals. SDR make possible to build multimode, multiband and multifunctional wireless devices. Radios can be adapted, updated and enhanced by using software reconfiguration. The main component of the software radio is an A/D converter. The purpose of this Bachelor’s thesis was to plan and produce a sampling detector for HF frequencies. It is based on the Tayloe detector which produces a quadrature signal. The main part of this thesis was to test and study the qualities and possibilities of the detector in question. The schematic diagram was simulated using a Micro Cap program and the print circuit board was designed with the help of various PADS softwares. A prototype of the device was constructed, the purpose of which was to test the final fuctioning of the device and eventual shortcomings were also corrected. The prototype was also used for the first measurements. The result of the thesis was to produce a receiving card which was extensively RF tested. The test results were compared to detectors made with traditional methods. In addition to the basic technical design task, the thesis gave an interesting opportunity to study future development of radio technology.