PhaseLatch Mini เป็น SDR dDigitizer ราคาไม่แพงที่ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ STM32 ออกแบบมาสำหรับ Phase Loom ชุดปรับจูนสัญญาณที่ออกมาก่อนหน้านี้ และมาในฟอร์มแฟกเตอร์แบบ Blue Pill สำหรับการทดลองสัญญาณย่าน HF, FM และ VHF
บอร์ดนี้ใช้ ADC ความละเอียด 12 บิตจำนวนสองชุดที่สามารถสุ่มสัญญาณ I และ Q พร้อมกัน จากนั้นรวมข้อมูลทั้งสองเป็นคำข้อมูล 32 บิต และส่งออกผ่าน USB ด้วยอัตราประมาณ 210,000 คู่สัญญาณ I/Q ต่อวินาที โดยใช้อินเทอร์เฟซ USB CDC มาตรฐานเท่านั้น นอกจากนี้ยังมีคอนเนกเตอร์ SMA, filter network แบบ low-pass ~100 kHz ในตัว, พอร์ต USB-C, การกรองสัญญาณรบกวนด้วย ferrite และ crystal 8 MHz / 32.768 kHz เพื่อความเสถียรของเวลา บอร์ดยังรองรับฟีเจอร์อย่าง dynamic timer tuning, circular DMA, การเชื่อมแพ็กเก็ตผ่าน ISR และเส้นทางส่งข้อมูล USB แบบ lock-free เพื่อรักษาความเร็วสตรีมสูงสุด
สเปคของ PhaseLatch Mini :
- ไมโครคอนโทรลเลอร์ – ST STM32F103C8 Arm Cortex-M3 @ 72 MHz
- อินเทอร์เฟซ USB – พอร์ต USB-C 2.0 (Full-Speed), USB CDC class (รองรับ RAW vendor class ในอนาคต)
- ระบบ ADC
- โหมด ADC คู่พร้อมกัน (12 บิต)
- เอาต์พุต 32 บิต (I อยู่ใน 12 บิตล่าง, Q อยู่ใน 12 บิตบน)
- 210.5k คู่ I/Q ต่อวินาที (~500+ KiB/s)
- DMA โหมดวงกลมพร้อม callback แบบครึ่ง/เต็ม
- Analog Front End
- อินพุต – 2× SMA edge connectors
- การกรองสัญญาณ – ฟิลเตอร์ Low-Pass แบบพาสซีฟ ~100 kHz ต่อช่อง สร้างด้วยเครือข่าย LC หลายสเตจ (ใช้คอยล์ 10 µH ร่วมกับshunt capacitor)
- การลดสัญญาณรบกวน – ใช้ ferrite bead พร้อมคาปาซิเตอร์แบบ decoupling และคาปาซิเตอร์ความจุสูงกระจายอยู่ตลอดเส้นทางสัญญาณแอนาล็อก
- อื่น ๆ
- 4-layer, ฟอร์มแฟกเตอร์สไตล์ Blue Pill
- ตัวต้านทาน CC 5.1 kΩ สำหรับตรวจจับทิศทาง USB-C
- พาวเวอร์ซัพพลาย
- รับไฟ 5V จาก USB-C
- มี regulator 3.3V (MIC5504-3.3)
- ขนาด – 60.2 มม. × 20.8 มม. (ไม่รวม SMA)
PhaseLatch Mini มาพร้อมยูทิลิตี้ฝั่งโฮสต์ที่พัฒนาด้วย Python เพื่อใช้งานร่วมกับการสตรีมข้อมูล CDC ของ STM32F103 เช่น host_test.py – ทดสอบการสตรีม, host_iq_live.py – แสดงผล I/Q แบบเรียลไทม์, host_iq_fifo.py – สตรีมต่อเนื่องผ่าน FIFO และบันทึกข้อมูลจำนวนมากแบบป้องกันการดรอป เฟิร์มแวร์รองรับคำสั่ง ASCII (START/STOP/A/F) ผ่าน USB-CDC ขณะที่สคริปต์ฝั่งโฮสต์จะถอดรหัสตัวนับ ADC/DMA, ติดตามประสิทธิภาพการเชื่อมแพ็กเก็ต และวัดอัตรา sampling จริง นอกจากนี้ยังมีเส้นทาง PyUSB สำหรับ RAW vendor class ในอนาคต สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมอยู่บน GitHub ของ AndersBNielsen/PhaseLatchMini
การเปรียบเทียบกับ SDR รุ่นอื่นเมื่อเทียบกับ SDR ที่ครอบคลุมกว้าง เช่น HackRF Pro (รองรับ 100 kHz–6 GHz, TX/RX, 20 MSPS I/Q 8 บิต) และ SignalSDR Pro, RTL-SDR Blog V4 หรือ DeepRad (ใช้ front-end RTL2832U แบบ 8 บิต) PhaseLatch Mini จะเน้นต่างออกไป มันไม่ได้รองรับย่านกว้างหรือการส่งสัญญาณความเร็วสูง แต่เน้นการเก็บสัญญาณ I/Q แบบ 12 บิตคู่, ความสมดุลเวลา I/Q ที่ดี, front-end analog คุณภาพดี, สตรีม I/Q ~210 k คู่/วินาที ที่เสถียรจึงได้คุณภาพสัญญาณดีกว่า USB dongle ราคาถูก ในขณะที่เรียบง่ายและราคาย่อมเยากว่า SDR transceiver ความสามารถสูงอย่าง HackRF Pro
PhaseLatch Mini มีวางจำหน่ายบนร้านของ Nielsen ในราคา 199.00 DKK (~1,000฿), ส่วน PhaseLoom ราคา 300.00 DKK(~1,500฿), สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้บนบล็อกของ Nielsen
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : PhaseLatch Mini – An STM32-based low-cost SDR digitizer with two 12-bit ADCs, 210 kS/s USB streaming
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT