SunSDR2 DX
SunSDR2 DX 트랜시버는 널리 알려진 SunSDR2 PRO 모델을 기반으로 다양한 하드웨어 개선을 거쳤습니다.
러시아의 Expert electronic이란 회사에서 개발한 SunSDR2 제품을 소개합니다.
SunSDR2 제품은 소프트웨어 정의 무전기(SDR 트랜시버)입니다.
SDR이란 단어가 생소한데, 간략히 설명하면 이렇습니다.
전통적인 무전기 구조
모든 것이 HW로 구성되어 있음
- 안테나 – 전파(=공기 중의 미세한 전기파)를 받음
- 필터 – 필요없는 주파수는 잘라냄
- 혼합기(Mixer) – 원하는 주파수로 변환
- 증폭기(Amplifier) – 신호를 키움
- 검파기/복조기(Demodulator) – AM, FM, SSB 같은 신호 형식을 소리로 바꿈
- 오디오 증폭 + 스피커 – 사람이 들을 수 있게 출력
여기서 각 기능을 담당하는 회로가 모두 하드웨어 부품입니다.
AM/FM/SSB 모드를 늘리고 싶으면 회로를 더 넣거나 구조를 복잡하게 바꿔야 합니다.
SDR
대부분의 과정을 SW로 처리
안테나에서 신호를 받아서 A -> D로 변환시키는 과정만 하드웨어가 처리
- 안테나 → 아주 간단한 아날로그 회로
여전히 기본적인 필터 + 증폭은 필요합니다.
하지만 예전처럼 복잡한 IF, 검파 회로를 쌓지 않음 - A/D 변환기(ADC)
아날로그 전파 신호를 **초고속으로 샘플링해서 숫자(디지털 데이터)**로 바꿈
이때 보통 I/Q 신호라는 형태로 만듭니다
I (In-phase) : 기준 위상
Q (Quadrature) : 90도 어긋난 위상
→ 이 두 개를 알면 신호의 크기 + 위상 + 주파수 변화를 모두 표현 가능 - 디지털 신호 처리(DSP, 소프트웨어)
이제부터는 모든 처리가 수학 + 소프트웨어:
디지털 필터링 (원하는 대역만 쏙)
주파수 변환(튜닝)
복조(AM/FM/SSB/CW/디지털 모드 등)
노이즈 제거, 자동 이득 조절(AGC), 이퀄라이저 등 - 결과를 오디오로 → D/A 변환기(DAC) → 스피커/헤드폰
제품 구성은 위와 같고, WIZ620wi 와 W5300이 둘 다 사용이 됐습니다.
SDR 방식은 기존 하드웨어에서 처리하는 방식과 다르게, SW적으로 처리를 진행하여 좀 더 넓은 폭의 데이터를 받을 수 있다는 장점이 있습니다.
그렇다면 SDR은 굉장히 빠른 속도처리가 필요할 것 같은데, 왜 100M Ethernet 인터페이스를 사용했을까요.
✔ SunSDR2 DX가 100Mbps 이더넷을 사용하는 이유
1) SDR이 보내는 데이터는 “순수 RF 원시 데이터(샘플)”가 아님
많은 사람들은 SDR = “ADC 원시 샘플을 PC로 통째로 전송”한다고 생각하지만
SunSDR2DX 같은 장비는 원시 샘플을 그대로 이더넷으로 보내지 않습니다.
SunSDR2 DX 내부에 FPGA + DSP가 있어서 미리 신호 처리를 합니다:
필요한 대역폭만 추출
디지털 필터 적용
I/Q 스트림 크기를 줄여서 패킷으로 전송
내부에서 컴프레션 또는 최적화 처리 수행
즉, 100Mbps도 충분하도록 신호를 효율적으로 압축/가공해서 보내는 구조입니다.
2) 안정성·노이즈·비용 측면에서 100Mbps가 충분
HF/VHF SDR 트랜시버에서 필요한 대역폭은 수백 kHz 수준
VHF/UHF를 고대역폭으로 스캔하는 장비가 아니라서 1Gbps의 이득이 거의 없음
100Mbps PHY는 발열·전력 소비가 낮고 RF 노이즈도 적어서 무전기 장비에 유리
비용도 낮아져 제품 가격 안정화에 도움
👉 그래서 SDR 전문 장비에서도 많은 모델이 여전히 100Mbps를 사용합니다.
(ELAD, FlexRadio 일부 구형 모델, Apache Labs 일부 모델 등)
✔ SunSDR2 DX가 W5300을 선택한 이유
SDR의 대역폭 특성상 고속 I/O가 필수
SunSDR2DX는 내부적으로:
ADC → FPGA → DSP → Ethernet
이 흐름으로 작동합니다.
FPGA에서 생성되는 I/Q 데이터 + 제어 패킷을
지연없이 Ethernet PHY로 밀어 넣어야 합니다.
그런데 SPI는 속도·지연·오버헤드 때문에 SDR에는 적합하지 않습니다.
SunSDR2는 Windows, Linux, macOS 등 다양한 OS에서 지원됩니다.
그리고 SunSDR2 에 대한 다양한 국가의 기사 및 리뷰를 정리해놨습니다.
이 중 하나의 제품 리뷰를 살펴보겠습니다. 독일의 매거진에 실린 내용입니다.
간단한 테스트 리뷰인데, 무선 주파수 데이터를 SunSDR로 받아서 게이트웨이를 통해 노트북에서 받고, SDR동작으로 헤드폰과 소통하는 테스트를 다뤘습니다.
이 SunSDR이 데이터를 받아 디지털로 변환시켜 Ethernet으로 보내고, 노트북은 받은 데이터를 샘플링하여 스피커에 전달합니다. 이 반대로도 동일하게 진행되는데, 이 복잡한 과정을 진행함에 있어 W5300이 아주 적합한 솔루션으로 채택된 것에 의미가 크다고 봅니다.
포럼 활동량도 엄청나게 많은 것으로 봐선 아마추어 무선 햄 분야의 관계자들이 많이 관심있게 보는 것이 아닌가 생각이 듭니다.
관련 FW, 소프트웨어 정리도 잘 되어 있습니다.
무선 주파, 햄 분에야 100M Ethernet이 많이 사용됩니다. 굉장히 매니악한 분야라서 접근하기가 쉽지 않지만, WIZnet Chip을 많이 사용하는 만큼 해당 분야의 인플루언서들과 접촉하여 컨텐츠를 많이 만들어가면 좋을 것 같습니다.