SunSDR2 DX

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.