Радио на флешке, вторая часть.

01 октября 2019, 14:00

Радио на флешке, вторая часть.

RTL-SDR третьей версии R820T2/RTL2832U/1PPM TCXO

Хороший скакун
Выйдет даже из зебры.
А уж обратно...

Годиков пять назад, когда SDR (Software Defined Radio) представлялось прорывной технологией, и стала доступна для широких народных масс, местный автор поделился своими впечатлениями от простейшего китайского USB свистка. Так в обиходе прозвали донгл на чипсетах RTL2832U и R820T.

Простейшего - потому как никаких других в доступе тогда не было.

В принципе, это шикарный девайс для работы на УКВ, особенно если его специализировать. Например, заставить над чем-то трудиться в достаточно узком диапазоне частот. Тогда по антенному входу донглу можно выдать качественный преселектор, и наслаждаться результатом.

Но всё течёт, всё меняется.
Спустя всего пятилетку некоторые вещи уже полностью потеряли смысл.

Понимая это, сформулируем себе цель на сегодня.
Постараемся сообразить, какой именно донгл стоит покупать сейчас.
И чего от него можно ждать.

Самый большой недостаток донглов.

В качестве универсального приёмника донгл применим ограниченно. Причина этой беды звучит как «низкий динамический диапазон», что обусловлено разрядностью АЦП «свистка» всего в 8 бит.

С другой стороны, давайте просмотрим на перечень SDR приёмников, и прикинем, какова цена более многобитного решения (таблица может быть шире экрана, скрольте страницу по горизонтали, цена там).

Как-то сомнительно, что кто-то согласится выложить сотни долларов за по сути дела тот же «свисток», но чуть более продвинутый. Поэтому 99 из ста юзеров так и остаются с дешёвыми донглами в руках. Ими и обходятся.

Тем не менее, имеет смысл выяснить теоретический предел динамического диапазона, обозначенный таблицей (битности менее 8 в SDR технике не встречается, соответствующие строки указаны лишь для понимания логики):

Bit Depth: Scale Levels: Dynamic Range, dB:
1 2 6
2 4 12
3 8 18
4 16 24
5 32 30
6 64 36
7 128 42
8 256 48
9 512 54
10 1024 60
11 2048 66
12 4096 72
13 8192 78
14 16384 84
15 32768 90
16 65536 96
17 131072 102
18 262144 108
19 524288 114
20 1048576 120

Отсюда следует, что вообще без всяких изощрений динамический диапазон приёмника на 8-битном АЦП всего-то 48 dB. У кратно более дорого решения вдвое выше. Ну и чем дальше, тем страшнее - ссылка на табличку всех доступных моделей SDR приёмников приводилась, цены сами посмотрите.

Конечно, тут возможны тонкие изыски, и математическими манипуляциями с оцифрованным сигналом таки можно добиться приращения в один разряд. Однако 54 dB динамического диапазона не кардинально лучше, чем 48 dB. А далее бессильна даже хитрая математика.

Поэтому правильно понимайте ситуацию, и чётко знайте:

  1. Настоящий связной приёмник на базе SDR технологии возможен лишь при использовании 18-20 битного АЦП.

  2. Недорогие промышленные трансиверы, и практически все несложные самоделки, имеют динамический диапазон порядка 80 dB. Если его мерить честно и правильно, а не так, лишь бы получить цифру побольше во славу лукавого маркетинга.

    Это эквивалентно SDR на 12-14 битном АЦП.

  3. Всё прочее равносильно радиовещательным приёмникам, динамический диапазон которых редко когда превосходит 60 dB. Восьмибитные SDR начального уровня как раз и занимают эту нишу.

Что можно ожидать от SDR приёмника?

Ровно того, на что он способен согласно приведённой выше классификации.
Главное, не хотеть от дешёвого донгла того, на что тот не годится.

Это не означает, что на донгл нельзя слушать слабые связные станции. Можно. Но характеристики, в первую очередь по забитию, не будет таким же, как у промышленного трансивера за тысячу баксов.

Если Вы готовы смириться с такой вопиющей несправедливостью, и не будете безмерно от неё страдать, то в лице даже самого дешёвого донгла получите замечательный радиоизмерительный инструмент. И удобный приёмник с любыми видами модуляции на любые частоты.

И вот тут мы сделаем оговорку, согласно которой модели стоимостью в сотни баксов, наверное, нам не интересны от слова совсем, так что и выбор предстоит сделать из нескольких видов донглов.

Почему далее мы говорим о КВ (коротких волнах)?

Базовый чипсет на приём КВ не рассчитан, и зачастую работает от 24 МГц. Рядовому потребителю вообще не ясно, что же этим донглом слушать.

  1. Сразу приходит на ум FM радиовещание.
    Но обычный приёмник как-то удобнее, да?

  2. Кое-где остались аналоговые каналы TV вещания.
    Слушать звук от ТВ каналов? Можно, но зачем?

  3. Есть два УКВ диапазона со множеством ведомственных станций всяких аварийных и силовых служб. Бывают любители прослушивать такие частоты. Но тут можно с успехом применить и копеечный БаоФенг.

  4. А вот TETRA без шифрования удобнее берётся именно «свистком».

  5. Самолёты, опять же, летают и разговаривают.
    Хороших чувствительных приёмников на авиадиапазон немного.
    Вот тут уже донгл очевидно полезен.

Но так ли всё это хоть кому-то интересно?
Навряд ли.

Другое дело, короткие волны. Кого там только нету...
Вероятно, донгл будет интересно использовать именно для приёма КВ.
Тем более, что недорогих приёмников с SSB режимом нет совсем.

Однако, есть проблема стабильности опорного генератора.

Дешёвый «свисток» в своей схеме содержит кварцевый резонатор на 28.8 МГц, нагруженный двумя SMD конденсаторами, и подключенный к тюнеру. Достоверно установлено, что даже небольшой прогрев этих цепей (как резонатора, так и конденсаторов) довольно сильно уводит частоту опорного генератора.

Ну и так как по даташиту чип тюнера R820T с энергопотреблением 195 mA греется до 50°, а RTL2832U с током потребления 320 mA и вовсе до 80°, причём обе микросхемы распаяны впритирку к кварцевому резонатору, выбег частоты при включении донгла составляет 200 Гц минимально.

Понимая, что исходная резонансная частота самого кварцевого генератора ещё при изготовлении может отличаться от маркировки на несколько сот Герц, не удивляйтесь расхождению между фактической частотой и частотой настройки на УКВ в десятки килогерц.

На первый взгляд, это успешно лечится процедурой калибровки донгла.
Да, программное обеспечение SDR приёмников такое позволяет.

Но вот с выбегом частоты Вы поделать ничего не сможете. Всем дешёвым приёмникам такой эффект присущ, и лечится он только заменой кварца на термокомпенсированный кварцевый генератор (TCXO). Который в дешёвые донглы принципиально не ставят: TCXO стоит не меньше всего донгла.

Приём КВ, вариант 1. Upconverter.

Чтобы получить доступ к коротким волнам, зачастую самый дешёвый «свисток» дополняется так называемым Upconverter-ом (преобразование вверх). Когда спектр в диапазоне КВ силами кварцевого гетеродина и смесителя перекидывается в область частот, уже доступных донглу.

Если в процессе этой процедуры соблюсти все условности, например, на входе и выходе схемы конвертера поставить правильно рассчитанные и согласованные ФНЧ и ФВЧ, мы получим замечательный результат. Но в готовом виде вряд ли Вы такое купите у китайцев. А потому готовьте много баксов.

Учитывая, что участок КВ диапазона конвертируется в УКВ, а там любая нестабильность опорного кварцевого генератора сказывается драматически, более-менее профессиональные связисты будут ржать над выбегом частоты.

Говоря начистоту, на идее приёма КВ через Up-converter донглом без TCXO можно сразу поставить крест. Как-то это всё будет работать, но только при приёме АМ радиовещания. С цифровыми видами связи возникнут проблемы.

Местный автор столкнулся с подобным лично, при попытке настройки SSB передающего тракта самодельной радиостанции исключительно методом эфирного контроля по локальному SDR приёмнику из дешёвого донгла и Up-конвертера к нему. Без постоянной калибровки донгла по образцовому генератору сигналов справиться с этой задачей нереально.

Потому рекомендуемая к приобретению конструкция с Upconverter-ом обязана содержать TCXO и диапазонные фильтры. Мы уже видели такое решение в предыдущей публикации, на примере MySDR:

MySDR.

Полосовых фильтров для КВ у девайса целых 6 штук, всё видно на фото.

Правда, это несколько более серьёзная конструкция, нежели донгл, а потому несуразно дорогая. Да и с некоторых пор она не доступна для приобретения, так как сама концепция явно не выдерживает конкуренции с альтернативой, о чём далее.

Приём КВ, вариант 2. Direct Sampling.

Другой метод, которому Up конвертер фактически вчистую проиграл по цене, характеристикам и удобству, зовётся «Direct Sampling». Антенну в обход микросхемы тюнера подключают к 4 и 5 выводам чипа RTL2832U, получая две зоны Найквиста, про которые интересующимся обязательно стоит где-нибудь почитать.

К сожалению, зоны Найквиста являются зеркалками друг к другу, и мы опять-таки сталкиваемся с необходимостью наличия антенного фильтра - ФНЧ для первой зоны (ниже 14.4 МГц), и ФВЧ для второй (выше 14.4 МГц). Причём ни одно готовое изделие на базе донгла таких фильтров исходно не содержит. По уму, фильтр нужно ваять самому.

Соображения относительно стабильности частоты опорного генератора те же самые - без TCXO донгл для приёма КВ малопригоден.

Что нужно требовать от донгла?

Термокомпенсированный кварцевый генератор (TCXO) просто обязателен. Без него все частоты на экране SDR приёмника будут условные, да ещё и настройка получится «плывущей».

Это сразу же исключает из рассмотрения дешёвые модели донглов.

Далее, представляется логичным не множить сущности без надобности, и не усложнять приёмный тракт дополнительными смесителями и гетеродинами. Очевидно, второй вариант приёма (Direct Sampling) подходит лучше.

Что доступно на рынке?

Если занырнуть в глубины АлиЭкспресса, как главного поставщика радиогубительских ништяков, там сыщется с десяток конструкций, как собственно «свистков» нескольких модификаций, так и вариаций на их основе. А именно, с дополнением донгла Up-конвертером, или цепями Direct Sampling.

Каждый раз, наблюдая очередной девайс, следует понимать, что именно перед Вами, и заслуживает ли оно внимания вообще. А если это сразу не понятно из описания, придётся изыскать обзор с расчленёнкой, где все комплектующие чётко видны.

  1. К примеру, теперь-то мы точно знаем, чем нехорош тактовый генератор на кварце. Увидели такой в составе девайса - тут же забыли про него.

    Простейший донгл с кварцем.

    К счастью, продавцы сегодня хорошо понимают, для чего именно люди покупают «свистки», и таких дешёвых моделей осталось немного. Все они стоят до 10 долларов или близко к тому, и могут быть легко опознаны по заявленной нижней рабочей частоте вблизи 24 МГц.

    Приобретать такие донглы можно разве что для ознакомления с технологией SDR, либо для использования их исключительно на УКВ, где выбег частоты на порядок меньше ширины каналов связи, и особо не мешает.

  2. Более дорогие модели отличаются от самых дешёвых лишь заменой кварца на TCXO. Это непременно найдёт отражение в названии лота, и в цене от $15-$18 против исходных $10. Да, TCXO стоит долларов семь.

    Выглядит TCXO как мелкий блестящий прямоугольник.
    Вот он, под левой ножкой фотодиода:

    Простейший донгл с TCXO.

    Такой модернизированный донгл уже пригоден для совместной работы с Up-конвертером на КВ, при условии, что гетеродин конвертера не менее стабилен, чем TCXO. А иначе глупость получится, сами понимаете.

  3. Существует целая группа изделий на базе донглов с приделанным к донглу конвертером. Обычно в виде коробки размером с сигаретную пачку, из пластика или металла.

    Конвертер с SDR донглом.

    Имея ввиду всё вышеизложенное, сразу отвергайте поделия из свистка на кварце. Если встроенный в поделие свисток с TCXO, надо смотреть на реализацию конвертера.

    У него должна быть правильная схемотехника, наблюдаться присутствие радиочастотных фильтров на входе и выходе. Хорошо бы найти отзывы понимающих людей. Потому как испоганить даже вполне приличную схемотехнику - вообще не вопрос.

    Имеет ли право на жизнь конвертер к «правильному» донглу?
    Без всякого сомнения.

    Смотрите только на реализацию. Например, если конвертер работает на 100 МГц-овом кварцевом генераторе, перебрасывая КВ участок спектра на 100 МГц выше, вовсе не факт, что это будет работать хорошо даже при самой продуманной схемотехнике. На результирующей частоте, вообще-то говоря, живут местные мощные FM вещалки, от которых так просто не избавиться.

  4. Другое стадо коробочек с донглом внутри себя предназначено для приёма КВ прямой оцифровкой. Опять-таки, коробочки с простейшим донглом на кварце следует отвергнуть, а оставшиеся тщательно проанализировать.

    Зачастую антенна тупо подключена через конденсатор к ножке RTL2832U для процедуры Direct Sampling. Если конденсатор заменён трансформатором на ферритовом кольце, это тоже мало что меняет. Как-то это всё будет работать, но поганенько, прямо скажем.

    Таких поганенько работающих поделий может быть бесконечно много.
    Отличаются они только корпусом, способным быть каким угодно:

    SDR донгл с прямой оцифровкой. SDR донгл с прямой оцифровкой. SDR донгл с прямой оцифровкой.

    Правда, могут применяться и «высокие технологии» в виде печатных катушек индуктивности, или замена симметрирующего трансформатора биполярником, с которого снимаются противофазные сигналы с примерно десятикратным усилением. Вот как это выглядит изнутри:

    SDR донгл с прямой оцифровкой изнутри.

    Но самый дешёвый свисток в основе этой конструкции намекает на закономерно ожидаемый результат. Обязательно выясняйте, что кроется внутри железной коробочки. Если то же, что и на фото, оно Вам и даром не нужно.

    Самое смешное, что примерно такую же штуку китайцы даже предлагают собрать самому. Вы можете понаблюдать за этим творческим процессом вот тут, и попутно подивиться реальной чувствительности подобных поделий на КВ, приведённых там же.

    Получилось хуже 20 μV в режиме SSB, и 30-40 μV при приёме АМ.
    Это ужас, товарищи.

  5. Наконец, есть модели, в которых процедура прямой оцифровки реализована максимально грамотно и кошерно. Таких моделей очень мало, чуть ли не одна-единственная. Не считая подделок.

    Вот одна из подделок, какую покупать решительно не стоит:

    Подделка под RTL-SDR.COM.

    Внутри снова окажется самый дешёвый донгл с опорным генератором на кварце (таких у китайцев в неликвидах несколько железнодорожных составов), плюс несколько деталюшек интерфейса Direct Sampling на плате-нахлобучке. Фото с интернетов:

    Подделка под RTL-SDR.COM.

    Если Вы думаете, что это будет хорошо работать, то очень напрасно.

Местный автор в силу инженерного интереса изучил все присутствующие на АлиЭкспрессе варианты на базе донглов с возможностью приёма КВ, главным образом по обстоятельным обзорам этих штук, и результатам инструментальных измерений их реальных параметров.

Так получается, что на сей момент имеет смысл приобрести лишь одну-единственную модель. Что местный автор и сделал, поделившись далее впечатлениями о ней.

КВ-УКВ донгл от RTL-SDR.COM третьей версии.

Скажем прямо, и третья версия этого донгла довольно старенькая. Но зато можно быть уверенным, что все выявленные недостатки устранены, а установочная партия изделий давно разошлась. То, что продаётся сейчас, должно быть кошерно и радовать.

В магазине (кликабельно) донгл выглядит так:

RTL-SDR.COM v.3 на АлиЭкспрессе.

Из принта на корпусе видно, что использован новый чип тюнера R820T2, TCXO присутствует, оффсайт продукта так же чётко обозначен.

И вот тут следует пересилить себя, и не дать организму купить нечто похожее в почти таком же корпусе, но существенно дешевле. С картинки стоит ссылка на единственный официальный магазин. Всё, что продаётся рядом, при разборке явит миру лютый треш.

В отличие от трэша, оригинал оформлен в чуть овальный корпус, если на него смотреть с торца. Винтиков по бокам по два.

Оригинальный донгл RTL-SDR.COM.

Покупка донгла RTL-SDR.COM с режимом Direct Sampling.

Как обычно, оцениваем достижения Почты России по табличке:

Дата Название ОПС Атрибут операции
Russian Federation, Destination Country.
2019-04-29 14:49 630XXX Delivery, Delivery to the addressee
2019-04-27 13:45 630XXX Processing, Arrival at delivery office
2019-04-27 07:04 630960 Processing, Departure from inward office of exchange
2019-04-26 17:52 630960 Processing, Arrival at inward office of exchange
2019-04-25 22:04 630874 Processing, Departure from transit office of exchange
2019-04-25 22:04 630870 Processing, Departure from inward office of exchange
2019-04-25 18:04 Ob` Left the place of international exchange
2019-04-24 13:45 630870 Processing, Arrival at inward office of exchange
2019-04-12 14:40 630874 Import of international mail
2019-04-12 14:40 Arrive at destination country
2019-04-12 14:33 630872 Processing, Arrived at the territory of Russian Federation
2019-04-12 14:33 630870 Processing, Arrival at inward office of exchange
China, Hong Kong.
2019-04-04 18:01 Hong Kong Airline departed from original country
2019-04-04 07:30 Hong Kong Shipped by air
2019-04-04 07:28 Hong Kong Arrive export exchange
2019-04-03 15:54 Hong Kong Loading completed insorting center
2019-04-03 10:27 Hong Kong Loading completed insorting center
2019-04-02 20:49 Hong Kong Arrive export exchange
2019-04-02 17:34 Hong Kong Loading completed insorting center
2019-04-02 13:31 Hong Kong Export of international mail
2019-04-01 20:56 China Processing, Arrival at transit office of exchange
2019-04-01 20:46 China Arrive export exchange

От оплаты до получения донгла прошёл месяц, результат замечательный.

В конвертике с пупыркой оказался только донгл, с транспортировочными заглушками на разъёмах, никакая антенна к донглу не прилагается. Разъём под антенну на донгле SMA F, соответственно, кабель должен оканчиваться разъёмом SMA M. Позаботьтесь о таком разъёме сразу, если его не имеете. Либо изыщите переходник - этого добра на АлиЭкспрессе навалом.

О проработке КВ тракта в девайсе.

По сравнению с предыдущей версией донгла (сверху), в новом (v.3, снизу) значительно прибавилось деталюшек, как раз и отвечающих за приём в диапазоне КВ:

Сравнение донглов RTL-SDR.COM 2 и 3 версий.

Есть фото платы девайса в большом разрешении, кликабельно:

Донгл RTL-SDR.COM 3 версии.

В сети имеется обзор девайса со схемой КВ тракта, составленной по топологии печатной платы. Номиналы деталей не замерены, но всё равно давайте взглянем на схему:

Схема нововведений донгла RTL-SDR.COM 3 версии.

Тут мы видим ФНЧ на входе, захватывающий КВ диапазон до 24 МГц. Правда, дроссель инжектора питания L13 ограничивает частоту снизу уровнем 500 кГц, про это надо помнить. Если ограничение расстраивает, дроссель можно выпаять. Но понятно, что тогда и потеряется возможность выводить питание наружу через антенный разъём.

Далее следует малошумящий СВЧ усилитель на чипе BGA2711 с усилением порядка 13 dB по даташиту, после которого мы обнаруживаем ещё один ФНЧ. А за ним ещё и что-то вроде аттенюатора, плюс симметрирующий трансформатор, заводящий сигнал в цифровой демодулятор. «Что-то вроде аттенюатора» не обязательно означает именно аттенюатор, потому как согласование сопротивлений схемотехнически осуществляется так же.

Тщательно разглядывая корпуса чипов, местный автор обнаружил вместо дешёвого AMS1117, обычно устанавливаемого в донглы, малошумящий стабилизатор напряжения AP2114.

Зачастую в качестве антенны радиолюбители используют компактные и игрушечные с виду конструкции Mini-Whip, нуждающиеся во внешнем питании. Это питание можно подать прямо от донгла, но всего 4.5 Вольта. Тока в 100 mA представляется достаточным.

Сигнал высокого уровня для активации этого полноценного стабилизатора (а не просто ключа по питанию от шины USB) берётся с программно управляемого GPIO вывода чипа RTL2832U. Пока что это делается скриптом, который у местного автора отказался работать под Windows XP, но можно надеяться, что со временем в софте SDR приёмников появится более удобный тумблер.

О выводе портов GPIO, CLK входа/выхода опорного сигнала, шин 3.3 V, GND, I2C на контактные площадки ничего говорить не будем, так как рядовому пользователю такое вряд ли понадобится.

Суммируя впечатления от схемотехники КВ тракта, можно сказать, что это, конечно, не невесть что, но реализовано грамотно. Ещё грамотнее было бы поставить ключ на вводе антенны, чтобы физически разделить тракты КВ и УКВ. Но, видимо, простого и доступного решения для этого пока не сыскалось.

Чувствительность донгла RTL-SDR.COM на КВ

К сожалению, местный автор напрочь обделён приборами, так что далее приводятся литературные данные из очень хорошего обзора, настоятельно рекомендуемого к прочтению. Табличка чувствительности рассматриваемого девайса для радиолюбительских КВ диапазонов, заимствованная оттуда:


Длина волны 80 м 40 м 30 м 20 м 17 м 15 м 12 м 11 м 10 м
USB SINAD 12 dB, μV: 0.72 0.66 0.85 0.97 1.12 1.12 2.98 6.70 27.0
 AM SINAD 10 dB, μV: 1.25 1.10 2.80 1.40 1.40 1.77 2.50 5.60 17.0
Частота, МГц: 3.60 7.10 10.13 14.20 18.12 21.23 24.94 27.20 28.55

Как видим, чувствительность в SSB для традиционных радиолюбительских диапазонов 80-20 м чуть лучше 1 μV, а для радиовещательных диапазонов 13-49 метров в режиме АМ немногим хуже 1 μV. Это вполне достаточные значения чувствительности.

Во всех УКВ диапазонах, используемых для сетей подвижной радиосвязи, чувствительность в режиме узкополосной ЧМ SINAD 12 dB не хуже 0.2 μV. Переносные радиостанции типа всеми любимого БаоФенга обладают в точности таким же чутьём.

RTL-SDR.COM Quick Start Guide.

Теперь, примерно зная из сторонних обзоров ТТХ донгла, пришла пора применить его для каких-то своих нужд. Для этого как минимум придётся в систему поставить драйвер, и какой-нибудь софт SDR приёмника.

Никакого бумажного сопровождения к донглу не полагается, есть только бумажка с адресом мануала от оффсайта. Где все подробности и расписаны самым простым адаптированным инглишем. Хоть с листа читай, хоть гуглом переводи, тоже выйдет корректно.

Это прекрасно, ибо в прошлый раз местный автор проходил довольно жестокий квест на тему «что бы такого сделать, чтобы эта штука таки заработала на моём железе». Было подозрение, что квест придётся повторить, хлебнув горя с заведомо устаревшей операционкой в виде Windows XP, менять которую при столь древнем железе на что-то более современное не имеет никакого смысла.

Однако, мануал оффсайта Quick Start Guide предельно чётко оговорил, где и какую версию драйвера Zadig взять, какая версия SDR# под данной операционкой полноценно заведётся, какой альтернативный софт уместен.

Удивительно, но вообще никаких проблем не возникло.
Внимательно читайте мануал производителя, всё необходимое в нём есть.

Приёмный софт.

В прошлый раз местный автор пользовался простой и понятной софтиной SDR#, проповедующей модульную концепцию, при которой в приёмник можно добавлять необходимый функционал по желанию.

В этот раз тоже нашлась уже готовая сборка под имеющуюся операционку, всё заработало без проблем. Но софт, скажем так, несколько тяжеловат, и не имеет достаточного юзабилити как раз из-за модульного принципа подключения плагинов. Всё это больше похоже на сайт с раскрывающейся менюшкой, нежели на приёмник.

К счастью, выбор широк.
И в этот раз приглянулся софт по имени HDRSDR.

Это смешно, но на оффсайте даже не сыщется никакого вменяемого мануала к софту. Есть слова про то, что они стараются делать софт настолько простым, чтоб мануал был вовсе не нужен. Мол, качайте дистрибутив, да пользуйтесь.

Однако, настроек в этом софте так много, что оторопь берёт.
Хоть настройки и многоуровневые, разобраться в них сложно.
Придётся выгуглить что-нибудь такое: HDRSDR manual (eng).

Поэтому для русскоговорящих пользователей имеет смысл ограничиться неофициальной русифицированной версией, каковую можно позаимствовать тут: ua3ndk.jimdo.com Многочисленные настройки теперь хотя бы названы русскими терминами, отчего они становятся несколько понятнее.

При запуске программы потребуется dll-ка ExtIO_RTL2832.dll
Кладите её в рабочую папку программы.
Сама программа портабельная, установки не требует.

Краткие испытания RTL-SDR донгла 3 версии.

Местный автор в последнее время увлёкся приёмо-передающей техникой, так что приобретался сей девайс в основном для эфирного контроля сигнала и визуального наблюдения того, что получается в различных каскадах радиотракта. Но чувствительность девайса как таковая тоже интересует, давайте её проверим.

Измерительный стенд получился таким:

Донгл RTL-SDR.COM 3 версии.

На входе стоит аттенюатор -80 dB, затем переходник с BNC на SMA(f), ну и далее собственно донгл, подключенный через удлинитель USB2.0 A(m) - USB2.0 A(f). Удлинитель не самого лучшего качества, на нём обязательно есть падение напряжения в несколько сотен mV.

Сигнал берётся с генератора, считающегося эталонным, хотя никакой поверки он не проходил, и вполне может немного врать. Для конкретики задана частота 3.687 МГц, амплитуда может устанавливаться от 2 mVrms.

HDRSDR показывает нам такую картину (кликабельно):

Интерфейс HDRSDR.

В прокликнутом варианте картинки по заголовку окна видно, что весьма отсталое железо грузится этой программой менее чем на 10% (в фоне работает что-то ещё). Действительно, HDRSDR не шибко охоч до ресурсов, за что его и любят.

На спектре полно «палок», как мифических (при SSB модуляции софт ровно на частоте настройки показывает фиктивную, отсутствующую несущую), так и всевозможных реальных компьютерных помех, приползающих по сети в основном от роутеров и хабов со свитчами. Но нас интересует лишь подсвеченный кусок спектра.

Полезный сигнал сдвинут относительно частоты настройки на 1 кГц, и выше шумов на 16 dB. На выходе генератора при этом установлено 8 mVrms, что с учётом аттенюатора на 10 тысяч должно составить на входе донгла 0.8 µVrms, если так вообще можно оценивать чувствительность. Это примерно то же, что мы видим в табличке чувствительности донгла несколько выше по тексту, если пересчитать на 12 dB SINAD.

Далее мы смотрим на «водопад» аудио канала, и видим наш сигнал не чётко на килогерцовой частоте, а сдвинутым на 16 Гц. Из чего должно следовать, что у приёмника немного сбита шкала.

Однако это вряд ли, потому как частотомер, повешенный на выход генератора, также даёт показания, отличающиеся от установленной на генераторе на -17 Гц. А все мы знаем, когда два разных человека говорят тебе, что ты пьян, то надо идти спать. Так что виноват, скорее всего, всё-таки генератор, а донгл совершенно вменяем, и ему верить можно.

В скобочках заметим, что донгл из предыдущей серии, без TCXO, даже не давал повода задумываться над подобными метрологическими загадками, так как частота того донгла «плыла» при прогреве ну очень заметно и явно. Здесь такого нет и близко, что несказанно радует.

Ещё раз о калибровке частоты.

Местный автор собрал кварцевый генератор ровно на 3.688 МГц, частота которого выставлена по термокомпенсированному частотомеру, имеющему разрешающую способность 1 Гц.

К кварцевому генератору поднесён проводник короткой антенны, не вносящий в схему генератора никакой паразитной ёмкости (расстояние от антенны до генератора более 20 см). Антенна через коаксиальный кабель подключена к донглу без всякого аттенюатора.

Программа приёмника переключалась в режим максимальной растяжки шкалы, так что частоту сигнала можно отсчитывать с точностью до Герца. При слабом сигнале, когда его пик на панораме узкий, отсчитанная частота совпала с зафиксированной частотомером с погрешностью в 2 Герца.

Стало быть, донгл показывает частоту точно.
Причём он не демонстрирует выбега частоты при прогреве.

Об антенне.

Естественно, донглом захочется и радио послушать, для чего обычно берётся кусок провода, и втыкается прямо в гнездо SMA-female.

На УКВ так делать можно, что-нибудь да услышите.
А вот на КВ уже не стоит.

Не забываем о 50-омном входном импедансе донгла, и всём, что из этого вытекает. В интересах радиовещания антенна может быть фактически какая угодно, а вот связные станции хорошо слышно только при подключении полноразмерной и согласованной антенны. И никак иначе.

Общие впечатления.

А знаете, хорошая зверушка.
Весь КВ диапазон и УКВ в одном флаконе.
С любыми видами модуляции.

Особо порадовала стабильность и калиброванность частоты, благодаря которым уже возможно вести более-менее прецизионные измерения. Например, настраивать кварцевые фильтры, непосредственно наблюдая их АЧХ вживую.

Для радиоприёма девайс тоже подходит, имея чувствительность порядка µV на классических КВ диапазонах, и впятеро лучше на УКВ. С хорошей диапазонной антенной, а в идеале и диапазонным фильтром, этот донгл не уступит любым бытовым радиовещательным приёмникам, а так же связной приёмной аппаратуре начального класса.

Учитывая, что софтом можно выставить какую угодно полосу пропускания, и даже отрезать кусок спектра с помехой, в том числе и в автоматическом режиме, донгл даже поудобнее приёмника будет. Лишь только дайте ему достойную антенну.

Понимая, что в инженерном плане больше сделать нечего, девайсу некуда эволюционировать, так что пришла пора его брать. Далее остаётся лишь ждать наращивания разрядности, но это обязательно вызовет кратный рост цены. Пока же за $22 никакой альтернативы нет и близко.

Напомню ссылку: RTL-SDR.v3 R820T2/RTL2832U/1PPM TCXO

Другие статьи категории «Радиоприём»

Качественный приёмник TECSUN PL-600.

Качественный приёмник TECSUN PL-600. К Всемирному дню радио, так сказать. Местный автор когда-то давно взялся обозревать тут довольно качественные аналоговые приёмники, от карманного TECSUN R-919 (лучшего в своей нише на тот момент) до стационарного Tecsun S-2000 (тоже своего рода хай-энд ширпотреба). Однако из-за негуманной цены особого любопытства эти девайсы не вызвали.

Карманный OEM DSP приёмник HRD-310.

Карманный OEM DSP приёмник HRD-310. Весьма часто на презренных китайских барахолках вдруг попадаются интересные вещицы, приятные в быту. Если цена вопроса не вызывает немедленного возмущения, а, наоборот, привлекает своей демократичностью, есть смысл те вещицы потестировать. Интереса для. К примеру, попался как-то местному автору лот со страшным и длинным названием «Portable Mini FM/MW/SW Receiver with Digital Alarm Clock HRD-310»…

Самый простой DSP приёмник VITE VT-111 (Basbon DS-858)

Самый простой DSP приёмник VITE VT-111 Basbon DS-858 Местный автор давно и втихаря увлекается приёмо-передающей техникой, в том числе и бытового назначения. Поскольку в Стране с этим с некоторых пор глухо и безнадёжно, все девайсы в основном приезжают к нам из Поднебесной. Некоторые из них в этом блоге даже обозревались.
26 октября 2019, 01:39

№ 1SDR радио

Похоже появилось бюджетное SDR радио.

Малое потребление, приложение на смартфон, разрядность АЦП 12 бит, TCXO, фильтра по входу...

Всё это про MSI SDR.
В отзывах вроде хвалят.
Цена менее 3 т.р. на данный момент.

Да, если посмотреть на ценник, около $40.
За такой дивайс, считайте, даром.

Покупатели утверждают, что это пересобранный SDRplay RSP1 - полностью совместим по драйверам, и имеет ту же начинку. Так как сама контора именно такую разновидность уже давно не выпускает, и отказывается признаваться в перевыпуске под другим дизайном, мы можем смело предположить, что это китайское народное творчество.

Но даже если так, 12-битный АЦП уже хорошо эмулирует любительский трансивер. Это гораздо более лучший вариант, нежели обозреваемый в данной статье.

Фото платы с двух сторон:
Аверс
Реверс
Как видим, деталек много :)

Павел
Все заметки категории «Радиоприём»