RTL-SDR переделка на прием КВ : модифицированная DLL ...

...

Обидно, да ? ... У всех - работает, а у меня - нет ... Up-Converter для RTL-SDR оставлю на сладкое, список деталей составлен, а пока хочется добить то, что уже сделано ...

Что нового? Раз не принимаются любительские диапазоны - переключаюсь на радиовещательные ... Вообще-то широковещательные радиостанции принимаются ... Лучше всего идет Международное Радио Китая на русском языке ... Мне же, до приема спутниковых погодных карт, сначала хотелось бы принять какой-нибудь захудалый факсик ... Причем, я даже видел и слышал как это делали в старые времена - но, чего-то не догоняю ... Но, обо всем по порядку ...

Сначала меня заинтересовал ФНЧ / фильтр нижних частот Фурсенко UA6CA на 40 мГц, с простой для повторения схемой ...
Сколько помню - катушки никогда толком не работали или не работали, как надо ... Если правда все то, что говорят о Тесле, то тот, кто овладеет катушками - овладеет миром ... А вот эта схема заработала без проблем ... И, даже, показала какое-то улучшение при приеме ... Различные последующие эксперименты с другими типами катушек и контуров дали простое объяснение по поводу работоспособности этой схемы : механическая прочность конструкции и высокая добротность катушек ... Все это обеспечивается крепким и толстым проводом диаметром 2 мм и широким шагом навивки ... Может - именно в этом и заключался секрет Теслы - в добротных катушках, намотанных проводом, толщиной с палец и конденсаторах, размером с дом ? ...

Так, как я не преследую никакой идейной цели, а просто балуюсь - решил переделать этот ФНЧ на 15 мГц ... Однако, перед этим снова вдарил автопробегом знаний по бездорожью матчасти :
Колебательный контур LC - онлайн калькуляторы расчета резонанса, емкости, индуктивности ...
Расчет однослойной катушки - онлайн калькуляторы расчета катушек индуктивности ...
Свойства катушек индуктивности ...
Индуктивные элементы ...
Онлайн расчет резонансных LC фильтров , ФНЧ, ФВЧ, ФПЧ ...
Онлайн расчет LC фильтров , ФНЧ, ФВЧ, ФПЧ 3 / 5 / 7 порядка ...
Онлайн расчет LC полосовых фильтров 3 / 5 / 7 порядка ...
Онлайн расчет LC фильтров Кауэра / эллиптических, многозвенных ...

Но, полученного материала оказалось недостаточно, чтобы проанализировать комбинацию фильтров ФНЧ фильтра Фурсенко UA6CA, так как там такого понамешано, что не то, что с бутылкой - с ящиком не разобраться ... Что в таком случае делают математики при решении сложного многочленного выражения ? Правильно - сокращают и вырезают ненужное ... После довольно простых манипуляций получился обычный ФНЧ фильтр 7 порядка, для расчета, которого / спасибо / есть онлайн калькулятор ...

Итак, получился еще более простой - но не менее работоспособный Стандартный ФНЧ 7 порядка на 15 мГц ... Тестовые испытания показали высокие летные характеристики, но с многими "НО" ...
Во-первых - это прохождение радиоволн в атмосфере ... Оно неустойчивое и непредсказуемое ...
Во-вторых - в зависимости от высоты антенны и силы сигнала - авторегулировка усиления может выйти за допустимые пределы, что повлечет перегрузку тракта ... В случае перемычки при выборе I или Q канала - автоматически пропадает регулировка Gain / тюнера ... Установка в окне настройки свойств RTL-SDR : Configure Source --> Controller / галочка RTL AGC - применять или нет - попутно следует поиграться с настройкой в меню плагинов, пункт AGC - Use AGC со значением Threshold (dB) в пределах -40 ... -15, снижая чуствительность тракта ... Значения Decay 500ms и Slope 0dB играют небольшую роль ... Иначе, на входе следует попробовать использовать аттенюатор и / или ВЧ усилитель ...
Также, следует обратить внимание, что прием может быть возможен не при всех положениях настройки Configure Source --> Sample Rate ... В моем случае это выборки частот 1.4 / 2.048 / 2.56 MSPS ... В других случаях сильные гармониковые помехи ...
При подключенном / по умолчанию / плагине Audio Noise Reduction * - можно поиграться с настройками качества звука : Enabled / Profile = Custom и ползунками выставить наиболее предпочтительные на слух значения ...
Плагин Audio - можно включить Filter Audio ...
На частоте 28.800.000 - сигнал кварца ... Хотя и говорят, что прием при таком способе подключения до частоты 15.000.000 - но, после частоты кварца прием может быть возможен на частотах до 50.000.000 и выше ... Видимо, зеркалит ...

Затем, доведя баловство до совершенства - пришла мысль соединить устройства так : Антенна --> ФНЧ Фурсенко UA6CA на 40 мГц --> Стандартный ФНЧ 7 порядка на 15 мГц --> RTL-SDR и при этом ожидая значительное ослабление принимаемого сигнала ... Результат же был диаметрально поперек ... При всех, заранее выполненных настройкак чуствительности и качества звука - принимаемый сигнал только улучшился (!) и качество звука радиостанции стало весьма и весьма привлекательным ... Но, повторюсь - это могло быть стечение большинства обстоятельств, и в первую очередь - прохождение радиоволн ...

На ум стала приходить подозрительная мысль, что возможно есть способ программного изменения диапазонов частот приема тюнера ... Однако, дальнейшие изыскания показали, что ломать RTL-SDR приемник совсем не было нужды - достаточно было просто использовать модифицированную DLL с расширенным диапазоном приема - а не ту, что идет в стандартном комплекте программы SDRSharp или устанавливается загрузчиком Zadig ... Есть две версии таких DLL, с диапазоном приема ниже 25 мГц :
- от Oliver Jowett, rtlsdr_OLIVERHFMOD.dll, 113 КБ (116224 байт) ... Ссылка : Oliver HF Mod DLL
- от Reddit юзера Jengal, rtlsdr_NOHARDWAREMOD_VC.dll, 93,0 КБ (95232 байт) ...
- вру, есть конечно больше, например на основе модифицированной DLL от Oliver ... Возможно, есть и другие ...

Установка этих DLL самая обычная - переименовать оригинальный rtlsdr.dll в rtlsdr.ORI, скопировать в папку SDRSharp rtlsdr_OLIVERHFMOD.dll или rtlsdr_NOHARDWAREMOD_VC.dll - и переименовать в rtlsdr.dll ... Все - никаких механических модификаций SDR приемника выполнять не требуется, обычные стандартные процедуры по настройке на станции, диапазон принимаемых частот немного увеличен снизу и сверху стандартных ограничений ... Антенна, как обычно, подключается в стандартное гнездо, но использование фильтров ФНЧ не возбраняется ...

Так, как эксперименты с перемычкой проводились на старом / квадратном, но - совсем не плохом RTL SDR приемнике, в настоящее время почти безвозвратно испорченном, то следующий этап будет проводиться с относительно новым DVB-T донгле, пусть и не V3 версии, но также - вполне работоспособным ... Первой была протестирована DLL rtlsdr_OLIVERHFMOD.dll от Oliver Jowett ...
- Боже ... Это - небо и земля по сравнению с мудацкими изысканиями возможностей волшебной перемычки ... Расширение диапазона принимаемых частот как минимум до 6 - 7 мГц ... Количество станций и сила их сигналов, селективность приема и минимум помех превосходят все ожидания ... Sample Rate кроме 3.2 MSPS - любая, на качество звука практически не влияет ...
- При такой конфигурации RTL SDR приемника и силе принимаемых сигналов намного более важным может стать не только поднастройка AGC / Threshold и Audio Noise Reduction * , но и плагина IF Noise Reduction * - удаление шума на промежуточной частоте усиления ...

Так, как параметры настройки этих плагинов легко сбить вплоть до полной потери звука - неплохо бы иметь некоторые образцовые настройки ...
Если звук неожиданно пропал - проверить вкладки / галочки, снять при необходимости :
- Radio / Squelch - шумоподавитель ... Иногда он включается сам или остается включенным - не отследил ...
- И, возможно, Audio / Unity Gain ... Если в меню AGC снята галочка Use AGC, и при этом в меню плагинов Audio снята галочка Filter Audio - звук также может пропасть, особенно при сильных входных сигналах ...

Таблица параметров RTL-SDR : снижение шума аудио / звукового тракта.

Table : Audio Noise Reduction * / Settings ( RTL AGC = OFF )
Profile	Hi-Fi	Talk	Speech	Narrow Band	Custom / FM	Custom / SW 9 MHz
Treshold	- dB	- dB	- dB	- dB	- 115 dB	- 115 dB
Depth	15 dB	20 dB	25 dB	30 dB	12 dB	25 dB
Frequency Smoothing	200 Hz	150 Hz	100 Hz	70 Hz	250 Hz	100 Hz
Attack	20 ms	20 ms	15 ms	15 ms	30 ms	50 ms
Decay	30 ms	50 ms	40 ms	30 ms	160 ms	50 ms
FFT Size	1024 bins	512 bins	256 bins	128 bins	8192 bins	8192 bins
Quality	90 %	80 %	60 %	60 %	50 %	50 %

В обоих таблицах первичная коррекция выполнялась по FM диапазону при отключенном RTL AGC, и дополнительно корректировалась на диапазоне 9 мГц при Tuner AGC = OFF, RF Gain = 48 dB, Filter Audio = OFF, AGC / Thresold = -19 dB ... Эта коррекция для моего оборудования, и для вашего она может незначительно отличаться ... Сравнительный анализ показывает, что настройки близки к профилю Talk / Speech для Audio * и Hi-Fi для IF * - но все-таки требуют незначительной корректировки ... К сожалению, при включении RTL AGC и Tuner AGC - автоматика держит уровни сигналов, но качество настройки теряется ... Cuctom - это пользовательская настройка, те параметры, что я определил, как наилучшие при приеме на слух ...

Таблица параметров RTL-SDR : снижение шума тракта промежуточной частоты.

Table : IF Noise Reduction * / Settings ( RTL AGC = OFF )
Profile	Hi-Fi	Talk	Speech	Narrow Band	Custom / FM	Custom / SW 9 MHz
Treshold	- dB	- dB	- dB	- dB	0 dB	0 dB
Depth	15 dB	20 dB	25 dB	30 dB	12 dB	10 dB
Frequency Smoothing	200 Hz	150 Hz	100 Hz	70 Hz	250 Hz	250 Hz
Attack	20 ms	20 ms	15 ms	15 ms	125 ms	125 ms
Decay	30 ms	50 ms	40 ms	30 ms	125 ms	125 ms
FFT Size	1024 bins	512 bins	256 bins	128 bins	1024 bins	1024 bins
Quality	90 %	80 %	60 %	60 %	30 %	30 %

Таким образом, можно найти некоторый баланс между усилением тюнера RF Gain и усилением демодулятора / звукового тракта AGC Threshold - как это видно на картинке ниже ... Различие двух характеристик качественного приема официального диапазона и неофициального, открытого rtlsdr_OLIVERHFMOD.dll возможно кроется внутри схемотехники SDR приемника, а также необходимостью гашения сигнала кварца / гетеродина ... Большая проблема - просачивание сигнала гетеродина на вход приемника и борьбе с этим явлением уделяют большое внимание ... В схеме подключения SDR приемника с перемычкой сигнал переполнен интермодуляционными помехами от кварцевого генератора ... В схеме с подменой DLL на rtlsdr_OLIVERHFMOD.dll - сигнал кварца чистый / узкий и проявляется на 7.200, 14.400, 28.800, 57.600 ... И в этом / мне кажется / немалая заслуга чипов RTL SDR приемника ...

DVB-T RTL SDR Oliver Mod DLL. Графики взаимосвязи усиления AGC Threshold / RF Gain для Oliver Mod DLL.

Почему для тестов была выбрана половинная частота кварца 14.400 ? Потому, что это значение частоты является граничным для всей работы RTL-SDR - резкая грань : до 14 Мгц меньше шумов и усиления / после 14 МГц - больше шумов и усиления ...

Что было подмечено еще ? Если сдвинуть ползунок RF Gain до упора 49.6 - то прием становиться хуже / тише, чем при значении 48 ... Кстати, другие экспериментатры также указывали на этот факт / значение не более 48 ... Обзор rtlsdr_NOHARDWAREMOD_VC.dll отменяется по причине того, что эта сборка практически не работает ... Многие отзывы в интернете указывают о том же самом ... Не могу сказать определенно, но подозреваю, что эта особенность конструкции одной из многих модификаций / клонов SDR приемника и возможно у кого-то также будет работоспособно - надо пробовать ... Но у меня практически не работает ... Хотя, что-то там есть ... Но перемычку для RTL SDR точно никому не советую использовать ... Бесполезное занятие ...

Что-ж ... Знания - знаниями, проблемы - проблемами, но, как говорит поговорка : а, Fax - и ныне там ... Пришла пора применять кардинальные меры и надеюсь что еще нескольких экспериментов с переделкой RTL-SDR будет достаточно ... Иначе - кто его знает, чем все это может закончиться ...

Цикл статей о способах, как заставить цифровой RTL SDR приемник работать на низко / частотных коротковолновых КВ диапазонах коротких волн ... Перемычка ... Модифицированная DLL ... КВ антенна Круг, Петля ... Онлайн WebSDR и обзор КВ антенн ... FAX, прием Факс на КВ ... Новые возможности ... RTL SDR v3, особенности ... Длинный провод и траблы DLL ...

Ноябрь, 2018 ...

...