Переделка на прием КВ, ч. 1. Перемычка, jumper.

Это исследование - немного под / затянулось и вылилось в целый цикл статей с разными подходами к решению проблемы приема низкочастотных диапазонов КВ радио ниже частоты приема RTL SDR донгла ...

RTL SDR, переделка на прием КВ, часть 1 ...

В интернете появились сведения о возможности прямого подключения демодулятора RTL2832 к антенне, для получения доступа к низко-частотному радиодиапазону, ниже частоты приема тюнера R820T 25 - 50 мГц ... Интересное открытие, так как в нижнем радиодиапазоне работает много станций ... При этом явно указывается, что использование конвертера сдвига частот - это более правильный метод, чем прямое подключение ко входу I или Q ...

Изготовление конвертера диапазона частот в бытовых условиях - это большая заморочка ... И, неясно - в какой участок диапазона конвертить частоты - в 50 мГц или выше ... Как настроить все это ... Гораздо проще припаять перемычку и поэксперементировать ...

Раз есть план - пора переходить к реализации, но ... Сначала хотелось бы уйти от простого провода и применить какую-нибудь модернизированную антенну ... Так родилась мысль об антенна метелка модернизированная ... Также, будет не лишним заранее предусмотреть блочную конструкцию подсоединения дополнительных устройств к приемнику RTL SDR ... Из доступного я выбрал ТВ штекеры, позволяющие быструю модернизацию и конфигурацию приемной системы : прямое подключение антенн, подключение фильтров, усилителей и всего, что еще может пригодиться в будущем ... Направление всех подключений разъемов - вилкой к приемнику ... Получился некий радиоконструктор ...

Итак, в SDR приемник впаяна перемычка, настройки сделаны, новая антенна подключена - ого, нут тут не очень понятно ... 3.x мГц и 7.x мГц ... Сильные радиовещательные станции Франция, Италия, Литва, Украина, что-то восточное Корея / Китай / Япония ... Очень много интермодуляционных помех ... И ловится ФМ радио - ну, а что вы хотели? Устройство, предназначенное для диапазона FM и выше - умеет ловить только этот диапазон ... Как его ни глуши ... И при этом - никакой качественной морзянки / или, тем более, голосовых переговоров радиолюбителей ... Хотя, весь эфир забит неразборчивым шумом ...
Примечание : последнее время в интернет магазинах появились в продаже RTL-SDR Band Stop Filter - фильтра УКВ диапазона 88 - 108 МГц ... Также, можно найти и простую схему этого фильтра для самостоятельного изготовления ...

Вот, навскидку ... Не используйте эти частоты для поиска радио - они неправильные / наводки FM диапазона на прямой вход ... Частоты в Герцах ...
1 200 100 - Радио Звезда
2 401 100, 2 652 800, 2 799 200, 5 000 900, 7 296 700, 7 595 600, 8 193 200, 8 990 600, 9 497 900 ...
9 898 900 - Радио Вести FM
10 199 800 - Первое Автомобильное Радио
10 700 800, 11 099 000 ...
11 500 900 - Радио Си
12 700 200 - Радио Джем FM [ 102.5 мГц ]
13 577 600, 14 000 000, 14 800 000, 15 230 000, 15 600 000 ...
- Примерно то же самое происходит, если на обычном / не переделанном приемнике - так же выбрать I или Q канал в настройках и проверить нижний диапазон ... Примерно тот же самый эффект - прием более высокочастотных станций на более низкочастотных диапазонах / наводки ...

Так, как провод припаян непосредственно ко входной антенне - так / или иначе R820T тюнер продолжает слать помехи?
Сначала выкидываю конденсатор от ноги I демодулятора RTL2832 - тот же эффект ...
Затем, на всякий случай - отпаиваю конденсатор от ноги Q - тот же эффект ...
Следующее кардинальное решение : перерезать входные дорожки R820T - не-а, тот же эффект ...

Крупные радиовещательные станции то принимаются / то совсем - нет ... Очень похоже на то, что это связано с прохождением радиосигнала ... Новая антенна - модернизированная радио метелка - приятно порадовала :
во-первых тем, что смогла принять импортные станции ...
во-вторых - достаточно низким уровнем шума и помех ...
тест с согласующим трансформатором / типа BalUn - не оправдал надежд, просто не подходит для этой антенны ...
к ней бы хороший усилитель ВЧ сигнала с фильтром ФНЧ - возможно было бы больше толка ... а, еще лучше, Up конвертер с усилителем ...

Не помогают никакие танцы с бубном, переделки тв-усилителя для усиления радио, простенькие фильтры селекции частот на входе ... Нет, влияние конечно есть и наблюдается, только - толку - никакого ... Таким образом, искалеченный приемник дает право на вывод, что jumper / перемычка - это шняга ... Остается открытым вопрос - как эта шняга работает, и какие выгоды / уроки из этого можно извлечь для использования в будущем ? ... Придется снова засесть за матчасть и разбираться с datasheet / мануалами ...

При чтении Rafael R820T datasheet выясняется, что базовая частота кварца 16 мГц, а совсем не 28,8 мГц, как это может быть обнаружено в RTL SDR приемниках ... Однако, полный список возможных применений кварцев не ограничивается только этими частотами : 12 MHz, 20 MHz, 20.48 MHz, 24 MHz, 27 MHz, 28.8 MHz, 32 MHz ... Еще одно интересное открытие - особенность применения Rafael R820T в том, что тюнер использует только 2 из четырех входных каналов RTL2832, в то время, как тюнер Elonics E4000 имеет 4 выхода : I+ , I- , Q+ , Q- ... И, как сказано в спецификациях, сигнал этих выходов не сильно отличается от входного сигнала проволочной антенны ...

Так, что же делает тюнер R820T и почему можно подключать антенну напрямую к RTL2832 ? Тюнер просто качественно выделяет участок радиодиапазона и направляет аналоговую частоту в цифровой демодулятор ... Для чего тогда нужны выводы I и Q ? Все дело в разнице коррекции ... Для I - это DC Offset коррекция, для Q - это DAC коррекция, что вероятно в сумме должно давать чистый и ровный сигнал ... Входы I / Q - синфазные, что по этому поводу говорит

# ... ru.wikipedia.org, Википедия, Синфазный сигнал.

...

Синфазный сигнал - составляющая аналогового сигнала, присутствующая с одним знаком, амплитудой и фазой на всех рассматриваемых выводах. В электронике, где сигнал передается с использованием напряжения, синфазный сигнал обычно определяется, как - полусумма напряжений ...

В отличии от противофазы, где сигналы в сумме дают 0 ...

То, что сигнал тюнера аналоговый - дает право подключить антенну напрямую ко входу RTL2832, без предварительного усиления, настройки, подавления помех и коррекции - осуществляемой в тюнере ... Но именно это наиболее указывает на необходимость применения входных антенных фильтров и настроенных антенн - иначе весь радио / мусор одновременно пойдет на вход ...

Что касается цифрового демодулятора - то он, получая входную частоту, преобразовывает ее в один из видов требуемого выходного сигнала / в зависимости от назначения : USB, PCIe, CVBS, Audio, RGB, YCbCr, HDMI, CCIR ... Да во что угодно, в зависимости от алгоритма / прошивки ... В частности, в приемнике RTL SDR преобразование в USB, с дальнейшей обработкой сигнала на компьютере ...

Что еще известно о демодуляторе RTL2832 ? Datasheet поставляется с соглашением о неразглашении, поэтому - не распространен широко в интернете ... Однако, крохи информации все же просачиваются - что знают двое - знает весь мир ... RTL2832 поддерживает тюнеры с ПЧ / промежуточной частотой / IF, что влияет на режим дальнейшей обработки :
IF, 36.125 мГц, ПЧ, многофункционально-полезная : единая ПЧ для различных диапазонов, промежуточное усиление, повышение избирательности тракта ...
Low-IF, 4.57 мГц, смешивание сигналов до низкой ПЧ ...
Zero-IF, 28,8 мГц, DCR, прямое преобразование ...

Если так рассудить - то сигналы I / Q тюнера - это сигналы промежуточной частоты, соответственно - теоретически RTL2832 может принимать сигналы 0 - 28 мГц ... Это второе подтверждение возможности прямого подключения антенны непосредственно ко входу I или Q ...

Основа RTL2832 это АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и DSP (цифровой процессор сигналов). Выполняет цифровое преобразование DDC (IF в базовую полосу) с помощью микшеров I / Q (фаза составляет 90 градусов), цифровая фильтрация нижних частот, повторная выдача I / Q и отправка 8-битных данных I / Q в USB-порт ... Неиспользуемый в RTL2832 COFDM архитектуры блок быстрого преобразования Фурье / FFT ... Блок преобразует информацию временной области ... в информацию частотной области : ...
Временная область - y = амплитуда, x = время ...
Частотная область - y = амплитуда, x = частота ...

Dr. Phil написал FFT алгоритм для PhilSCAN программ ... При прямой выборке GNU Radio выполняет FFT алгоритм ... GNU Radio - Linux радио конструктор, с возможностью собственного построения и программирования ... Блочная конструкция позволяет строить собственные системы обработки сигналов ... Поскольку GNU Radio - это программа - могут обрабатываться только цифровые данные ... Для Windows доступна текущая (2018) версия GNURadio 3.7.x Win64 ... Автор не предполагает выпуск версии x32 ... О программе GNU Radio высказано множество лестных отзывов ...

Что рекомендуется еще для улучшения радиоприема :
Up Converter - конвертер низкочастотных диапазонов в частоту приема RTL SDR ... В настоящее время (2018) уже существует множество схем конвертеров : crystalradioadio.cn, G0CWA, GW0VNR, mr.KT315, pskato, quwy, UR0VS, VU3ZAG, YO2LDK ... Но, по отзывам и публикациям анализов схем - наиболее работоспособные и устойчивые конвертеры - с полевым транзистором ...
Fancy metal case - металлический корпус для SDR приемника; применение металла позволяет снизить уровень помех и установить теплоотводящий материал, что увеличивает стабильность работы SDR приемника ...
BalUn, симметрирующий трансформатор для антенны, предотвращает искажения парамеров антенны и кабеля, наводки ...
При изготовлении ФНЧ / ФВЧ / полосовых фильтров - обязательное экранирование, например, как советуют делать корпуса и перегородки из тонкой анодированной жести от различных тонкостенных банок и баллончиков ...
Антенный усилитель. Для версии RTL-SDR v3 рекомендуется

# ... lna4all.blogspot.com, усилитель антенны LNA4ALL, с низким уровнем шума.

... 28 MHz / 21 dB - 2,5 GHz / 11,5 dB ... Применение, включая : RTL-SDR (5v), AirSPY (4,5v), HackRF (3,3v) с поддержкой функции Bias-Tee / питание по радио / кабелю с программным включением подачи напряжения ... Различие усилителей определяется напряжением питания Bias-T, подаваемым SDR приемником на антенный вход ...

Ноябрь, 2018 ...

Раздел sdr-receiver : список всех страниц ...