Переделка на прием КВ, ч. 2. Модифицированная КВ DLL.
RTL SDR, переделка на прием КВ, часть 2 ...
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
# ... cqham.ru, 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 :
# ... tel-spb.ru, Колебательный контур LC.
... онлайн калькуляторы расчета резонанса, емкости, индуктивности ...
# ... coil32.ru, Расчет однослойной катушки.
... онлайн калькуляторы расчета катушек индуктивности ...
# ... bourabai.ru, Свойства катушек индуктивности.
# ... bourabai.ru, Индуктивные элементы.
# ... vpayaem.ru, Онлайн расчет резонансных LC фильтров ФНЧ, ФВЧ, ФПЧ.
# ... vpayaem.ru, Онлайн расчет LC фильтров.
... ФНЧ, ФВЧ, ФПЧ 3 / 5 / 7 порядка ...
# ... vpayaem.ru, Онлайн расчет LC ПФ.
... полосовых фильтров 3 / 5 / 7 порядка ...
# ... vpayaem.ru, 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) ...
# ... rtl-sdr.com, Oliver HF Mod DLL.
... Новый экспериментальный драйвер R820T RTL-SDR, который настраивается на 13 МГц или ниже ...
- 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 ...
Графики взаимосвязи усиления AGC Threshold и 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 ...
Ноябрь, 2018 ...
Раздел sdr-receiver : список всех страниц ...