О приемниках RTL-SDR

На самом деле RTL-SDR это цифровая ТВ приставка для компьютера на чипе RTL2832U для приема стандарта цифрового телевидения DVB-T. Но любопытные энтузиасты, это Антти Палосаари, Эрик Флай и сообщество Open Source Mobile Communications(osmocom) в конце 2013 года совместными усилиями выяснили, что с данного чипа, можно получать сигнал квадратурной модуляции напрямую в компьютер. С помощью написанного ими драйвера под ТВ тюнер стало возможным превратить его в широкополосный SDR приемник. Радиолюбители называют этот приемник по разному — донгл, RTL-SDR, свисток и т.п.

В Китае такую приставку выпускают множество фирм, но объединяет их одно — все они построены на чипе RTL2832. Это микросхема, содержащая два 8-битных АЦП с частотой дискретизации до 3,2 МГц и интерфейс USB для связи с компьютером. Эта микросхема на входе принимает I- и Q-сигналы от микросхемы тюнера.

Самые распространенные микросхемы тюнера это R820T и E4000. Они реализуют радиочастотную часть: МШУ по входу, IQ модулятор, фильтр, УПЧ. В настоящее время микросхема E4000 не производится, R820T устарела, актуальна R820T2 она имеет лучшую производительность и обладает лучшей чувствительностью. Самый дешевый донгл с микросхемой R820T2 сейчас стоит около 500 рублей. В продаже еще есть донглы первой версии на R820T — стоят они около 430 рублей. По диапазону принимаемых частот донглы отличаются: на базе Е4000 прием будет 52-2200 МГц, с разрывом от 1100 до 1250 МГц, а если будет стоять чип Rafael Micro R820T, то диапазон будет от 24 до 1766 МГц. Для того чтобы расширить диапазон принимаемых частот и принимать КВ применяют 2 способа: конвертеры и так называемый DirectSamplingMode.

Конвертеров существует несколько конструкций от разных команд: SpyVerter, NooElec, Hack-It-Up, Nobu и т.д. По отзывам самый лучший из них это SpyVerter. Второй способ интереснее. Достигается он несколькими путями — программным и железным. Программный способ требует модифицированный драйвер. Драйвер отключает тюнер и подключает антенну напрямую к чипу RTL2832U. Но характеристики приема при этом способе совсем удручающие. При железной модификации происходит примерно то же самое, только антенна подключается напрямую в обход тюнера к 1 или 2 ножке чипа RTL2832U через фильтры и симметрирующий трансформатор. Конструкций тоже множество: Marty KN0CK, BA5SBA, Japanese Direct Sampling Receiver, DX Patrol, TCXO Modded, Rtl-SDR V3 и т.д. В программе приемника настраивается Sampling Mode выбирается Direct Sampling (Q-branch или I-branch, в зависимости от того на какую ножку подключена антенна). Всю информацию по конвертерам и DSM можно посмотреть в статье Roundup of Software Defined Radios.

Отдельно стоит упомянуть конструкцию RTL-SDR V3 от команды RTL-SDR. Одно из новейших устройств 2016 года. Сделаны алюминиевый корпус и хорошее охлаждение, применен термокомпенсированный кварцевый генератор (что позволило добиться стабильности частоты по температуре), тюнер R820T2, разъем SMA для подключения антенны, инжектор питания 4.5в по фидерной линии для разных МШУ и конвертеров, снижен внутренний шум. Также встроили полноценную схему DirectSamplingMode — предусилитель около 10 дБ, ФНЧ 24 МГц и симметрирующий трансформатор. Сами разработчики называют доработку экспериментальной, и с нормальным конвертером она вряд ли сможет тягаться, но в качестве КВ приемника для начинающего - самое то. КВ режим включается программно, в SDRSharp это настройки — Sampling Mode — Direct Sampling (Q-branch). Приему ниже 500 кГц мешает схема инжектора питания, при необходимости можно удалить дроссель инжектора. Стоит дороже остальных донглов — 1250 рублей, но это того стоит.

Минимальные требования к компьютеру — это 2-х ядерный процессор Core2Duo E7300, 2 и более Гб оперативки, USB 2.0 интерфейс. Что касается программного обеспечения — выбор здесь настолько огромен, что устанешь перечислять. Программы есть и под Windows, и под Linux, и под Mac и даже под Android. Да, если на вашем смартфоне или планшете есть OTG, то вы можете использовать смартфон вместо компьютера. Самая популярная программа под Windows это SDRSharp и его форки SDRSharper, TSSDR. Хотя, благодаря тому, что под RTL-SDR написан универсальный модуль управления ExtIO, подключать RTL-SDR можно к любой программе, которая поддерживает ExtIO. HDSDR, Zeus Radio, SDRPlay, SDR-RADIO.COM V2, Linrad, CubicSDR, GQRX, Studio1, OpenWebRX, WebSDR, SDRTouch, Wavesink Plus, RFAnalyzer, cuSDR, PowerSDR, QTRadio, этот список почти бесконечен :) Не буду перечислять его весь. Можете сами посмотреть здесь. Из личного опыта — на УКВ я использую SDRSharp, а на КВ программу HDSDR.

Cамое ироничное во всем этом то, что в России свисток нельзя использовать по прямому назначению - приему стандарта цифрового телевидения DVB-T. Как вы наверное знаете, в России стандартом цифрового телевидения принят DVB-T2, который не совместим с DVB-T никак, то есть совсем. Но тем же невероятно, насколько обширно применение данного устройства радиолюбителями и энтузиастами. Просто для прослушивания эфира, отслеживания воздушных судов по ADSB маякам, приема ACARS сообщений с самолетов, декодирования сигналов транковых систем, отслеживание и прием данных с метеорологических погодных зондов, прием APRS пакетов, приема сигналов GPS, использования в качестве анализатора спектра, приема передач со спутников и МКС, постройки своего радиотелескопа, приема сигналов со следов мететора, прослушивания FM радиостанций и декодирования RDS, прослушивания цифрового DAB вещания, использования донгла в качестве панорамной приставки к трансиверу, поиска ВЧ помех, триангуляции источника сигнала, исследования неизвестных сигналов. С конвертером можно прослушивать КВ, декодировать цифровые виды связи, принимать на КВ погодные факсы, принимать DRM, SSTV, сигналы ЗГРЛС.

Многие ставят в укор скромные технические характеристики свистков, мол игрушка, не серьезно. Ну если мерять серьезность деньгами — смело покупайте Bitshark Express RX за 6300$, будет серьезно. И, не утрируя,- делайте скидку на цену свистка и на то, что изначально это всего лишь навсего ТВ тюнер. Не судите его строго. Мое мнение — каждый радиолюбитель, у которого есть компьютер должен попробовать воспользоваться RTL-SDR, хотя бы просто так, из любопытства.

(ↄ)R6FEJ(ex.UB6HMI)