Вчера команда SDRplay выпустила RSP1A за $99 США, что является ревизией RSP1A. В этом посте мы представляем обзор, сравнивающий его производительность с более старым RSP1 и продаваемым сейчас RSP2 за $169.95 США. Мы в основном хотим показать демонстрации улучшений, которые мы обнаружили на RSP1A в областях, где мы нашли проблемы на RSP1 или RSP2.
Обсуждение улучшений
Сначала представим обзор внесённых улучшений.
TCXO: Первым заметным улучшением является то, что RSP1A теперь оснащён TCXO точности 0.5PPM. Это было одной из основных критик к RSP1, так как RSP1 поставлялся только с обычным осциллятором, который может дрейфовать при изменении температуры. Но как упоминалось в нашем предыдущем обзоре, который включал RSP1, дрейф был довольно мал после прогрева благодаря хорошей теплоотдаче большой платы и относительно низкому потреблению энергии, что приводит к меньшему нагреву чипов Mirics, используемых в устройствах RSP. Тем не менее, TCXO — это хорошее обновление и возвращает устройство в ряд с большинством недорогих SDR на рынке сегодня.
Улучшенные RF-преселекторы + Notch-фильтры: Сильные сигналы за пределами диапазона могут перегружать SDR, вызывая такие проблемы, как имидж и снижение чувствительности. RF-преселекторы — это RF-фильтры, которые помогают отфильтровывать нежелательные сигналы для диапазона, на котором вы слушаете.
У RSP1 было 8 диапазонов преселектора, а RSP1A увеличивает их число до 12, что даже больше, чем 10 преселекторов на RSP2.
В тестировании мы обнаружили, что новые преселектора действительно помогают значительно. Новый 2-МГц фильтр нижних частот и диапазоны 2–12 МГц действительно помогают снизить помехи от вещания AM на диапазоне средних волн. Изменения в VHF-фильтрах уменьшают проблемы от сильных станций FM и DAB. Фильтры также существенно стали точнее, что делает существующие фильтры ещё более эффективными. RSP-1 в некоторых случаях страдал от помех вне диапазона, и RSP-2 немного улучшил ситуацию, но RSP-1A решает проблему помех намного более.
Новые Notch-фильтры FM/AM и DAB также хорошо справляются с подавлением этих часто проблемных очень мощных сигналов.
Улучшенная архитектура LNA: В RSP1 передний каскад LNA мог быть только включён или выключен. Включение снижает коэффициент шума и улучшает характеристики, особенно на частотах УВЧ. Единственный шаг усиления был проблематичным, так как LNA мог перегружаться на сильных сигналах, если он был включён. RSP1A внедряет блок управления усилением, который позволяет LNA иметь переменные ступени усиления.
Эта новая архитектура помогает максимально увеличить динамический диапазон RSP1A, тем самым уменьшая перегрузку.
Расширено диапазон частот до 1 кГц: нижняя граница RSP1 была 10 кГц, поэтому очень низкий LF-приём доступен теперь на RSP1A.
Bias-T: Так же как и с RSP2, bias-t позволяет питать внешние устройства по коаксиальному кабелю. Например, удалённые LNAs, переключатели и т. д. Размещение качественного LNA рядом с антенной оптимально, поскольку это помогает проталкивать сигналы через потери коаксиального кабеля.
RF-защита: Как и у RSP2, пластиковый корпус теперь покрыт внутри металлизированной краской. Это работает почти так же эффективно, как полностью металлический корпус, чтобы защитить от нежелательных сигналов, входящих непосредственно через печатную плату, а не через антенну. Мы всё ещё замечаем некоторое проникновение через коаксиальный экран, но оно относительно незначительно благодаря экранированию.
Разрешение АЦП увеличено до 14 бит: RSP1A использует тот же чип АЦП, что и RSP1, но теперь имеет разблокированную 14-битовую способность АЦП для полос пропускания ниже 6 МГц благодаря встроенной декамации и оверсэмплингу. Таким образом, данные 14-битной точности поступают напрямую на ПК при полосе пропускания ниже 6 МГц. Дальнейшая декамация по-прежнему может выполняться в программном обеспечении вроде SDRuno.
Битность АЦП выше может улучшить динамический диапазон, что означает, что сильные сигналы менее подвержены перегрузке SDR.
Мы спросили SDRplay, как 14 бит достигнуты теми же чипами, что и RSP1, и они пояснили, что это достигается за счёт встроенного оверсэмплинга и декамации на чипе. Они также написали следующий технический ответ, который очень стоит прочитать (свёрнут, так как ответ довольно длинный, нажмите «ПРОЧИТАТЬ ОТВЕТ» чтобы развернуть):
ПРОЧИТАТЬ ОТВЕТ
PCB Photos
По сравнению с RSP1 печатная плата RSP1A значительно более заполнена за счёт дополнительных фильтров.
Тестирование RSP1A
Ниже приведены некоторые скриншоты тестов, которые мы провели для сравнения трёх устройств RSP. Мы сосредоточились на диапазонах, где у RSP1 или RSP2 возникали проблемы, и постарались показать, какое улучшение можно получить на RSP1A.
Диапазон вещания на средних волнах (AM)
На приведённых ниже снимках мы сравниваем три SDR в диапазоне вещания AM, где сигналы очень мощные. RSP1 определённо показывает перегрузку сигналов, и снижение усиления не уменьшило помех между 0–500 кГц.
С другой стороны, RSP1A перегружается не так легко. В третьем скриншоте мы включаем MW-notch примерно в середине водопада. Нотч не охватывает весь диапазон AM, и сигналы около 500–700 кГц ослабляются меньше. Но включение его, по-видимому, достаточно для решения большинства проблем с имиджем, как видно в следующих тестах.
225 кГц
Далее мы протестировали диапазон LF. Как и ранее, видно, что RSP1 сильно страдал от перегрузки вещанием AM. Уменьшение усиления не помогло значительно снизить помехи.
RSP1A работает значительно лучше, как только включен MW notch-фильтр. Помехи уменьшаются, спектр становится чище. Некоторые остатки несущих AM-сигналов всё ещё видны, но они не так заметны, как ранее. В скриншоте мы включаем MW-фильтр в середине кадра, чтобы сравнить разницу между включённым и выключенным фильтром.
У RSP2 та же проблема перегрузки, что и у RSP1. Проблема в том, что HiZ-порт, который рекомендуется использовать на диапазонах HF, не имеет MW-notch-фильтра. Странно, но на RSP2 порты, рекомендуемые для VHF/UHF, имеют MW-notch, но мы не пробовали эти порты из-за их меньшей чувствительности на HF.
NDB Interference
Опять похожие проблемы имиджа возникали у RSP1 и RSP2 немного выше по диапазону на 300–500 кГц. RSP1A показал гораздо чище спектр после включения MW-фильтра. Снова MW-фильтр включается посередине скриншота RSP1A, чтобы показать сравнение с включённым и выключенным.
6 МГц
Здесь видно, что RSP1 был десензитизирован сильными сигналами AM. Фильтрация 2–12 МГц на RSP1A снизила AM-сигналы достаточно и значительно улучшила чувствительность.
Помехи BCFM DAB на 380 МГц
Проблема у RSP1 заключалась в том, что помехи от FM- и DAB-изображений станций всегда появлялись около 380 МГц. RSP1A значительно снижает эту проблему. Даже при выключенном FM notch FM-помехи уменьшились, а DAB notch не потребовался для устранения изображения DAB. Включение FM notch ещё больше снизило FM-сигналы. Но некоторые FM-помехи всё ещё проходят, и мы считаем, что они просачиваются через экран коаксиального кабеля.
Однако во время тестирования мы использовали предпродакшн-установку, у которой не было дополнительной металлической краской для экранирования. Мы обнаружили, что экранирование устройства значительно уменьшает помехи, связанные с коаксиальным экраном, поэтому это не должно быть проблемой на серийных устройствах и должно быть почти эквивалентно изображению RSP2.
Помехи DAB на 416 МГц
Здесь RSP1 страдал от помех от изображения DAB-станции прямо в 416 МГц диапазоне бизнес-диапазона. RSP1A не страдал от той же проблемы так сильно, даже при выключенном DAB-фильтре, хотя слабый контур сигнала DAB всё ещё может быть виден.
Помехи DAB на 918 МГц
В полосе восходящего сигнала мобильного телефона на 918 МГц RSP1 также имел проблемы с помехами DAB‑изображения. Эти помехи отсутствуют на RSP1A и RSP2.
Сравнения с похожими SDR?
Разумеется, многие будут спрашивать, как RSP1A сравнивается с другой недавно объявленной SDR — Airspy HF+. Или как он сравнивается с другими устройствами Airspy.
Во-первых, Airspy HF+ вероятнее всего не стоит сравнивать с RSP1A, так как они слишком разные. Airspy HF+ фокусируется на диапазонах HF и VHF, имеет меньшую полосу пропускания 660 кГц и имеет разрыв между 31–60 МГц. Однако он обладает наилучшой производительностью по чувствительности и устойчивости к сильным сигналам в этих диапазонах среди любого SDR стоимостью менее $300, который мы видели на сегодняшний день. Поэтому Airspy HF+ по-прежнему остаётся лучшим недорогим SDR для DX. RSP1A, с другой стороны, — это широкополосный SDR от 1 кГц до 2 ГГц с полосой пропускания до 10 МГц. Он более многоцелевой, но за счёт снижения производительности в сложных условиях сигнала.
RSP1A справедливо сравнивать с Airspy R2 или Airspy Mini. Нас ещё не было полного сравнения между ними, и мы полагаем, что большинству людей подойдёт любое устройство. Но мы считаем, что Airspy R2/One — лучшее устройство с более чистым спектром для использования в более продвинутой RF-настройке и с внешними компонентами, такими как LNAs и фильтры. RSP1A, с другой стороны, может быть более желательным для некоторых из-за меньшей стоимости и более широкого диапазона настройки. RSP1A лучше, если у вас нет бюджета на более дорогую систему и представляет отличное соотношение цены и качества.
Также зависит от того, предпочитаете ли вы пакеты программ SDR# (Airspy) или SDRUno (SDRplay); оба можно попробовать сперва на RTL-SDR‑донглах, если вы не уверены. Драйверы Airspy также являются open source, тогда как драйверы SDRplay — нет, и работа под Linux с Airspy кажется более надёжной. Так что это также может повлиять на ваше решение.
Выводы
Как и у RSP2, RSP1A не предлагает каких-либо основных технологических изменений по сравнению с первоначальным выпуском RSP1 в 2014 году. Используются те же чипы тюнера и АЦП. Однако RSP1A — это очень доработанная версия RSP1. Команда SDRplay сделала выводы из проблем, присутствовавших в RSP1, и исправила почти все из них, улучшив фильтрацию и архитектуру переднего каскада. Благодаря этим изменениям проблемы в RSP1, такие как перегрузка и имидинг, устранены или, по крайней мере, значительно снижены. Новые функции, такие как bias tee, TCXO, RF-защита и оверсэмплинг до 14 бит, также являются приятным бонусом.
Удивительно, несмотря на обновления, цена RSP1A также остаётся такой же, как у RSP1, которая составляет $99 USD.
Но если у вас есть RSP1, стоит ли подумать об обновлении до RSP1A? Ответ полностью зависит от того, что вы делаете с устройством и какая ваша сигнальная среда. Если вы сталкиваетесь с изображениями и перегрузками на RSP1, то да, RSP1A может решить эти проблемы. Если же вы уже получаете отличные результаты на RSP1, то обновление не требуется.
Также некоторые потенциальные покупатели SDRplay могут запутаться, выбирая между RSP1A и RSP2. По сравнению с RSP2 RSP1A имеет слегка более доработанную архитектуру, но RSP2 предоставляет дополнительные функции, такие как 3 входа и внешние входы/выходы тактов. Для большинства людей RSP1A будет всем, что нужно, и будет аналогично по производительности или даже лучше, чем у RSP2. Но если у вас несколько антенн, которые вы любите переключать между ними, или есть необходимость во входах/выходах тактов, тогда выбирайте RSP2.
Также зависит от того, предпочитаете ли вы пакеты программ SDR# (Airspy) или SDRUno (SDRplay); оба можно попробовать сначала на RTL-SDR‑донглах, если вы не уверены. Драйверы Airspy также являются open source, тогда как драйверы SDRplay — нет, и работа под Linux с Airspy кажется более надёжной. Так что это также может повлиять на ваше решение.
