FlightAware Prostick против FlightAware Prostick Plus: Обзор

Недавно был выпущен FlightAware Prostick Plus. Prostick — это модифицированный RTL-SDR с встроенным LNA в самом адаптере. Он оптимизирован для приема ADS-B и отлично работает благодаря низкому уровню шума SKY7150 LNA, который используется в качестве первого каскада LNA. Однако из-за повышенного усиления LNA он легко перегружается от сильных сигналов за пределы полосы, таких как вещательное FM, DAB, DVB-T и GSM. Чтобы устранить эту проблему FlightAware рекомендует использовать их 1090 МГц фильтр перед адаптером. 

FlightAware Prostick Plus такой же, как Prostick, но Plus также включает SAW-фильтр на 1090 МГц внутри самого адаптера. Общая стоимость примерно на 15,95 доллара США дешевле, чем покупка комплекта Prostick + Filter. См. ниже табличное сравнение между двумя устройствами.

Первое, что мы замечаем: расстановка фильтра между двумя устройствами противоположна. У Prostick фильтр внешний и должен располагаться перед LNA. Это обеспечивает отличное подавление сигналов за пределами диапазона, но немного увеличивает коэффициент шума (NF) системы. Более высокий коэффициент шума означает, что сигнал ADS-B будет слабее, что приведет к меньшему диапазону и меньшему числу принятых сообщений. Однако фильтр FlightAware на 1090 МГц имеет низкие потери вставки и должен увеличить NF всего на 1–2 дБ.

С другой стороны Prostick Plus использует SAW-фильтр, размещённый после LNA. SAW-фильтры на 1090 МГц обычно имеют потери вставки в диапазоне 2–3 дБ. Но поскольку он размещён после LNA, потери почти полностью нивелируются за счёт усиления от LNA, и суммарный NF остаётся низким. Ослабление SAW-фильтра меньше, но у него уже нет такая большая полосa пропускания. Узкая полоса пропускания может быть полезной для людей, живущих рядом с аэропортом и сталкивающихся с помехами от импульсов опроса на 1030 МГц или от GSM на 950 МГц.

В теории Prostick + Filter должен работать лучше в условиях очень сильных сигналов за пределами диапазона (любой сигнал вне 1090 МГц). А Prostick Plus должен работать лучше в условиях с более слабым сигналом за пределами диапазона. Теория говорит, что поскольку LNA расположен первым в цепи сигнала на Prostick Plus, он более подвержен перегрузке от сильных сигналов, так как у него нет защиты фильтром. LNA, используемый в обоих Prostick, — SKY7150, который имеет очень высокий рейтинг OIP3. Высокий OIP3 означает, что его поведение в присутствии сильных сигналов превосходно, и он не перегружается так легко. Однако даже очень высокий рейтинг OIP3 LNA не выдерживает сильные вещательные сигналы в некоторых местах.

У Prostick Plus также есть другие улучшения, такие как TCXO. ADS-B очень устойчив к дрейфу частоты, поэтому TCXO незначительно повлияет на декодирование, однако стоимость 28,8 МГц TCXO, закупаемого оптом, менее 1 доллара США, поэтому, возможно, решили добавить его. Похоже, что TCXO также используются в новых партиях выпуска Prostick. Plus потребляет всего 300 мА по сравнению с Prostick, который потребляет 330 мА. Это может быть связано с удалением светодиода (Хотя в новых партиях Prostick тоже может быть удален LED, так как они заявляют потребление 300 мА.)

Реальные испытания

Здесь мы тестируем Prostick и Prostick Plus в условиях сигнала, в окружении множества сильных помех BCFM, DVB-T и GSM сигналов. Мы видели сообщения на форумах FlightAware, что у некоторых пользователей Prostick Plus демонстрирует улучшенную работу, тогда как у других — плохие или сниженные результаты. В рамках этих тестов и обзора мы можем показать, при каких условиях каждый из стиков будет работать лучше всего. Мы не тестируем Prostick без фильтра, так как без фильтра мы не можем получить какие-либо сообщения ADS-B из-за перегрузки.

Test 1: FlightAware ADS-B антенна

Сначала мы провели тест, используя FlightAware ADS-B антенну, двухпортовый разделитель сигнала и Prostick Plus и Prostick + Filter. Мы использовали Modesdeco2 в качестве программного обеспечения ADS-B и провели тест на 45 минут.

Результаты показывают, что Prostick Plus немного опережает Prostick + Filter. Похоже, что потери внешнего фильтра на 1–2 дБ не приводят к значительному снижению количества сообщений ADS-B, однако результаты показывают, что Prostick Plus даст лучшие результаты в условиях благоприятного приема.

В этом тесте мы использовали великолепную FlightAware ADS-B антенну. Эта антенна специально настроена на 1090 МГц и обеспечивает некоторое подавление сигналов за пределами диапазона. Этого подавления достаточно, чтобы Prostick Plus хорошо работал в нашей тестовой зоне без перегрузки.

В приведенном ниже слайдере мы сначала проверили прием ADS-B в SDR#, чтобы увидеть, была ли заметна визуальная разница. Прием казался идентичным. На оставшихся изображениях мы проверяли, как прием вел себя на сигналах за пределами диапазона у двух устройств. В этих тестах нам нужно, чтобы сигналы за пределами диапазона были низкими, поэтому меньшие сигналы лучше. Prostick Plus фильтрует наши сигналы за пределами диапазона значительно меньше, что может быть одной из причин увеличения перегрузки. Но количество фильтрации, выполняемой Plus, было достаточным вместе с этой антенной, настроенной на 1090 МГц, чтобы не вызывать перегрузку при максимальном усилении.

Test 2: Discone антенна

Во втором тесте мы показываем, что может произойти, если сигналы за пределами диапазона, поступающие на Prostick’и, действительно сильны. Это могло бы произойти, если использовать широкополосную антенну, которая не специально настроена на 1090 МГц, или если сигналы за пределами диапазона в вашем регионе exceptionally strong (например, жить рядом с передающей вышкой). В этом тесте мы использовали ту же схему, что и в тесте 1, но в качестве антенны использовали широкополосную Discone-антенну. Это означает, что естественная фильтрация сигналов за пределами диапазона от антенны FlightAware отсутствует, и сигналы за пределами диапазона поступают в донгл намного сильнее.

Здесь мы обнаружили, что Prostick Plus дал плохие результаты. Сигналы за пределами диапазона были слишком сильны для обработки LNA, что вызвало перегрузку и значительную десенситизацию сигналов ADS-B. Сообщения, принятые Prostick + Filter, были значительно выше.

На приведённых ниже скриншотах SDR# мы ясно видим, что Prostick Plus имеет очень слабый прием ADS-B на 1090 МГц с этой антенной. Уровень шума намного выше из-за десенситизации и перегрузки от вещательного FM и DVB-T сигналов. Уменьшение усиления на RTL-SDR не сильно помогает, так как большая часть перегрузки происходит на первом каскаде SKY7150 LNA. Это можно увидеть по объему перегрузки сигнала, присутствующей при настройке на вещательное FM и другие диапазоны в SDR#.

Выводы

Оба USB-донгла Prostick и Prostick Plus — отличные дешевые приемники ADS-B. Если вы хотите установить постоянную мониторинговую станцию ADS-B, они настоятельно рекомендуются. 

Итак, какие выводы можно сделать из этих тестов?

1. Если вы живете в среде с чрезвычайно сильными сигналами за пределами диапазона, вам нужно разместить фильтр первым. В этом случае используйте сочетание Prostick + внешний фильтр (или Prostick Plus + внешний фильтр).
2. Иначе используйте Prostick Plus для немного лучшей производительности и меньшей стоимости.
3. Чтобы снизить вероятность перегрузки с Prostick Plus, используйте антенну, настроенную на 1090 МГц.

Ниже приведена таблица с повторной сводкой рекомендаций.

Для большинства людей Prostick Plus должна работать нормально и быть лучшим выбором. Также можно быть уверенным: если вы приобретете Prostick Plus и окажется, что он перегружаетcя в вашей среде, у вас всегда есть возможность разместить внешний фильтр перед ним. Тогда вы фактически получите те же характеристики, что и со стандартным Prostick + Filter. Комбинация Prostick Plus + внешний фильтр может быть еще более выгодной для пользователей в очень сильных сигналах.

Также помните, что Prostick’и рассчитаны на то, чтобы располагаться как можно ближе к антенне без использования коаксиального кабеля. Вы можете использовать USB-удлинители или запустить Prostick на удалённом вычислительном узле Raspberry Pi, чтобы это добиться. Если вы хотите проложить коаксиальный кабель между антенной и Prostick, вы увидите значительное снижение производительности из-за потерь в коаксиальном кабеле. В такой ситуации вам следует вместо этого разместить перед антенной LNA, например LNA4ALL или Uputronics ADS-B LNA, и использовать bias-tee для питания его.

Источник:

• FlightAware Prostick Plus был выпущен
• фильтр 1090 МГц
• Купить Prostick
• Купить Prostick Plus
• рекламировать
• LNA4ALL
• Uputronics ADS-B LNA