SpyVerter — новый апконвертер, который недавно поступил в продажу. Он создан Йoussef (он программировал SDR# и работал над разработкой Airspy SDR) и Бобом W9RAN (из rantechnology.com и youtube.com/user/ranickel). В этом посте мы рассмотрим SpyVerter и сравним его с некоторыми другими апконвертерами, которые мы использовали ранее.
Предпосылки
Радиопередачи в диапазоне от 0 до 30 МГц могут распространяться вокруг земного шара. На этих частотах существует множество интересных сигналов, таких как международное коротковолновое радио, радиосвязь любителей и несколько военных передач.
Минимальная настраиваемая частота RTL-SDR составляет 24 МГц, поэтому он может принимать лишь небольшую часть интересных передач, существующих в диапазоне 0–30 МГц. Чтобы принимать частоты ниже 24 МГц, требуется апконвертер (или выполнить режим прямого семплирования). Апконвертер просто работает, смещая эти более низкие частоты вверх до более высокой частоты, которую может принимать RTL-SDR. Например, сигнал 5 МГц может быть преобразован до 105 МГц.
До настоящего времени большинство достойных апконвертеров (таких как популярный ham-it-up) основаны на архитектуре двойного балансного микшера, реализованной чипом ADE-1 от Minicircuits. SpyVerter, с другой стороны, основан на другом типе архитектуры, который вдохновлён дизайном микшера H-mode, использованным в не выпускаемом приемнике HF7070. Ожидаемое основное преимущество этого дизайна по сравнению с дизайном на ADE-1 — лучшая производительность IIP3. Это в основном означает, что сильные сигналы не будут вызывать перегрузки в SpyVerter, что приводит к меньшему шуму и паразитным изображениям.
Ещё одно преимущество SpyVerter — использование 120 МГц тактового генератора с низким фазовым шумом и низким джиттером, что приводит к меньшему взаимному смешиванию и, следовательно, к большему SNR и к более низкому шуму. Низкий фазовый шум тактового генератора необходим для хорошей работы при приёме очень узкополосных сигналов, которые обычно находятся между 0 и 30 МГц. Другие апконвертеры, насколько можно судить, не указывают характеристики фазового шума.
SpyVerter поставляется в металлическом корпусе, с тремя SMA-адапторами. Металлический корпус отлично тем, что помогает не допускать попадания сильных помех в сигнальный тракт, а также стабилизирует внутреннюю температуру, минимизируя дрейф частоты. Большинство апконвертеров поставляются с металлическим корпусом только за доплату, тогда как SpyVerter идёт в комплекте по умолчанию.
Хотя SpyVerter разработан для использования вместе с Airspy, он полностью совместим и с RTL-SDR. SpyVerter можно питать через USB-кабель или через 5V‑байас‑TEE (и это совместимо с байас-TEE, используемым на установках RTL-SDR Blog, продаваемых нами).
Сравнение спецификаций
| Апконвертер | Тактовая частота | Байас-TEE? | УНШ? | Архитектура | Корпус? | Дополнительно? | Цена (USD) |
| Spyverter | 120 МГц, низкий фазовый шум | Да | Нет | вдохновлённый микшером H-mode | Да, по умолчанию в металлическом корпусе. | Три адаптера SMA. | |
| Ham-It-Up | 125 МГц | Нет | Нет | ADE-1 (v1.0) / ADE-1 перевернутый (v1.3+) | Доступен как дополнительное дополнение за $21.95. | Опциональная цепь источника шума (но не устанавливается по умолчанию) | $44.95 + корпус $21.95 |
| Nobu | 100 МГц | Нет | Нет | ADE-1 перевернутый | Доступен как дополнительное дополнение. | Нет. | $56 + корпус $25 |
| SV1AFN | 200 МГц | Нет | Да | ADE-1 перевернутый | Нет доступных вариантов. | Нет. | $57 |
Испытания
Авторы SpyVerter, Youssef и Bob (W9RAN), прислали нам образец для обзора несколько недель назад, и ниже мы приводим реальные результаты тестирования. Мы сравниваем SpyVerter с двумя дизайнами на ADE-1: Ham-It-Up V1.0 и апконвертер, разработанный Nobu в Японии. Ham-It-Up V1.0 использует ADE-1 в стандартной конфигурации, тогда как апконвертер Nobu использует ADE-1 в обратном порядке. Использование ADE-1 в обратном порядке позволяет лучше работать ближе к DC, но может вызывать проблемы с импедансом. Если хотите больше информации об этом, смотрите этот пост, где Mile Kokotov рассматривает апконвертер SV1AFN (также использующий ADE-1 в обратном порядке) и Ham-It-Up и обсуждает немного способы подключения ADE-1. Мы отмечаем, что новые версии Ham-It-Up (v1.3) также используют ADE-1 в обратном порядке, поэтому производительность современного Ham-It-Up может быть ближе к Nobu и SV1AFN.
В каждом из этих тестов мы использовали донгл RTL-SDR Blog, SDR# и специальный драйвер декамации для R820T, выпущенный Василли. Драйверы декамации Василли делают просмотр сигналов HF в SDR# намного приятнее, так как позволяют получить высокое разрешение уменьшенного масштаба зума и, следовательно, улучшенное визуальное SNR. Это облегчает обнаружение узкополосных слабых сигналов. Его плагин также имеет опцию «Использовать SpyVerter для HF», которая просто автоматически устанавливает корректное значение смещения частоты на -120 МГц для SpyVerter. Каждый апконвертер был запитан от внешнего аккумулятора.
Тестирование проводилось последовательно, но все три устройства протестированы в течение примерно 5 минут, чтобы гарантировать, что HF условия не изменились слишком сильно. Все тесты выполнялись с антенной Miniwhip, установленной на крыше (за исключением одного теста, в котором использовалась магнитная петля).
AM диапазон вещания
Здесь мы протестировали все три устройства в диапазоне вещания AM от DC до 2 МГц. Коэффициенты усиления устанавливались одинаково во всех тестах. Нажмите на эскизы, чтобы увидеть скриншоты других апконвертеров.
Miniwhip
Из этих изображений сравнения ясно видно, что SpyVerter имеет самый низкий уровень шума и наивысшее SNR на сигналах.
Magloop
С существенно меньшим уровнем шума и слабее принимаемыми сигналами магнитной петлей SpyVerter и апконвертер Nobu были схожи. Однако здесь ham-it-up демонстрирует заметные перегрузки около DC, имеет изображение DC-сигнала около 2 МГц, а также помехи в диапазоне FM.
9 МГц диапазон коротковолнового радиосигнала
В этом тесте мы использовали Miniwhip и донгл RTL-SDR для настройки на диапазон 9 МГц коротковолнового радиосигнала. Мы использовали частоту дискретизации 2.56 MSPS и увеличили масштаб с помощью коэффициента декамации 4.
Скриншоты показывают, что SpyVerter явно имеет самый низкий уровень шума, наилучшее отношение SNR и наименьшее число артефактов шума. Мы считаем, что артефакты и более высокий уровень шума в ham-it-up и Nobu’s апконвертере могут быть вызваны перегрузкой в микшере и взаимным смещением от использования часов с более высоким фазовым шумом. Артефакты в этом случае — желтые расплывчатые области на изображениях.
11 МГц диапазон коротковолнового радиосигнала
Снова результаты в диапазоне 11 МГц международной коротковолновой связи показывают аналогичные результаты с SpyVerter, который перегружается значительно меньше и, следовательно, имеет более низкий шумовой пол и меньше шумовых артефактов.
Маяки без направления (NDB)
Здесь мы протестировали апконвертер на приёме неконцентрированных маяков (NDB) на частотах VLF около 250–300 кГц. Мы использовали коэффициент декамации 16, чтобы получить приятное увеличение.
Неконцентрированные маяки используются для помощи навигации самолётов. Все три устройства работали похоже, но SpyVerter имел слегка более низкий шум и меньше шум. Эти сигналы могли быть не настолько сильными, чтобы заметить значительную разницу.
20 кГц VLF
В этом тесте мы пытались принять некоторые военные сигналы на очень низкой частоте 20 кГц. Мы не уверены, что это за сигналы, но они выглядят как сигналы направления для военной разведки. Здесь SpyVerter и Nobu’s апконвертер работали похоже, но ham-it-up V1.0 не смог принять сигнал должным образом из-за стандартного использования ADE-1.
Тест генератора сигнала
Последний тест был искусственным по своей природе. Мы использовали HackRF для ввода тона на 10 МГц и сделали скриншоты. Чем выше шумовой пол вокруг сигнала, тем хуже работает апконвертер.
Опять же результаты показывают, что SpyVerter имеет наименьшую перегрузку, за ним следует Nobu’s апконвертер, а затем Ham-It-Up.
Вывод
Исходя из спецификаций и результатов, можно ясно видеть, что на данный момент SpyVerter, вероятно, лучший апконвертер, который можно купить для RTL-SDR. Цена сопоставима с другими апконвертерами, но по умолчанию поставляется с низкофазовым шумом часами и металлическим корпусом. По нашим тестам мы считаем, что его архитектура, по всей видимости, превосходит дизайны на ADE-1 в отношении проблем, вызванных сильными сигналами. Если бы мы смогли принять ещё более сильные сигналы в наших тестах, разница, вероятно, была бы ещё более значительной.
Итак, если у вас уже есть апконвертер, стоит ли бежать обновлять его до SpyVerter? Это зависит. Вероятно, значительное преимущество вы увидите только если сможете принимать сильные сигналы. Люди с правильно настроенными DX или любительскими антеннами, вероятно, заметят значительное улучшение, но если у вас просто короткая проводная антенна и уровни сигнала низкие, то вы можете не увидеть большой разницы.
В последующем обзоре мы сравним производительность SpyVerter на его предназначенном SDR — Airspy.
SpyVerter стоит $59 $49 USD, отправляется из Китая и может быть куплен в iTead Studio.
Обновление июля 2016: Цена SpyVerter снижена на $10 и теперь составляет всего $49 USD.
Источник:
