RTL-SDR

Тестирование прототипа понижающего конвертора Outernet L‑диапазона

Outernet — стартап, который ставит цель революционизировать способ получения информации людьми в регионах с отсутствующим, слабым или цензурируемым доступом к интернету. Их сервис — только downlink и работает на спутниковых сигналах диапазонов C и L, ежедневно передавая актуальные новости, а также другую информацию, такую как книги, образовательные видеоматериалы и файлы. Чтобы принять сигнал, вам понадобится одна из их официальных или самодельных версий приемников Lighthouse или Lantern (последний ещё не выпущен), или RTL-SDR или аналогичный SDR. Недавно они объявили о своём новом сигнале L‑диапазона шириной 5 кГц на частоте 1539,8725 МГц на спутнике Inmarsat I4F3, расположенном на 98W (покрывает Америку), и надеются вскоре начать вещание в большем числе регионов.

Типичный RTL-SDR, как известно, часто имеет слабые или нестабильные характеристики выше 1,5 ГГц (хотя это можно исправить в той или иной степени), поэтому Outernet работает над понижающим конвертером L‑диапазона. Понижающий конвертер работает, принимая сигналы и сдвигая их на более низкую частоту. Это выгодно, потому что RTL-SDR более чувствителен и не выходит из строя на более низких частотах, а если использовать его близко к антенне, более низкая частота позволяет использовать более длинные участки дешевого коаксиального кабеля без значительных потерь сигнала.

На этой неделе мы получили по почте прототип их понижающего конвертера. Понижающий конвертер использует LO‑сигнал 1,750 ГГц, поэтому любой входной сигнал, подаваемый на него, будет вычитаться из этой частоты. Например, частота STD-C 1,541450 ГГц будет уменьшена до 1750 ГГц – 1,541450 ГГц = 208,55 МГц. Это также означает, что спектр будет выглядеть перевернутым, но это можно исправить, выбрав «Swap I & Q» в SDR#. Понижающий конвертер также усиливает сигнал с помощью LNA и имеет фильтр для подавления мешающих внечастотных сигналов.

The Outernet downconverter circuit board.
Прототип платы понижающего конвертора Outernet.
Спеcsheet for the downconverter.
Спецификация понижающего конвертора.

Мы протестировали понижающий конвертор с использованием их патч‑антенны, которую они отправили нам ранее (патч‑антенна была использована и показана в этом руководстве по приему Inmarsat STD-C). Наши испытания показали, что в целом понижающий конвертор работает очень хорошо, давая нам намного более сильные уровни сигнала. Ранее мы использовали патч+LNA4ALL и смогли достичь приема, достаточно хорошего для декодирования STD-C и AERO сигнала, но при условии, что патч был точно ориентирован на спутник для максимального сигнала. Теперь с помощью понижающего конвертора сигналы приходят намного сильнее, и точная настройка направления патча больше не требуется, чтобы получить сигнал, достаточный для декодирования STD-C или AERO.

Понижающий конвертор может питаться через соединение bias tee, и это хорошо работает с нашими RTL-SDR-донглами с включённым bias tee. Мы также тестировали bias tee на Airspy R2 и Mini и не столкнулись с проблемами. Его можно также питать прямым подключением 5V к выводу/заголовку (header), и отмечают, что этот заголовок будет заменён USB‑разъёмом в производственной версии.

Дата выпуска и точная цена на эти устройства пока не подтверждены, но мы полагаем, что цена будет сопоставима с ценой upconverters и составит около 50 USD или меньше.

Хороший недорогой понижающий конвертор должен помочь пользователям RTL-SDR и другим SDR не только лучше принимать сигнал Outernet, но и другие спутниковые сигналы, такие как STD-C и AERO.

Хотя входной диапазон фильтруется и RF‑частота указана от 1525 до 1559 МГц, мы не столкнулись с проблемами приема сигналов до частот GPS 1575 МГц, а также до сигналов Iridium на 1,626 ГГц, хотя прием на таком диапазоне был значительно слабее.

Ниже приведены некоторые скриншоты приема. Здесь мы использовали патч‑антенну Outernet, установленную на подоконнике, с понижающим конвертером непосредственно после антенны, а затем 10 метров коаксиального кабеля RG6 до ПК и RTL-SDR с включённым bias tee. Мы обнаружили, что при примерно ~200 МГц сигнал, понижаемым конвертером, потери в кабеле RG6 были незначительны. Более качественный прием можно получить, поместив патч на улицу. В некоторых скриншотах мы использовали драйвер Vasilli’s R820T с функцией децимации, которая позволяет намного чётче рассмотреть узкополосные сигналы.

Some AERO Signals Zoomed in with the Decimation feature in SDR#.
Некоторые сигналы AERO увеличены с помощью функции децимации в SDR#. Получено с помощью понижающего конвертора Outernet и патч‑антенны.
Some AERO and other Signals Zoomed in with the Decimation feature in SDR#.
Некоторые сигналы AERO и другие сигналы, увеличенные с помощью функции децимации в SDR#. Получено с помощью понижающего конвертора Outernet и патч‑антенны.
Signals zoomed out.
Сигналы на более широком диапазоне. Получено с помощью понижающего конвертора Outernet и патч‑антенны.

Источник:

Подбираете SDR под задачу?

Опишите, что и где хотите принимать, — подскажем подходящие модели и где их купить.

Похожие материалы

Весь блог