Команда Airspy недавно работала над продуктом по ретро-фит предуселектора для своего HF+. HF+ Airspy уже обладает отличным динамическим диапазоном и чувствительностью, но добавив предуселектор, они стремятся улучшить характеристики настолько, чтобы утверждать, что HF+ не хуже или даже лучше, чем гораздо более дорогие SDR, такие как Perseus, достигая динамического диапазона свыше 105 дБм.
Предселекто́р — это фильтр или банк фильтров, который ослабляет сигналы за пределами полосы. Это полезно, так как радиоприёмники могут десенситизироваться, если нежелательный сигнал приходит слишком сильно. Например, если вы настроены на диапазон 20 метров, но присутствует очень сильный сигнал MW, отношение сигнал/шум вашего желаемого сигнала в диапазоне 20 метров может снизиться. Радиоаппаратура с естественно высоким динамическим диапазоном, такая как Airspy HF+, менее подвержена этой проблеме, но для самых сильных сигналов использование предуселектора всё равно может помочь.
Предселекто́р HF+ должен быть впаян непосредственно на печатную плату HF+, и после установки он автоматически переключает диапазоны с помощью портов расширения GPIO, управляемых автоматически через настройку в SDR#, поэтому внешнего переключения не требуется.
Ожидаемая цена предуселектора HF+ составляет US$49, и он будет готов к продаже через несколько недель.
Измерения
Мы получили прототип фильтра несколько дней назад и начали его тестирование. По измерениям на VNA мы обнаружили, что предуселектор имеет четыре диапазона эксплуатации:
- 0 – 5.2 MHz
- 5.2 – 10 MHz
- 10 – 17 MHz
- 17 – 30 MHz
Airspy также предоставил нам блочную схему, которую мы приводим ниже.
Потери вставки, как правило, ниже 3 дБ, с довольно крутыми краями, особенно снизу. Верхние три фильтра отлично блокируют диапазон вещательного сигнала AM. Ниже приведены некоторые графики VNA, показывающие характеристики фильтра.
Установка
Предселекто́р поставляется на маленькой плате PCB размером 3,2 x 1,7 см, полностью закрытой металлическим экранирующим корпусом. Чтобы установить его, необходимо аккуратно припаять его к печатной плате HF+. Это может быть немного сложно, поскольку контакты очень маленькие, но если вы опытный паяльщик, проблем не возникнет.
- Сначала нужно открыть HF+ и снять R3 с HF+ PCB, который является нулевым резистором.
- Затем печатная плата предуселектора может быть размещена и две площадки IN и OUT припаяны на месте.
- Затем необходимо соединить питание и 2x GPIO линии к предуселектора с помощью проводов.
- Теперь нужно соединить два экранирующих корпуса толстым куском провода. Мы просто использовали два куска медной оплетки для пайки, чтобы сделать это.
- Наконец, рекомендуется обновить прошивку HF+ до последней версии и загрузить последнюю версию SDR#.
После припайки предуселектора на место он готов к использованию, а крышка HF+ может быть возвращена обратно. Ожидается, что коммерческие версии предуселектора будут поставляться с детальными инструкциями по установке.
На первом фото ниже мы сняли экран, чтобы увидеть, что внутри, а на втором фото показано, как он установлен на HF+ PCB.
Использование на RTL-SDR V3
Хотя предуселектор разработан для Airspy HF+, нет причин, по которым его нельзя было бы также установить на другие SDR, такие как наш RTL-SDR V3, для улучшения производительности режима прямого захвата.
У V3 есть свободные порты GPIO, которые можно использовать для управления фильтром, а 5 В для питания фильтра можно взять прямо с платы. В данный момент мы рассматриваем создание breakout-платы для фильтра, которая могла бы помочь в этом.
Мы провели быстрый тест с предуселектора, подключенного к RTL-SDR V3, работающему в режиме прямого захвата, и, как и ожидалось, производительность намного лучше, особенно выше 5 МГц, как только второй фильтр включился. Это связано с тем, что второй, третий и четвертый фильтры сильно затухают MW диапазон вещательного AM, который и является основным источником перегрузок на HF.
Следующие скриншоты показывают, насколько сильно фильтр смог снизить силу сигнала вещания AM, когда активировалcй второй фильтр 5.2 – 10 МГц. Это уменьшение было достаточно, чтобы предотвратить перегрузку на всех более высоких диапазонах.
HF+ Результаты
Для HF+ мы тестировали, внедряя сильный сигнал в два HF+ SDR: один с установленным фильтром, другой без. HF+ с фильтром регулярно выдерживал намного более высокую мощность сигнала без признаков перегрузки, и потери вставки не наблюдалось.
Скриншоты ниже показывают эксперимент с ослабленным желаемым сигналом на 14.2 МГц и сильным нежелательным сигналом на 1.5 МГц. При нежелательном сигнале на уровне 5 дБм, фильтрованный HF+ не показывал признаков перегрузки, тогда как нефильтрованный HF+ сработал AGC, увеличив затухание на входе, снижая силу сигнала примерно на 20 дБ и поднимая порог шума.
Другие обзоры
Другие рецензенты также получили предуселектор и тестируют его. Fenu radio загрузил короткий обзор и планирует писать больше в будущем. Он также сделал свой HF+ с предуселектором доступным для общественного использования через SpyServer (подробности в его посте). В видео ниже Лейф SM5BSZ рассматривает предуселектора и проводит несколько тестов, сравнивая его с Perseus. Его результаты, похоже, показывают, что Perseus достигает IP3 +25 дБм, в то время как HF+ с последней прошивкой и предуселектором способен получить достойный IP3 +10 дБм.
Заключение
Для большинства людей динамический диапазон HF+ уже, вероятно, более чем достаточен, но если вы принимаете очень сильные сигналы, предуселектор может помочь получить больше возможностей у HF+. Конечно, предуселектор не может помочь, если у вас сильные сигналы внутри диапазона фильтра.
Если вы хотите максимально использовать возможности вашего HF+, то фильтр за всего $49 — довольно хорошая сделка. Обратите внимание, что вам придётся открыть HF+ и быть уверенным в пайке на PCB.
Источник:
