Станция SDR из балконных антенн

Программно-определяемый радиоключ MSI.SDR  является клоном SDRplay RSP1 SDR, скорее не клон, а просто использование того же чипсета, что и RSP1 (отсюда и совместимость с SDRuno). Теперь мы подтвердили, что это действительно клон через SDRplay ( прочитайте здесь, чтобы узнать больше в превосходном блоге RTL-SDR ). То, что следует ниже, не является обзором SDR. Действительно, пост Grahat имеет мало общего с приемником и гораздо, гораздо больше связан с созданием надлежащих антенн! Мы удалили ссылки на MSI.SDR и призываем вас вместо этого инвестировать в отличный SDRplay RSP1a ( нажмите здесь, чтобы прочитать наш обзор RSP1a). 

То, что будет изложено ниже, не претендует на звание «окончательного руководства» или «последнего слова». Напротив, оно предназначено для людей, у которых мало или совсем нет опыта работы с SDR, но которые хотят попробовать собрать приличную станцию, не заплатив при этом ни копейки.

Идея написать это пришла мне в голову после прочтения ряда сообщений и обсуждений в различных онлайн-группах/форумах. Во многих случаях кто-то покупал SDR (обычно те, что идут с телескопической штыревой антенной), и после подключения ожидал, что он «просто заработает» или, лучше сказать, делал вид, что SDR, подключенный к этой штыревой антенне (обычно лежащей на столе прямо возле компьютера), может принимать ЛЮБОЙ ВОЗМОЖНЫЙ сигнал, включая передачи, идущие с «темной стороны Луны». 🙂 Эти люди испугались того факта, что SDR «не работает», и решили сдаться; теперь это краткое «руководство» должно позволить любому настроить то, что необходимо для работы SDR.

Я установил для себя следующие ограничения для этого проекта/эксперимента:

  1. Вся установка не должна стоить более 150 евро, чтобы, если после того, как вы попробуете SDR, вам не понравится, вам не пришлось бы платить $$$, в противном случае, если вы решите оставить ее, полученная станция позволит в дальнейшем ее расширить/улучшить.
  2. Имеющееся пространство рассматривалось как пространство квартиры, то есть не было большого поля для установки огромных проволочных антенн или возведения вышек, ограничением был балкон (в моем доме), который составляет 8 метров (максимальная длина антенны) на 3 метра (доступная высота) на 2 метра (ширина балкона).
  3. Вся установка должна быть простой и понятной, нет необходимости паять компоненты или создавать специальные типы антенн.
  4. Учитывая текущую ситуацию с COVID-19, большинство компонентов должны быть доступны онлайн, в то время как другие можно приобрести из того, что есть на месте (например, клейкой ленты).

Учитывая вышеперечисленные ограничения, я взял карандаш, бумагу и ластик (действительно высокотехнологичные инструменты) и начал составлять список необходимых вещей. После некоторого времени записи, стирания и размышлений у меня получился следующий список, доступный на Amazon:

Спецификация материалов

Вышеуказанное включает в себя все необходимое для сборки нескольких проволочных антенн (случайный провод, случайный диполь, петля…), коаксиальный кабель для подключения SDR, симметрирующее устройство для согласования коаксиального кабеля с антенной и вспомогательные детали, необходимые для установки антенны. Выбранный SDR не является обычным типом «RTL SDR», не то чтобы они не работали, но их 8-битный АЦП далек от хорошего исполнения, поэтому я решил выбрать другой SDR, который предлагает 12-битный АЦП и который также «представляется» системе как SDRplay RSP1.

[ Обратите внимание: с тех пор мы узнали от SDRplay, что MSI.SDR действительно является клоном SDRplay RSP1 . Вот пост из блога RTL-SDR, подтверждающий это . Мы рекомендуем приобрести RSP1a как лучшую альтернативу.]

В любом случае, все, что я могу сказать, это то, что после некоторых тестов MSI.SDR является довольно хорошим устройством и предлагает довольно много возможностей за свои деньги, так что я считаю, что это может быть хорошим устройством для людей, желающих попробовать свои силы в SDR.

Учитывая вышесказанное, вот фотография устройства MSI.SDR с включенным в комплект оборудованием:

Устройство очень маленькое, а в коробке есть два разъема: SMA для антенны и micro-USB (похожий на те, что используются в мобильных телефонах) для USB-кабеля, который используется как для питания, так и для управления; остальные части — это телескопическая штыревая антенна (около 98 см в полностью выдвинутом состоянии) с магнитным основанием и коротким коаксиальным кабелем, а также USB-кабель.

Получив SDR, я решил опробовать входящую в комплект штыревую антенну... Ну, если говорить точнее, она позволит вам поймать несколько мощных местных FM-станций и, возможно, немного других, но она будет полезна только для проверки работоспособности SDR-модуля (перед сборкой антенны), так что не ждите, что вы многого получите с помощью этой штыревой антенны, но... не выбрасывайте ее, она может пригодиться (подробнее позже).

Другая важная часть — это BalUn. Я выбрал NooElec «Nine to One» v2, поскольку я использовал их модель v1 и обнаружил, что она хорошо работает, поэтому я решил выбрать новейшую модель с лучшим разъемом для антенного провода. BalUn, который по сути является так называемым «трансформаторным балуном», действительно маленький, а купленная мной распределительная коробка намного больше, но это не проблема. В общем, в коробке в будущем может разместиться предусилитель, но на данный момент для балуна этого достаточно. На следующем рисунке показан балун, «установленный» внутри распределительной коробки:


Ножницы нужны для того, чтобы вы имели представление о размерах; чтобы собрать все это вместе, я начал с подготовки двух кусков провода (2,5 мм), сделал по одному обороту на каждом проводе и закрепил их нейлоновой кабельной стяжкой. Эти обороты не позволят проводу выскользнуть и натянуть разъем балуна. Я сделал это, поскольку у меня не было пластиковых шайб под рукой, в противном случае вы можете просто надеть две пластиковые шайбы (или шайбы соответствующего диаметра) на провода и использовать две нейлоновые стяжки, чтобы закрепить их. В любом случае, идея заключается в том, что «петли» или шайбы не будут скользить через отверстия коробки и будут поддерживать эту (небольшую) нагрузку, вызванную соединением проводов.

Затем я снял часть изоляции с концов и подключил провода к одному из разъемов балуна (я выбрал тот, что на картинке, так как считаю, что он наиболее подходит для этой установки), в этот момент я продолжил резать меньшее «кольцо» изоляционных колпачков коробки (два сверху и одно снизу). Затем я поместил кусок рулона картона (из рулона кухонных бумаг) внизу в качестве опоры (вы можете увидеть его под балуном). В этот момент я вставил разъем SMA балуна в нижнее отверстие и использовал адаптер SMA-BNC, чтобы удерживать его, сделав это, я продел два провода (подключенные к зеленому разъему провода) в боковое отверстие, а затем вставил разъем в балун. Затем я поместил другой кусок рулона бумаги над балуном и закрыл коробку его крышкой. Обратите внимание: чтобы правильно закрыть коробку, сначала вставьте винты в отверстия крышки до конца так, чтобы они выступали снизу, затем наденьте крышку на коробку и затяните винты — возможно, вам придется приложить некоторое усилие, чтобы правильно затянуть их.

Обратите внимание, что провода, показанные на рисунке, КОРОТКИЕ, позже я заменил их на более длинные провода (снаружи коробки), чтобы иметь возможность лучше подключить симметрирующий блок к антенне, но остальная часть конструкции та же самая.

Теперь, когда у меня был готов «балун», я измерил антенный провод и, используя паракорд и несколько нейлоновых стяжек, установил его. Я также установил провод «противовеса». Для последнего я сначала попытался просто подключить остаток провода к «земле» балуна, оставив катушку лежать на полу, но позже я решил повесить противовес, и конечный результат был следующим:

Нажмите, чтобы увеличить

Не произведение искусства, но поскольку я экспериментировал, я решил не добавлять ПТФЭ и ленту, чтобы иметь возможность быстро переставлять антенну для использования других конфигураций. Тем не менее, вся установка работала довольно хорошо и отлично выдерживала небольшой ветер и дождь. На рисунке ниже показана коробка симметрирующего устройства с проводами антенны/противовеса и коаксиальный кабель с защелкивающимися ферритовыми дросселями.

Нажмите, чтобы увеличить

Обратите внимание, что для того, чтобы избежать натяжения проводов симметрирующего трансформатора, я использовал зажим для проводов, который был у меня в коробке с хламом, — зажим затем привязывается к паракорду с помощью нейлоновой стяжки, а паракорд удерживает сборку и удерживает антенный провод на месте. Ферритовые дроссели не установлены должным образом, и я планирую снять и переустановить их, но на данный момент они в порядке. Балкон выходит на юг/юго-запад, поэтому у антенны есть свободный горизонт около 270 градусов от побережья Адриатического моря до Апеннин (за паракордом видна гора Сан-Вичино) — неплохо. Вот еще одна фотография, показывающая горизонт на запад, просто чтобы дать вам представление:

Возвращаясь к установке антенны, другой конец антенного провода привязывается к противоположной стороне балкона, как показано ниже (не считая палатки/тента, я поднимаю их при использовании SDR, кроме того, узел беседки неправильный, мне нужно будет завязать его снова):

Противовесом служит лампа, которая стоит у меня на террасе. Вот как она установлена:

«Паракорд» опускается в пластиковую бутылку, наполненную смесью воды и хлора, которая удерживает его на месте. Оставшаяся часть провода просто свисает примерно на 1,5 метра (противовес короче антенного провода, он составляет около 2/3 его длины).

Хорошо, пришло время проверить антенну и SDR, поэтому я принес коаксиальный кабель домой, подключил другой адаптер SMA - BNC к SDR и подключил коаксиальный кабель, идущий к антенне. Обратите внимание, что 15 метров коаксиального кабеля мне достаточно, но если вам нужна длина до 25 метров, это не будет проблемой.

Я уже установил программное обеспечение SDR, в моем случае, поскольку устройство идентифицирует себя как «SDR1», я загрузил программное обеспечение SDRPlay «SDRuno» https://sdrplay.com/windl2.php и, поскольку я был занят, я также загрузил руководство в формате PDF https://www.sdrplay.com/downloads/ и «CookBook» http://www.nn4f.com/SDRuno-cookbook.pdf , и я искренне рекомендую прочитать и усвоить их, прежде чем начинать все это (пока вы ждете, пока все будет доставлено). Важное замечание заключается в том, что вы ДОЛЖНЫ установить программное обеспечение SDRuno ДО подключения SDR, поскольку в этом случае настройка SDRuno установит правильные драйверы, и у вас не возникнет проблем.

Так или иначе, я подключил коаксиальный кабель к SDR, а затем пришло время запустить все это и дать ему поработать; поэтому я включил ноутбук (технически, «трансформируемый» ноутбук/планшет), запустил SDRuno, открыл окна «RX control» и «Main Spectrum», а затем нажал кнопку «play», нажал диапазоны «broadcast» и «MW» и получил следующее:

Может быть, это и не исключение, но и не плохо; особенно если учесть, что это довольно короткий кусок провода, который расположен не совсем в идеальном месте.

Немецкая волна

Поэтому я пошел дальше и немного исследовал диапазоны. На любительских диапазонах SDR принимал сигналы со всего средиземноморского бассейна (Кипр, Ливан, Испания и еще кое-что) и с севера (Россия, Германия, Дания); затем, в зависимости от времени, я мог четко принимать передачи из Китая, Южной Америки, Африки и больше любительских QSO из множества мест.

BBC Ascension Island 5/9+ и немного QSB

Должен признать, что я не записывал позывные или идентификаторы станций («виноват» ваша честь –!), но я был больше сосредоточен на тестировании SDR и антенны, чем на проведении «DX-сессии». На диапазонах BCB я поймал WWV, BBC, VoA, China Radio International, Radio Free Asia, Radio Romania и кучу других с Ближнего Востока, Азии, Африки и Южной Америки. На любительских диапазонах мне удалось поймать несколько довольно интересных QSO, а затем… ну, я отправился на охоту за сигналами более высоких частот!

У меня есть полиция, скорая помощь, управление воздушным движением... так что даже если этот "кусок провода" не оптимизирован для VHF/UHF, он, похоже, работает там тоже прилично. Кстати, при смене диапазонов вам может (и, вероятно, придется) подстроить регулировку усиления, но это будет почти единственное, что нужно для приема сигналов

В конце дня я могу сказать, что я вполне доволен производительностью, предлагаемой этой простой и дешевой установкой. Менее чем за 150 евро вы получаете все, что вам нужно, а не только SDR.

Конечно, настройку можно улучшить, но опять же у вас будут все основные детали, так что вам не понадобится слишком много. Например, если вы живете в очень шумной среде, было бы хорошей идеей использовать рамочную антенну. Вам понадобится только «крестообразная» опора (подойдут трубы из ПВХ или дерево). Вы можете быстро собрать SRL (малую приемную петлю), разработанную Мэттом Робертсом (KK5JY) http://www.kk5jy.net/rx-loop/ , балун будет ТАКИМ ЖЕ (да, вообще не нужно мотать!), поэтому его сборка будет просто вопросом сборки крестообразной опоры для провода (который у нас уже есть, потому что он тот же самый, что используется для проволочной антенны), и у вас все получится. Хотя я уже пробовал SRL, я не собирал его для тестирования с этим SDR, но я, вероятно, сделаю это, как только SWMBO начнет жаловаться на эти «провода на балконе».

Также, в начале я написал «подробнее позже», когда писал о телескопическом штыре, входящем в комплект SDR. Вот идея — он требует пайки, так что если вы этого не хотите, пропустите это: снимите клейкую пленку на нижней части основания антенны, чтобы открыть нижнюю крышку, а затем снимите (извлеките) нижнюю крышку. Вы увидите магнитное кольцо и «колоколообразный» кусок металла («земля» для штыря). В середине «колокола» будет разъем антенны, который припаян к коаксиальному проводу с гайкой, удерживающей разъем (и «колокол») на месте. Отпаяйте коаксиал, открутите разъем антенны и извлеките его, в этот момент у вас будет телескопический штырь и его разъем, теперь вы можете использовать их для сборки активной «штыревой» антенны, описанной здесь:

http://www.techlib.com/electronics/antennas.html#Improved%20Active%20Antenna

Обратите внимание, что это НЕ «обычный» активный штырь — схема и идея, лежащие в его основе, совершенно другие — но он отлично работает и будет служить вам от VLF (без шуток) до примерно 100 МГц. Он может быть хорошим компаньоном для SDR. Он не будет таким тихим, как петля, но он может быть действительно «универсальным».

В заключение, я считаю, что описанная выше установка — это то, что может себе позволить каждый. Вам не нужно быть инженером или иметь особые знания или способности — это просто вопрос сборки некоторых деталей.

Очевидно, что эта установка не требует большого пространства и обеспечивает хорошую производительность во всех диапазонах. Плюс ее так легко улучшить, поскольку 12-битный SDR является хорошей отправной точкой