Сдр приемники для радиолюбителей

Опубликовано 28.08.2015 пользователем Johhny

Если вы когда либо хотели заняться радиолюбительством, не обязательно покупать собственное радиоприемное устройство. Слушать радиолюбительские частоты через веб-интерфейс позволят онлайн трансляции WebSDR. Опытным радиолюбителям проект будет не менее интересен, ведь более ста радиоприемников по всему миру предоставлены своими владельцами для публичного использования.

WebSDR – SDR приемник, подключенный к сети интернет, позволяющий любому себя настраивать и слушать радиоэфир. При этом программно-определяемая технология позволяет перестраивать приемник одновременно нескольким пользователям независимо и при этом прослушивать разные радиосигналы в отличие от множества классических радиоприемников, подключенных к сети интернет.

Немного истории проекта.
Впервые WebSDR был разработан для того, чтобы сделать EME прием через 25м радиотелескоп (находящийся в городе Dwingeloo) доступным многим радиолюбителям. Для тестирования программного обеспечения без использования 25-метровой антенны, была создана коротковолновая версия в университете Twente в 2007 г. После некоторых доработок интерфейс был публично представлен в апреле 2008 г. Проект быстро обрел популярность. Многие радиолюбители настроили собственные Web SDR сервера. В ноябре 2008 началось бета-тестирование проекта. Сейчас программное обеспечение доступно любому, кто хочет настроить свой SDR сервер и готов поделиться трансляцией с другими.

Серверная часть состоит из:

  • ПК с ОС Linux, подключенного к сети интернет (необходима скорость около 100 kbit/s uplink на слушателя);
  • программного обеспечения;
  • радиоприемника с антенной. Часто роль приемного устройства выполняет квадратурный смеситель, подключенный к аудиокарте ПК.

Отдин из радиолюбителей запустил такой сервер на Raspberry Pi по схеме, показанной ниже.

Интерфейс программного обеспечения прост. Он состоит из водопада и инструментов для настройки web sdr приемника.

Список всех доступных для онлайн прослушивания трансляций можно посмотреть на главной странице проекта websdr org.

Купить SDR можно по ссылкам:

Слушать онлайн sdr приемники, расположенные в России можно по ссылкам:

Начинающим радиолюбителям

Entries by tag: sdr

Уважаемые друзья! Делимся с вами замечательной новостью! Компания RTL-SDR производит доступные приёмники, которые не нуждаются в изготовлении конвертеров! Внутри находится малошумящий усилитель, который позволяет принимать все КВ частоты, вам нужно только подключить антенну и всё!

Вот этот приёмник, он называется RTL-SDR V3: http://ali.pub/32k7gg Обратите внимание , что из-за высокой популярности, на Али очень много подделок, поэтому покупайте только по этой ссылке, это официальный магазин компании RTL-SDR!

Вот несколько записей, как работает этот приёмник.

1. Антенна диполь 80м диапазона (диполь под наклоном, верхняя точка примерно на 28м, нижняя примерно на 6-7м), на 80м диапазоне в SSB модуляции удалось услышать Америку!! Это более 8000км!! В начале видео демонстрируем настройки программы, чтобы убидились, что идёт прямой приём сигнала с антенны, без конвертера!

2. Так же, антенна диполь 80м, приём радиолюбителей в вечернее время, станции грохочут, налезают друг на друга):

3. Ради интереса, в это же время (с предыдущим видео) подключили антенну длинный Луч, кусок провода из компьютерной витой пары, длиной около 20м, заброшенный на дерево на высоте около 3-6м. Плюс Т-образное согласющуее устройство Ленивец-1 https://vk.com/wall-116019789_15735 Чувствительность конечно стала меньше, появились "палки" от бытовых помех. Но, SDR приёмник всё равно может без конвертера принимать станции

Обратите внимание! Чтобы приёмник заработал, в программе HDSDR (или в любой другой) обязательно нужно включить прямую оцифровку Direct Sampling = Q input. Этот параметр нужно включать тогда, когда в программе нажата клавиша "Стоп", то есть приёмник подключён к компьютеру, но в программе выключен.

Приёмник – просто замечательный! Из-за дополнительного усилителя внутри, его чувствительность получается даже выше, чем при использовании конвертера. Такой усилитель даёт как плюсы, так и минусы. Плюсы в том, что если у вас качественная КВ антенна, минимум Диполь, то сможете принимать очень-очень далёкие станкции. А минус в том, что если у вас будет "верёвка", вы, конечно сможете принять станции, но из-за выского уровня бытовых, городских помех будет много палок. Но, всё равно, главный плюс этого приёмника полностью оправдан – не нужно паять конвертер! Удачи вам в приёме DX станций 😉

Схема конвертера представлена на рисунке. Если вы начинающий радиолюбитель – не бойтесь, на самом деле схема очень простая и состоит всего из 4-х основных узлов.

Узел 1.
Это входной фильтр, ФНЧ состоит из катушек L1-L4 и конденсаторов С1-С5. Этот фильтр обязательно нужен, чтобы не перегружать ваш приёмник мощными сигналами FM-станций, сотовых телефонов, Wi-Fi роутеров и т.д.

Узел 2.
Это опорный генератор на 50МГц. Его можно запитать от отдельного USB порта компьютера или другого источника напряжением 5В.

Читайте также:  Почему много процессов svchost exe

Узел 3.
ADE, это смеситель, выполненный на высококачественной микросхеме ADE. Микросхема представляет из себя два трансформатора и диодный мост на диодах Шотки. Её параметры очень высоки и с ней получается максимальная чувствительность и динамический диапазон.

Узел4.
L7-L10, это выходной фильтр, ВФЧ, он фильтрует всё, что ниже 50МГц, то есть, чтобы ненужные продукты смесителя не поступали на вход SDR приёмника.

Все моточные данные катушек и другие данные указаны на схеме. Печатная плата конвертера не разрабатывалась, т.к. всё зависит от ваших деталей, какие сможете достать и личной фантазии при изготовлении. Конвертер можно сделать на фольгированном стеклотекстолите или даже на монтажной плате. Вот, некоторые фотки:

Настройка конвертера очень проста – установить движок резистора в нижнее по схеме положение. Затем подать питание и, вращая резистор – выставить максимальный уровень принимаемых радиосигналов. Когда будете вращать резистор, то заметите, что в один момент уровень сигналов станций расти перестал, но стал расти уровень шумов от кварцевого генератора. Вот отрегулируете резистор так, чтобы чувствительность приёмника была максимальной, а шумы от генератора минимальны.

3. Смеситель ADE 1шт http://ali.pub/1s5d37 или 5шт (с запасом, если спалите или сломаете) http://ali.pub/1s5d4d
распиновка ножек, если смотреть сверху:

Конденсаторы можно брать любые, малогаббаритные. Диодную сборку после ФНЧ, перед смесителем можно заменить на два встречно параллельных кремниевых ВЧ диода, например 1N4148 http://ali.pub/1pgho9 . Они защищают смеситель от выхода из строя от мощных радиосигналов.

Если есть желание попаять, то, можете не покупать ADE, а сделать смеситель сами, на ферритовых колечках и диодах. Так же, можете не покупать кварцевый генератор, а сделать генератор на транзисторах. Вот тут схема и описание: https://vk.com/wall-116019789_8971

А это примерное видео, такого, полностью самодельного конвертера:

работать он будет, но, конечно хуже, чем на смесителе ADE.

В заключении размещаем видео, как работает самодельный конвертер к SDR приёмнику на смесителе ADE

В комплекте с SDR приёмником http://ali.pub/1p0ml2 идёт антенна. Точнее не антенна, а огрызок. Зачем её туда кладут – непонятно. В обшем, можете её сразу выбросить, на неё вы радиолюбителей принять не сможете. Точнее не выбрасывайте, а отрежьте кабель у основания антенны, он – пригодится. Конечно, можете её подключить к приёмнику, но, будьте готовы разочароваться, радиолюбителей на неё вы не услышите.

Радиолюбители работают на Коротких волнах, поэтому, чтобы вы могли их принимать, нужно иметь либо специализированную радиолюбительскую антенну (к примеру диполь), или хотя бы просто кусок провода на улице, по длине равный 1/4 от радиолюбительского диапазона. К примеру, если вы хотите слушать радиохулиганов или радиолюбителей на диапазоне 80м, то длина антенны должна быть 80/4=20м. Ну, минимум 10-15м, не меньше. Если будет меньше, то вы сможете услышать только мощных соседей радиолюбителей.

Для изготовления антенны нужен любой медный провод, вообще любой. К примеру – провод с трансформатора, провод с катушки размагничивания кинескопа, провод из витой пары (интернет кабель) и т.д. Антенна – это просто кусок провода 15-30м. К примеру, из окна на дерево, столб, забор, крышу и т.д. Вот несколько видео таких антенн.

Нормальный медный провод найти сейчас почти невозможно, а покупать – довольно дорого, поэтому – воспользуйтесь дельным советом:

1. Идёте в любой компьютерный магазин и покупаете 15м сетевого "интернет" кабеля, который часто называют "витой парой", стоит он копейки.

2. Внутри кабеля 8 проводков, или 4 пары. Распускаете кабель по всей длине, чтобы достать эти пары. Далее, распускаете уже по 2 пары. Не спешите, потихоньку, плавно, чтобы не сделать "бороду". В итоге, у вас получится 2 куска из 4-х проводков, общей длиной 30м.

3. Через каждый метр-полтора обмотайте проводки изолентой, чтобы не распускались на ветру. Два этих куска кабеля на концах зачистите от изоляции, скрутите, спаяйте и заизолируейте изолентой. Итого, у вас получился 30м кусок отличного для антенны кабеля.

4. Отрежьте столько, сколько нужно, желательно не меньше 20м, это будет полотно антенны, то есть – сама антенна. Один конец – в комнату, к приемнику, через оконную раму. Ко второму концу присоедините изолятор (кусок пластика, текслолита, полипропиленовой трубки и т.д.) В общем, любой изоляционный, крепкий материал, который не проводит ток (деревяшку нельзя). Он нужен для того, чтобы антенну электрически отделить от забора, дерева и т.д. К этому изолятору прикрутите либо остаток провода, либо верёвку, капрон, леску, прочную нитку и привяжите к дереву, столбу, соседнему дому и т.д. Чем выше от земли, тем лучше для приёма.

Читайте также:  Самый простой сайт знакомств без регистрации

Всё, простейшая антенна для SDR приёмника у вас готова. Можете слушать радиолюбителей.

Часть 1. SDR приемник с кварцевым гетеродином

Как показывает время, интернет и сотовая связь не могут в полной мере заменить старое доброе радио. Ведь слушать радио эфир на коротких волнах, а тем более проводить любительские радиосвязи намного интереснее, чем общаться по сотовому телефону или через Skype. В любительском радио эфире можно пообщаться с коллегами по увлечению, обсудить технические вопросы, наконец, просто поговорить с человеком, находящимся за многие тысячи километров от вас. Кроме того – простор для творчества, ведь многие радиолюбители традиционно используют самодельные трансиверы, приемники, антенны. В общем, радиолюбители – люди увлеченные, у них никогда не возникает вопроса, чем заняться в Новогодние каникулы и выходные дни. У нормальных людей фантазия обычно не идет дальше просмотра телевизора и ремонта квартиры.

Но я немного отвлекся. Пора перейти к описанию самодельного коротковолнового приемника, который позволит начинающим сделать первые шаги в эфире, а более опытным радиолюбителям познакомиться с новым направлением в радиосвязи – SDR. Описание этого приемника было опубликовано в журнале «Радио» №12 за 2010 г., стр. 51. 55.

При использовании технологии software-defined radio (SDR) практически весь объем работ по обработке и демодуляции радиосигнала перекладывается на программное обеспечение, которое запускается на персональном компьютере. С помощью программных алгоритмов могут быть реализованы такие функции, которые очень сложно получить при аналоговой обработке.

В идеальном SDR приемнике принимаемый сигнал с антенны через диапазонный полосовой фильтр поступает на быстродействующий аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который оцифровывает весь спектр КВ диапазона. Оцифрованный сигнал можно передавать непосредственно в компьютер. Но пока вычислительной мощности персональных компьютеров недостаточно для обработки такого большого объема информации в реальном времени. Поэтому сигнал с АЦП подается на микросхему программируемой логики – FPGA, где проходит предварительную обработку. Из всего спектра вырезаются участки необходимой ширины и передаются в компьютер для дальнейшей обработки.

Аппаратно все получается очень просто – не нужно никакого ГПД, аналоговая часть приемника сведена к минимуму. Соответственно, никаких побочных каналов приема, а динамический диапазон определяется разрядностью АЦП.

К сожалению, пока комплектующие для подобных вещей довольно дефицитные и дорогие. Да и изготовить плату, а затем смонтировать микросхему в корпусе на 208 выводов с шагом 0,5 мм в домашних условиях по силам далеко не каждому радиолюбителю. А ведь FPGA еще нужно запрограммировать. Поэтому, по крайней мере в ближайшие годы, конструирование SDR аппаратуры c непосредственной оцифровкой всего спектра сигнала с антенны останется уделом профессионалов. Хочется верить, что при серийном выпуске стоимость таких SDR приемников и трансиверов будет не очень высокой.

В настоящее время в любительских условиях реализация SDR реальна только на низких частотах (десятки килогерц) т.к. в качестве АЦП и ЦАП обычно используется звуковая карта компьютера. Для переноса спектра ВЧ сигналов на низкую промежуточную частоту в радиолюбительских устройствах целесообразно использовать принцип прямого преобразования. Этот принцип был предложен очень давно. Радиолюбителям со стажем наверняка хорошо знакомы работы В.Т.Полякова (RA3AAE), который в 80-е годы прошлого века предложил много идей и схемотехнических решений для аппаратуры прямого преобразования.

SDR приёмник способен принимать и демодулировать практически все виды модуляции CW, SSB, AM, FM, а с помощью дополнительного программного обеспечения и цифровые виды связи, как радиолюбительские так и коммерческие, например DRM цифровое радиовещание. Практически все SDR программы имеют панорамный анализатор спектра.

Ну а теперь перейдем к описанию схемы и конструкции моего SDR приемника. При его разработке я поставил цель создать по возможности простой и доступный для повторения всеволновый SDR КВ приемник с непрерывным диапазоном принимаемых частот 30 кГц … 65 мГц. Это не одноплатная конструкция, каждый блок смонтирован на отдельной плате и функционально закончен. Своего рода "электронные кубики". В зависимости от целей и возможностей каждый радиолюбитель может сначала собрать простой однодиапазонный приемник. Затем модернизировать его, превратив в всеволновый. Кроме того, любой блок можно собрать по другой схеме и на других комплектующих.

Приемник с кварцевым гетеродином будет перекрывать участок диапазона, равный частоте дискретизации звуковой карты компьютера. Обычно 48 кГц, т.е +/- 24 кГц от средней частоты. За основу я взял одну из схем, предложенных известным радиолюбителем, пропагандистом SDR аппаратуры – Tasa (YU1LM/QRP). Ознакомиться с его описанием можно на сайте http://www.yu1lm.qrpradio.com/sdr%20rx%20yu1lm.htm. По классификации автора эта схема известна как приемник DR2G. Это, на мой взгляд, одна из его самых совершенных и продуманных схем. Я внес в нее лишь несколько "косметических" изменений, исправил некоторые неточности и перевел чертеж платы в формат Sprint Layout, попутно скорректировав конфигурацию некоторых печатных проводников.

Читайте также:  Помогите найти музыку из видео

Приемник собран на микросхемах серии 74LVC. Эта серия функциональный аналог 74HC, но она имеет существенно большее быстродействие. Например, триггер 74LVC74 может работать на частотах до 250 мГц, а ключи 74LVC4066 работают с частотой коммутации до 100 мГц и имеют сопротивление в открытом состоянии около 5 Ом. Но напряжение питания этой серии не должно превышать 3,6 В.

В качестве гетеродина использован кварцевый генератор, собранный по классической схеме. Частоты кварцев должны быть в 4 раза выше желаемых частот приема. Например, для кварца 28328 кГц диапазон частот приема будет 7082 +/-24 кГц. Переключателем SA1 переключаются 2 кварцевых генератора, поэтому прием можно вести на двух участках по 48 кГц каждый. Учитывая возможность работы фазовращателя приемника в режиме деления на 2, возможен прием еще в двух участках КВ диапазона на частотах в два раза выше. Для приведенного выше примера это 14164 +/-24 кГц, но избирательность по зеркальному каналу в этом случае будет гораздо хуже.

Более детально схема, конструкция и методика наладки описана в подробном описании (ссылка в конце странички). Хочу еще обратить особое внимание на антенну. В 80-е годы прошлого века в Кирове на кусок провода длиной 2-3 метра, протянутый около окна на кухне, на трансивер "РАДИО-76" я на 57-58 принимал любительские станции 5-го района в диапазоне 160 м. А на активную рамочную антенну диаметром около 30 см можно было уверенно слушать сигналы любительских спутников серии "Радио" в диапазоне 28 мГц.

Сейчас такой номер не проходит. В городских условиях на комнатную антенну даже вещательные станции услышать почти невозможно. Никакие эксперименты с "балконными антеннами", магнитными рамками и т.п. не дают положительных результатов. Многочисленные импульсные блоки питания бытовой техники, компьютеры, сотовая связь и многое другое отнюдь не улучшают электромагнитную обстановку.

Поэтому, во избежание разочарований, необходимо использовать только наружную антенну. Хотя бы кусок провода длиной около 20 м, брошенный из окна на ближайшее дерево или фонарный столб. Но не забывайте про электробезопасность. Этот провод не должен проходить ни под, ни над линиями электропередач. Для снятия статического электричества его следует соединить через резистор порядка 10 кОм с "землей". В качестве "земли", если нет других вариантов, можно использовать трубы отопления или (лучше) водопровода.

Наконец, аппаратная часть готова. Можно устанавливать и запускать программу SDR. Для приемника с кварцевым гетеродином можно использовать одну из следующих:
KGKSDR: http://www.m0kgk.co.uk/sdr/,
Rocky: http://www.dxatlas.com/Rocky/,
SDRadio или WinRad: http://www.weaksignals.com/.
Управление и настройка этих программ интуитивно понятны и я не буду подробно описывать эти вопросы. При необходимости всегда можно почитать встроенную справку по конкретной программе или поискать информацию по ней на форумах в Интернет.

Несколько слов о звуковой карте. Безусловно, это очень важный компонент приемной системы и от ее качества зависят все параметры приемника. Полоса обзора на панорамном индикаторе равна частоте дискретизации звуковой карты. Например, если частота дискретизации 48 кГц, приемник можно будет программно перестраивать в диапазоне +/- 24 кГц от частоты гетеродина.

Но я бы не рекомендовал сразу бежать в магазин в поисках качественной звуковой карты стоимостью в несколько сотен долларов. Очень даже не плохие результаты получаются и со встроенной AC97. И только, если что-то не устраивает, можно подумать о приобретении другой, более качественной.

Хочу отметить еще один важный элемент приемной системы – мышку. Ведь это будет основной орган настройки. Особо следует обратить внимание на плавность вращения колеса прокрутки, надежность и отсутствие дребезга в кнопках, а также отсутствие случайных бросков курсора по экрану при движении мышки.

О том, как превратить этот приемник во всеволновый с непрерывным диапазоном принимаемых частот 30 кГц … 65 мГц читайте во второй части статьи.