Сдвиг частот для SDR-радиоприемника — Ham it up v1.2 upconverter

Некоторое время назад я писал об универсальных радио-приемниках за 20$ из TV-тюнеров на rtl2832. Самым большим их недостатком было то, что они не могут принимать ничего ниже 50Мгц (e4000 - не работает ниже 50Мгц , R820T - ниже 24Мгц), а в этом диапазоне - 3/4 всего интересного, что можно услышать в радиоэфире за счет того, что короткие волны отражаются от ионосферы - и дальность связи уже не ограничена прямой видимостью.

Устранить этот недостаток можно добавив к нему конвертор частоты. Сделать качественный (со всеми фильтрами) конвертер своими руками - достаточно сложно и дорого, потому пришлось купить готовый: Ham-it-up v1.2 c кварцем на 125Мгц (42.95$, из США шло чуть дольше месяца). Краткие результаты тестирования и несколько хитростей для успешного приема на коротких волнах - под катом.

Сам конвертер

Принцип работы - от входящего сигнала с антенны отрезаем все, что выше 50 Мгц, смешиваем со 125Мгц частотой полученной на кварцевом генераторе, снова отфильтровываем лишнее из сигнала - и получаем наш сигнал свинутый вверх на 125Мгц. Т.е. то, что с антенны пришло на 10Мгц - в приемнике мы примем на частоте 135 Мгц.

Выбор кварца именно на 125Мгц очень важен, многие конвертеры используют кварцы на 100Мгц и полученный сигнал получается как раз в районе мощных FM станций, что может быть серьёзной проблемой и придется городить очень аккуратное экранирование абсолютно всего.

Этот конвертер не имеет встроенного усилителя, и потери при конвертировании - около 10dB (т.е. сигнал становится в 10 раз слабее). Однако, как оказалось, это не является проблемой - в эфире так много шума, что усилитель внутри RTL2832 никогда не приходилось выкручивать на максимум.

Тривиальные хитрости

Я долго мучался из-за низкого качества приема. Как оказалось, многие плохо сделанные электронные устройства гадят в эфир и электросеть как раз в интересном нам диапазоне (0-50Мгц). В моем случае дичайшие помехи (в ~30-100 раз больше фона) были от настольной светодиодной лампы и старого ЖК монитора (подсветка еще на лампах с холодным катодом). Также не стоит держать компьютер с открытым корпусом - он также будет светить помехами.

Компьютер стоит заземлить, некоторые хорошо отзывались об использовании ноутбуков на батарейном питании (чтобы исключить наводки из сети)

Антенна для низких частот нужна гораздо бОльших габаритов, чем для ~433Мгц. Я поступил просто - 15м медного провода спустил с балкона (грубая формула оценки требуемой оптимальной длины для четвертьволновой антенны-монополя - 71250мм/частоту в MHz (для кабеля 22AWG)).

Ну и наконец - ночью слышно гораздо больше, чем днем - из-за изменения состояния ионосферы.

Слушаем

В основном слышны КВ радиостанции - ночью удалось послушать радиостанции из Франции, Италии, Германии, Болгарии, Великобритании и Китая (где-то с 7 до 13Мгц). Любительские передатчики - удалось застать только в азбуке Морзе. После долгих поисков оптимальных настроек удалось услышать и радиостанцию "судного дня" - UVB-76: мне не повезло с тем, что балкон выходит на юг, а станция на северо-западе от Москвы.

На 27Мгц слышно меньше, чем я ожидал - только рации которые относительно недалеко от меня (т.е. в диалогах я часто слышу только одного человека). Видимо нужно более основательно подходить к конструкции и согласовании антенны.

Делаем громкость по-ниже:

Удачи в исследовании эфира :-)