RTL-SDR R828D, RTL-SDR Blog V4

V4 přichází s několika vylepšeními a změnami :

• Vylepšený HF příjem. Nyní používá vestavěný upkonvertor namísto použití přímého vzorkovacího obvodu, vylepšená citlivost a nastavitelný zisk na HF.
• Vylepšené filtrování. V4 využívá čip tuneru R828D, který má tři vstupy. SMA vstup triplexujeme do tří pásem, HF, VHF a UHF. To poskytuje určitou izolaci mezi třemi pásmy, což znamená, že rušení mimo pásmo ze silných vysílacích stanic s menší pravděpodobností způsobí zhoršení citlivosti nebo přebuzení vstupních obvodů.
• Vylepšené filtrování x2. Kromě triplexování využíváme také otevřený odtokový kolík na R828D, který nám umožňuje přidat jednoduché notch filtry pro běžná interferenční pásma, jako je vysílání AM, vysílání FM a DAB pásma. Ty tlumí jen o pár dB, ale přesto mohou pomoci.
• Vylepšený fázový šum u silných signálů. Díky vylepšené konstrukci napájecího zdroje byl výrazně snížen fázový šum způsobený šumem napájecího zdroje.
• Méně tepla. Díky vylepšené konstrukci napájecího zdroje využívá V4 o něco méně proudu a generuje o něco méně tepla ve srovnání s V3.
• Indikace zapnutí napájení LED diodou.
• nový ovladač je zde: https://github.com/rtlsdrblog/rtl-sdr-blog/releases

Samozřejmě jsou stále implementovány stejné inovace, které jsme přinesli s V3, jako je elegantní vodivý černý kovový kryt, který funguje jako štít a slouží jako chladič, tepelná podložka pro odvod tepla od PCB, 1PPM TCXO, konektor SMA , USB tlumení šumu a vylepšená ESD ochrana.

V4 však přichází s některými nevýhodami ve srovnání s V3, které je třeba poznamenat:

Díky zvýšenému filtrování může být na některých pásmech v průměru o 2-3 dB nižší citlivost. Úplný obrázek najdete na níže uvedeném grafu měření MDS.
V4 vyžaduje použití našich ovladačů blogu RTL-SDR . Naše blogové ovladače RTL-SDR jsou na GitHubu . Ujistěte se prosím, že pečlivě dodržujte pokyny k instalaci v průvodci rychlým startem, protože V4 nebude fungovat s výchozími ovladači Osmocom.

Ve většině případů použití našich ovladačů jednoduše znamená spuštění našeho souboru install-rtlsdr-blog.bat nebo nahrazení souboru dll. (Pracujeme také na upstreamu hlavních změn v repozitáři Osmocom)
V4 je designová limitovaná edice. Tunerový čip R828D je nyní zcela mimo výrobu a počet jednotek, které dokážeme vyrobit, je omezen počtem čipů držených naším smluvním výrobcem v Číně. Naznačili, že by měly být dostatečné zásoby na výrobu v hodnotě přibližně let.

Kvůli těmto kompromisům budeme pokračovat v prodeji V3 vedle V4.

Více o designu V4
R828D

Hlavní změnou v designu RTL-SDR Blog V4 je změna z čipu tuneru R860 na čip tuneru R828D. R828D byl dříve dražší čip, ale s obrovským nárůstem cen na R860, který vstoupil v platnost na začátku roku, jsme se rozhodli využít stávající zásoby R828D, které jsou nyní levnější než R860.

R828D je velmi podobný R820/R860 a sdílí většinu stejných obvodů. Namísto jednoho vstupu však přichází se třemi přepínatelnými vstupy. Tyto tři vstupy jsme použili společně s triplexorem k vytvoření hardwarového klíče s extra filtrací vstupů. V minulosti byly na trhu některé hardwarové klíče založené na R828D, ale všechny návrhy jsou založeny na obvodech televizních přijímačů. Protože je náš design odlišný, budete muset použít naši větev ovladače RTL-SDR Blog, která přidala kompatibilitu pro náš design R828D.

Vezměte prosím na vědomí, že protože zásoby čipů R828D jsou omezené a R828D se již nevyrábí, je design V4 také omezeným designem, u kterého očekáváme, že se bude moci prodávat přibližně rok.

HF design

HF design se skládá z SA612 dvojitě vyváženého směšovacího obvodu s přední filtrací, který je připojen k 28,8 MHz oscilátoru, který je také použit pro tuner a čip RTL2832U. To znamená, že HF frekvence jsou konvertovány nahoru o 28,8 MHz. Naše ovladače zvládají tuto konverzi hladce, takže stačí naladit na 0 - 28,8 MHz, abyste mohli přijímat HF. Není potřeba nastavovat žádný offset.

Konstrukce upkonvertoru také znamená, že na rozdíl od přímého vzorkování je k dispozici plná kontrola zisku a také zde není žádné skládání signálů přes 14,4 MHz díky Nyquistovi.

Přidání základního filtrování vstupu

Jedním z hlavních problémů hardwarových klíčů RTL-SDR je přetížení silnými vysílacími stanicemi, jako je vysílání FM, vysílání AM a DAB. Použitím triplexního obvodu můžeme využít tři vstupy na čipu tuneru R828D k zajištění určitého filtrování. Triplexer rozděluje vstupní signál na HF (0 - 28 MHz), VHF (28 MHz - 250 MHz) a UHF+ (250 MHz - 1,766 GHz). To znamená, že rušení z něčeho jako je silné vysílání FM na 88-108 MHz je více izolované, když jsme naladěni na HF a UHF pásma.

Využili jsme také otevřený odtokový kolík na R828D (který není na R860) k implementaci jednoduchého přepínatelného zářezového filtru pro hlavní problémová vysílací pásma. Tyto zářezové filtry pokrývají vysílání AM, vysílání FM a DAB a snižují je o dalších 5-10 dB. Ve výchozím nastavení se zářez zapne, když se naladí mimo tato pásma, a vypne se, když se v nich naladí.

Pokud jde o citlivost, nevýhodou přidání dalšího filtrování je, že může snížit citlivost v některých pásmech. Citlivost RTL-SDR však obvykle není problém ve většině situací, protože jsme obvykle omezeni desenzibilizací silnými signály mimo pásmo, jak je uvedeno výše. Je-li citlivost prioritou, měla by být stejně použita LNA, jako je naše širokopásmová LNA, pro jakoukoli značku nebo model RTL-SDR. Jakákoli přední LNA bude zcela dominovat hodnotám citlivosti, takže jakákoli měření citlivosti samotného RTL-SDR jsou irelevantní.

Revidovaný návrh napájení

Revidovaný návrh napájení využívá modernější LDO s výrazně lepším potlačením šumu napájecího zdroje, což má za následek mnohem nižší fázový šum pozorovaný u silných úzkých signálů. Existují také některá vylepšení PCB pro snížení interně produkovaného hluku. Zlepšení LDO má také vliv na snížení spotřeby energie a snížení tepla.

Další změny

Také jsme přidali LED do předpětí, takže je snazší zjistit, zda bylo předpětí aktivováno v softwaru nebo ne.

Měření MDS

Minimální rozpoznatelný signál (MDS) je test, který můžeme provést, abychom určili, jaká je minimální úroveň výkonu, kterou může přijímač detekovat.

Výsledky ukazují, že MDS se výrazně zlepšil na KV pásmech díky konstrukci upkonvertoru. V pásmu VHF a UHF však dochází k určité menší degradaci.

Měření MDS (nízké hodnoty jsou lepší)

Porovnání MDS (vyšší znamená lepší citlivost pro V4

Dvoutónový test izolace a desenzibilizace

Silné signály mimo pásmo mohou způsobit snížení citlivosti SDR na jiných pásmech. Například velmi silné vysílání FM (což je běžné) může způsobit, že signály přijímané na jiných frekvencích budou přijímány s nižším odstupem signálu od šumu.

V tomto testu jsme vložili "interferenční" tón (tón A) na 95 MHz a druhý tón (tón B) na jiné frekvenci. Poté jsme pomalu zvyšovali výkon na tónu A. Když jsme zaznamenali 3 dB pokles síly signálu tónu B, zaznamenali jsme úroveň výkonu tónu A, při které k tomu došlo.

To nám dává způsob, jak vidět účinek triplexních filtrů a zářezových filtrů ve srovnání s Blogem V3, který nemá žádné filtrování. Vyšší zaznamenaná hodnota znamená, že ke snížení citlivosti přijímače je vyžadován silnější signál, což znamená, že se zlepší schopnost zpracování silného signálu.

Z rozdílového grafu můžeme vidět, že výsledky izolace ve stejném pásmu triplexeru se zlepší o cca 8 dB díky zářezu a poté se mimopásmová izolace zlepší o 28 - 43 dB díky kombinaci triplexových filtrů a zářezu.

Všimli jsme si, že mezi 305 - 1405 byla naše měření omezena maximálním výkonem z našeho generátoru signálu a věříme, že skutečné výsledky jsou zhruba o 5 dB lepší, než jaké byly zaznamenány při těchto frekvencích.

Test poklesu citlivosti na dva tóny

Zlepšení izolace v blogu RTL-SDR V4

Mám upgradovat, pokud mám RTL-SDR Blog V3?

Pokud jste spokojeni s výkonem RTL-SDR Blog V3, pak není absolutně nutné upgradovat, protože pravděpodobně uvidíte podobný výkon. Pokud však kupujete nový dongle, může být moudré zvážit model V4, protože věříme, že V4 bude přijímač, který je v mnoha situacích vhodnější.

Upozorňujeme že instalace SW a ovladačů je spíše pro pokročilé uživatele PC.

Požadované požadavky na výpočetní výkon hardwaru jsou jako u běžné RTL-SDR klíčenky.

Kompatibilní s Windows XP a vyšším (SDR # vyžaduje Win 7 nebo novější), Linux, MacOS a Android. Doporučuje se dvoujádrový procesor.

Jednodeskové počítače, jako jsou RaspberryPi, Odroid, C.H.I.P, jsou také podporovány.