Выбор sdr трансивера. Выбор трансивера

Самое главные достоинства SDR — потрясающая панорама событий эфира, когда вы не просто тупо уставились в цифровую шкалу, а видите и ощущаете реальную его обстановку. Второе качество — «обалденный» приемник, который почему то не шипит и не шумит позволяя сделать любую мыслимую полосу пропускания без «перезвонов» и дополнительных затрат.

Впервые я попробовал SDR в 2010 году. С того времени я прочно оседлал этого коня и в ближайшей обозримой перспективе не собираюсь с него слезать. Ни один самый лучше — дорогущий Yaecomwood/Елекрафтор более не достоин моих ушей. Я лишь сожалею о том, что не удосужился сделать этого раньше. Информации было достаточно, но смущало необъяснимое внутреннее предубеждение, как по всей вероятности и многих нынче.

Поскольку в моем шэке перебывали почти все известные SDR аппараты, то думаю, что могу дать неискушенному в вопросе аматору совет по выбору достойного приобретения.

Первое поколение СДР

Все началось с американца Flex-1000. Благодаря подвижническим усилиям группы энтузиастов, среди которых в первую очередь отмечу RW3PS и UT2FW, SDR-техника получила достаточно широкое распространение на просторах СНГ. Появились клоны тысячника. Я сам начинал с модели от UR4QBP. Именно тогда я понял — это радио мечты и надо двигаться дальше. Тысячники и их многочисленные клоны конечно же остаются работопригодными, но начиная со второй версии управляющей программы PowerSDR фирма FlexRadio более эту серию не поддерживает. Поскольку прогресс двигается вперед семимильными шагами, считаю приобретение Flex-1000 подобного трансивера занятием бесперспективным. Кроме всего прочего надо углубленно дружить с HT.

Уходящее поколение от FLEX

Flex-5000 несомненно самый совершенный из всей линейки. У него великолепные параметры приемника, 100 ватт выходной мощности, автотьюнер. Особым его качеством является мощнейший антенный селектор, который позволяет коммутировать и антенны и дополнительные конверторы, трансиверы, приемники, сплиттеры в самых немыслимых комбинациях. Плюс возможность опциональной достройки трансивера вторым автономным приемником (с такими же высокими параметрами) и VHF/UHF трансвертером. Одним словом ЭКСТРА класс. Два недостатка. Первый — необходимость иметь в компутере специфический порт IEE1394 (FireWire). Второй — относительно высокая цена. Базовая конфигурация около 3тд. (Фирмой была выпущена модификация 5000С, которая представляла из себя моноблок с компьютером вместе. Во-первых, это безумно дорого. Во-вторых, это путь в никуда, т.к. компьютерный прогресс на столько стремителен, что не успеваешь за ним угнаться. Встроенный в 5000С компутер по сегодняшним меркам допотопен).

Flex-1500 маленький симпатичный аппарат на USB шнурке. Для тех, кто не бьется в контестах, для тех у кого ограниченный бюджет эта игрушка в самый раз. За 600-700 у.е. вы получаете визуально то же самое, что и в других SDRах — шикарную панораму ничем не отличающуюся от старших братьев. Ведь управляющая программа PowerSDR от FlexRadio единая для всей линейки серии 1000-1500-3000-5000. Приемник здесь середнячок, т.к. используется не самый продвинутый аудио кодек в основном и определяющий качественные показатели ресивера (хотя как смотреть: в ранге таблицы QST Magazine Product Reviews он выше, чем многокилобаксовые топ-модели).

Flex-3000 — на мой взгляд оптимальный вариант, лучший выбор по соотношению цена/производительность. В начале его от меня отталкивала некая несуразность внешнего вида, но это свойство оказалось абсолютно обманчивым. Аппарат превосходно вписался на моем рабочем столе и является ныне основным. Приемник почти такой же как и у старшей модели 5000. Меньше полоса обзора, она равна 96 кГц против 192-кГц у Flex-5000. Но, к слову, 96 кГц наиболее удобная полоса обзора. Она прекрасно сочетается и с цифровыми программами. На выходе передатчика имеем 100-120 ватт и автотьюнер, что является плюсом при отсутствии антенн. Аппарат весьма неприхотлив, легко разбирается для чистки и ремонта, если таковой понадобится. Добавлю. Для снижения уровня шума я заменил вентиляторы охлаждения. Теперь трансивер практически не слышно.

Замечу, клонов этого поколения от наших умельцев не последовало, т.к. кроме схем «железа» требовались микропрограммы управления Firmware, а такое по всей видимости оказалось недоступным и непосильным.

Новое поколение SDR

Основано на технике прямой оцифровки радиочастотного сигнала — DDC . Лидером здесь несомненно является открытый проект HPSDR начавший свой путь с публикации Phil Harman VK6APH (now VK6PH) в 2008 году и впервые презентованный на Dayton Hamvention в 2010 году. Итогом проекта стал одноплатный трансивер HERMES , на базе которого сделано ряд законченных конструкций: индийские Anan и Angelia, украинский DUCSI.VD, воронежский конструктив с 300-т ваттным усилителем, и, вероятно, есть иные производители. Аппарат суперский. Заполучив плату HERMES и приделав к нему любой подходящий усилитель коротковолновик получает непревзойденный инструмент для работы в эфире. Плату с небольшим (до 10-15 ватт) можно встроить в отсек жестких дисков компутера и запитать его от того же БП. При этом получается замечательный моноблок. Дополнительный плюс — управляющая программа построена на базе PowerSDR, что позволяет оператору не переучиваться и не перестраиваться на новый лад. Имеется встроенная возможность управления трансивером с помощью медийного пульта HERCULES. Для HERMES создано ряд интересных программ и полезных программ сторонними программистами. Одна из них HermesVNA, превращающая трансивер в высокоточный векторный анализатор (аналог многокилобаксовых приборов). Ныне приверженцы HPSDR начали осваивать технологию линеаризации амплифайеров при помощи компенсации предискажений. Почитать, посмотреть и «пощупать» можно по этой ссылке. Эффект ошеломляющий.

Таганрогскими радиолюбителями-конструкторами создан российский DDC трансивер SunSDR2 . Принцип работы тот же самый, детали разные. Но программная оболочка имеет иной внешний вид, к которой прежнему владельцу Flex подобных систем придется приспосабливаться. Но в конце-концов это дело вкуса и привычек. Сам аппаратик замечательный, у него большое будущее по развитию программного обеспечения. Нельзя сбрасывать со счетов, что это отечественный производитель, а значит гарантийное и постгарантийное обслуживание не будут обременительными. Для информации: пустячный ремонт Flex-5000 в Штатах обошелся моему другу в полтыщи зеленых. В то же время стоит обратить внимание на любопытную статью RN3KK.

Интересна разработка DDC трансивера ZS-1 из С-Петербурга. Хотя динамические качества приемника выше, чем у таганрогской модели, есть и несомненный недостаток — отсутствие встроенного DAC, что приводит к ощутимым задержкам сигнала в процессе его обработки.

Тем не менее, программа Zeus Radio сейчас находится в стадии активного развития и кто знает что будет дальше. Желание авторов сделать её мультиплатформенной вызывает уважение. Парни из Питера стремятся к развитию.

В ближайшие дни на рынке должен появится итальянский DDC трансивер FDM-DUO , который позволяет работать и без компьютера, т.е. имеет встроенный блок DSP и управляющую микроЭВМ.

А что же легендарный Flex?

Фирма в 2013 году выпустила на рынок линейку DDC трансиверов 6000 серии . Принцип обработки тот же, что и в HPSDR. К сожалению ценовая политика производителя направлена на состоятельных покупателей. Программное обеспечение до конца не доработано и первая полнофункциональная версия SmartSDR ожидается лишь к концу 2014 года и будет платной для последующих обновлений.

Мне видится, что клоны HPSDR вскоре будут «шлепать» как пирожки на рынке самые разные производители, в том числе и ребята из поднебесной. Так что скорее всего политику ценообразования флэксам придется поменять.

В конце апреля 2014 появился самый маленький (100х75мм) DDC трансивер HiQSDR-mini от David Fainitski из Германии, который изначально задумывался как клон всем известного HiQSDR, однако впоследствии, схемотехника ушла от оригинала значительно. По заявлению автора это будет самый дешёвый на сегодняшний день SDR DDC трансивер.

Предысторией HiQSDR-mini явился SDR DDC приёмник Minor того же автора с размерами PCB 90х60мм. Приёмник классный, слов нет. Великолепно работает под PowerSDR (by OpenHPSDR). Реализация VAC&CAT — 100%. Встроенная поддержка Hercules DJ Control. Что очень понравилось: минимальная задержка обработки сигнала (сравнивал с IC-756, сигналы идут почти вровень). Такой задержкой можно пренебречь даже при приёме скоростного CW.

В июле 2014 David подготовил к выпуску окончательный вариант Minor ver.1.7. В приёмнике добавлены существенные модернизации ещё более улучшающие качество приёма, в т.ч. и диапазонные полосовые фильтры на входе. Размер приёмника в корпусе наряду с его высочайшими параметрами вызывает восхищение, всего 98х70мм. Это в полтора раза меньше моего мобильника. Цена на приёмник весьма демократичная и на сегодня это самый дешёвый на мировом рынке DDC RX такого класса (250 у.е).

Как и следовало ожидать, Flexradio Systems выпустила на рынок модель 6300 по более-менее вменяемой цене $2,499.00. То есть, это такое своеобразное подобие Flex-3000 из прошлой линейки. Параметры почти те же, что и у старших братьев 6000, но без излишеств и фенечек. Зато полезные опции как автотюнер, пульт с валкодом и кнопками управления придётся покупать за отдельную плату. Радует бесплатная доставка, правда не ясно касается она всего шарика или только штатов.

Борис RW6HCH приобрёл готовую плату HiQSDR-mini и на её базе изготовил законченный DDC трансивер:

Результатом остался доволен.

Вывод

Если есть желание попробовать SDR технику и не морочить себе голову компьютерными и сетевыми познаниями, начните с недорогого, но классного DDC приемника Afedri (скачал/запустил бесплатную программу и работай — практически plug-n-play). Его можно использовать и в связке с обычным трансивером. Весьма подходящим и более продвинутым вариантом для решения такой задачи может быть и DDC приёмник Minor у которого и динамика выше и задержка обработки сигнала меньше. Если же есть желание сразу пересесть на СДР — прямой путь к подходящей конструкции DDC трансивера. Все дело в ваших возможностях.

Много разговоров о трудностях использования SDR в соревнованиях. В основном они исходят от тех догматов, кто SDR видел лишь на картинках. Не вдаваясь в детали подчеркну, что именно SDR предоставляет уникальные возможности для участия в соревнованиях, которых традиционный сундук не имеет принципиально. На вскидку, победа в Кубке России, победа в SAC contest, победа в первенстве ЮФО, победа в подгруппе CQ-M, ряд призовых мест в достаточно престижных контестах 2012года и пр и тд. Хотя я не контестер в полном понимании этого слова. Так себе, суечусь по старой памяти 😉

Владельцу SDR следует обратить внимание на компутер и монитор. Первый должен быть достаточно высокопроизводительным и безотказным. Второй с максимальными физическими размерами и разрешением с тем, чтобы на одном экране разместить возможно большее количество окон с запущенными программами. Я использую монитор 27″ с разрешением матрицы 2560х1440. Хотя и люблю ноутбук, но считаю его малоподходящим для радиолюбительского шэка.

Сегодня любительская радиостанция должна строится не на основе приемопередатчика (как многие ошибочно считают), а на основе хорошего компутера, который связывает все устройства радиостанции, Интернет, оператора в единое информационно-коммуникационное поле и позволяет решать задачи любительской связи на самом современном уровне.

Удачи. 73,
de R6YY

Для многих радиолюбителей при выборе модели трансивера определяющим фактором является его цена, для других, менее стесненных в средствах, - высокие параметры и удобство пользования. Есть любители «поиграть» с новой моделью, а затем продать ее, есть «профессиональные» контестмены, которым требуются трансиверы с «супердинамикой», есть фанаты определенных фирм, на дух не переносящие аппаратуру других производителей.

Однако когда мы говорим о различных современных трансиверах, предназначенных для любительской KB радиосвязи, в первую очередь заострим внимание на выбранной производителем концепции таких устройств: «классические» супергетеродины с преобразованием вниз или вверх и только аналоговой обработкой сигнала; супергетеродины с преобразованием вниз или вверх со смешанной обработкой сигнала (аналоговой и цифровой); супергетеродины с преобразованием вниз или вверх и широким использованием цифровой обработки сигнала; программно-определяемые радиоустройства (SDR), в которых аналоговыми являются входные узлы и смеситель, а вся обработка сигнала - цифровая, осуществляемая с помощью персонального компьютера и/или быстродействующих АЦП и сигнальных процессоров. Многие параметры такого радиоустройства в основном определяются применяемыми алгоритмами обработки сигнала и, соответственно, могут быть улучшены по мере совершенствования программного обеспечения. Кроме того, в SDR-трансиверах автоматическая регулировка усиления также реализуется цифровыми методами.

Справедливости ради следует отметить, что под концепцию SDR подпадают и супергетеродины, в которых преобразование частоты используется для понижения частоты принятого сигнала, чтобы обеспечить его обработку сигнальными процессорами. Под обработкой сигнала подразумеваются: селекция, фильтрация, регулировка амплитудно-частотной характеристики, режекция несущих и тональных мешающих сигналов, подавление импульсных помех и фоновых эфирных шумов, визуализация (например, вывод спектра на графический дисплей) и т.д.

В сводной таблице наиболее популярные модели современных трансиверов расположены в порядке, определяемом совокупностью наиболее значимых электрических параметров (по результатам измерений, проведенных в лаборатории ARRL и публикуемых в журналах QST). Типичным представителем «классического» супергетеродина с преобразованием вверх и только аналоговой обработкой сигнала является трансивер Alinco DX-SR8T. Годами отработанные схемотехнические и конструкторские решения, повидимому, позволили создать один из самых недорогих трансиверов - «рабочую лошадку» для рядовых радиолюбителей.

В настоящее время трансиверы, в которых цифровая обработка сигнала играет второстепенную роль, а аналоговая - основную, уже редкость. И это понятно - мы являемся свидетелями процесса стремительного внедрения цифровых технологий практически в любой области радиоэлектроники. В приемных трактах современных супергетеродинов чаще всего применяется распределенная по каскадам селекция - сначала сигнал проходит через достаточно широкополосный аналоговый «руфинг»-фильтр, а дальнейшую требуемую избирательность обеспечивают дополнительные аналоговые или цифровые фильтры.

Современные устройства цифровой обработки сигнала позволяют создавать устройства обработки сигнала, близкие к идеальным, некоторые параметры которых значительно превосходят параметры аналоговых фильтров (кварцевых, электромеханических и т.д.) и других традиционных узлов приемо-передающей радиоаппаратуры (шумоподавители, notch-фильтры и т.д.). Наборы узкополосных (например, 2,4 и 1,8 кГц, 500 и 300 Гц) кварцевых фильтров применяются в некоторых моделях трансиверов для расширения динамического диапазона при малых расстройках от частоты принимаемого сигнала, чтобы максимально снизить уровень помех в приемном тракте.

В связи с необходимостью установки узкополосных фильтров для получения максимального динамического диапазона знаковым стало возвращение к преобразованию вниз в трансиверах, использующих супергетеродинную схему. Вновь «открыли» такое преобразование инженеры фирмы Elecraft, выпустив трансиверы К2 и КЗ, имеющие приемники с отличными параметрами по «динамике». Выгоду от применения низкой промежут очной частоты отметили не только радиолюбители, которые рублем (долларом, евро и т.д.) «проголосовали» за эти модели, но и разработчики фирм Yaesu и Kenwood - «китов», давно и успешно выпускающих связную радиоаппаратуру. В новинках этих фирм - трансиверах Yaesu FTdx5000 и Kenwood TS-590 применяется преобразование вниз (точнее смешанное, но об этом чуть ниже), и эти устройства действительно имеют отличные параметры (каждый в своей ценовой категории), а уж по соотношению «цена/ параметры» TS-590 пока явный фаворит. Кроме отличных динамических характеристик, этот трансивер выгодно отличают встроенная звуковая карта и универсальный USB-порт, обеспечивающий управление самыми разнообразными функциями - CW- и FSK-манипуляцией, САТ-системои и т.д. Правда, если в основном приемнике трансивера FTdx5000 на всех KB диапазонах применяется «честное» преобразование вниз (второй приемник этого трансивера имеет преобразование вверх), то в TS-590 преобразование смешанное - в тех диапазонах, где от приемника требуется максимальная динамика, используется преобразование вниз, а на незагруженных диапазонах, а также при работе с «широкими» кварцевыми фильтрами в загруженных диапазонах - преобразование вверх.

Получить сигнал гетеродина с низким уровнем фазовых шумов в системах с фазовой автоподстройкой частоты значительно сложнее, чем в устройствах прямого синтеза частоты, да и схемотехнически высококачественный синтезатор с ФАПЧ является весьма «навороченным» устройством.

Фирма Icom - третий «кит», производящий аппаратуру для любительской радиосвязи, - пока остается приверженцем супергетеродинов с преобразованием вверх. Однако, судя по основным электрическим параметрам даже «топовых» моделей этой фирмы, такой подход пока не позволяет создать транси- вер с максимальными динамическими характеристиками, и «топовые» модели Icom являются «крепкими середнячками».

Американскую фирму Flex Radio Systems с полным основанием можно назвать возмутителем спокойствия на рынке аппаратуры для любительской радиосвязи. Уже первая модель этой фирмы- программно-определяемый трансивер SDR-1000, с которым она вышла на рынок радиолюбительской аппаратуры, - произвела миниреволюцию в умах и предпочтениях многих радиолюбителей. Ведь, по сути, был предложен совершенно новый подход к конструкции трансивера и работе с ним: вместо передней панели с дисплеем и многочисленными ручками управления - экран персонального компьютера. Настройка на сигнал и управление режимами работы осуществляется с помощью компьютерной «мышки» и клавиатуры, в режиме реального времени на спектральном дисплее отображаются все сигналы в выбранном участке диапазона, настройка на любой из которых происходит практически мгновенно.

Фактически SDR-трансивер фирмы Flex Radio Systems - это «черный ящик» с минимальной аналоговой частью, обеспечивающей с помощью квадратурного смесителя перенос принимаемых сигналов на низкую частоту, на которой происходит обработка сигнала персональным компьютером. В настоящее время Flex Radio Systems выпускает SDR-трансиверы Flex-5000А и Flex-3000 - действительно современные высокоэффективные устройства.

Все трансиверы являются программно-определяемыми (исключение - Alinco DX-SR8T). Это значит, что их параметры в значительной степени зависят от применяемого программного обеспечения, новые версии которого радиолюбители могут «загрузить» в свои трансиверы с сайтов фирм-производителей. Практика показывает, что, как правило, новая версия программы может основательно улучшить качество работы трансивера, поэтому настоятельно рекомендуется проводить обновления программного обеспечения.

Было как-то время, увлекался радио связью на КВ диапазоне, 160 и 80м, но когда переехал в город, все это отложил на верхнею полочку из-за не хватки времени и места где развернуть антенну, хотя 160-метровый диапазон «вымер». В свое время я за 25 гривен получил разрешение с позывным UU5JPP.

Но все равно тянет выйти в эфир, и тут я начал бродить по интернету искать новые схемы трансиверов, и наткнулся на данную схему, о которой пойдет речь, о которой расскажет автор данной схемы.

Возникло как-то желание сделать SDR трансивер. И начались поиски информации и схем по трансиверам SDR . Как оказалось законченных трансиверов практически нет,за исключением различных вариантов SDR-1000. Но для многих этот трансивер и дорог и сложен. Публиковались также различные варианты основных плат,синтезаторы и т.д. ,т.е. отдельные функциональные узлы. Очень много сделал в области развития и популяризации простой SDR техники Tasa YU1LM , который так же сделал законченный трансивер “AVALA” , и можно рекомендовать его конструкции для начинающих в этой области и желающих попробовать,что такое SDR с минимальными затратами.

В конце концов решил сделать свой,максимально простой и в то же время качественный SDR трансивер.При разработке использовались материалы YU1LM и другие публикации. Смеситель было решено сделать на 74HC4051 – делал когда-то приемник прямого преобразования Сергея US5MSQ ,со смесителем на этой микросхеме. А применение 74HC4051 в трансивере позволяет сделать очень простой смеситель - общий и для приемного и для передающего тракта. Качество работы этого смесителя вполне устраивает.

Трансивер построен по схеме прямого преобразования с рабочей частоты на звуковую частоту для обработки сигнала звуковой картой компьютера....Поэтому многое,что написано о технике прямого преобразования относится и к SDR. В частности необходимость подавления нерабочей боковой полосы (в SDR зеркальный канал) фазовым методом.

• Диапазон рабочих частот 14.140 – 14.230 МГц. (При использовании кварцевого резонатора на частоту 14.185 МГц и звуковой карты с частотой дискретизации 96 кГц)
• Чувствительность около 1 мкВ и сильно зависит от качества звуковой карты.
• Динамический диапазон по интермодуляции больше 90 дБ – точней нечем было измерить.
• Подавление несущей на передачу больше 40 дБ (у меня получалось 45 – 60 дБ) и зависит от конкретного экземпляра 74HC4051 ,а также от качества настройки.
• Подавление зеркального канала больше 60 дБ при программой коррекции.
• Выходная мощность около 5 Вт.

Понятно,что для SDR трансивера необходима управляющая программа,и мой выбор пал на программу M0KGK из-за возможности программой коррекции амплитуды и фазы во всем рабочем диапазоне звуковой карты и запоминания калибровочных точек. Это очень важно.Это свойство программы позволяет очень хорошо подавить зеркальный канал. Из-за отсутствия возможности запоминания в программе калибровок на нескольких частотах звуковой карты от ее использования отказался - эта программа прекрасно работает с SDR трансиверами со встроенными синтезаторами частоты,где перестройка по частоте идет именно синтезатором,а не частотой звуковой карты.

Для увеличения кликните на изображение

Принципиальная схема проста и описывать принцип работы не буду. Это можно почитать у Tasa YU1LM , правда на английском языке. Ошибок в печатной плате не обнаружено. Для удобства пайки подписал номиналы элементов на рисунке печатной платы,а не порядковые номера элементов.

Трансивер в настройке практически не нуждается,и при правильном монтаже начинает работать сразу.При правильных конечно настройках программы M0KGK .

Понятно,что у многих возникнут трудности с приобретением кварцевого резонатора. Поэтому в случае его отсутствия или же из-за желания иметь весь диапазон 20 м,можно просто использовать внешний ГПД или синтезатор на рабочую частоту,сигнал с которых нужно подавать на 1-й вывод 74HC04 через разделительный конденсатор 10нФ. Конденсаторы С63 и С64 не ставить.

Работать на этом трансивере очень приятно и удобно. Все управление компьютерной мышкой. Виден весь спектр в полосе 96 кГц,и простым указанием или «перетягиванием» фильтра программы мгновенно перестраиваемся на интересующую станцию.Очень оперативно и наглядно. После работы на этом трансивере, работая на обычном уже чего-то не хватает – зрительной информации об обстановке на диапазоне.

2013 год замечателен тем, что у любителей SDR наконец-то появился выбор, а не просто метания от 20-долларового RTL-SDR к 700-долларовому USRP. Сразу несколько девайсов позволяют подобрать трансивер под конкретную задачу. Давай посмотрим на сильные и слабые стороны каждого.

Самое доступное полноценное SDR. Это уже не первый удачный продукт Майкла Оссмана, в прошлом выпустившего первый бюджетный Bluetooth-снифер Ubertooth (см. статью «Хакерский чемоданчик» в августовском «Хакере» за прошлый год). Майкл уже провел успешную кампанию на Kickstarter, собрав на производство HackRF около 600 тысяч долларов. Первые 500 предпродажных образцов уже были выданы бета-тестерам, и на основе их отзывов будут исправлены недочеты в финальном продукте.

HackRF’у из коробки доступен достаточно широкий диапазон частот, от 30 МГц до 6 ГГц, что сравнимо с более дорогими устройствами из семейства USRP (50 МГц - 6 ГГц). Частота дискретизации составляет 20 МГц. Это значит, что с помощью приемника можно будет анализировать, например, Wi-Fi-сигнал на частоте 5 ГГц и высокоскоростные LTE-передачи. В более дорогой комплектации идет конвертер Ham It Up, с помощью которого можно будет улавливать сигнал на частоте от 300 кГц.

Среди недостатков можно отметить то, что HackRF работает только в режиме полудуплекса, то есть в один момент можно либо отправлять, либо принимать сигнал. Для переключения между режимами каждый раз придется отправлять соответствующую команду, что может добавить нежелательную задержку. Однако при желании можно объединить два приемника и получить поддержку полного дуплекса. Также, в отличие от bladeRF и более дорогих USRP, HackRF использует USB 2, а не USB 3. Кроме того, в HackRF используется 8-битный АЦП (у bladeRF - 12 бит), что негативно сказывается на точности срабатывания.

Еще один успешный проект с Kickstarter’а. BladeRF работает с меньшим по сравнению с HackRF диапазоном частот, от 300 МГц до 3,8 ГГц, так что 5-гигагерцовый Wi-Fi-сигнал ему недоступен. Также ведется работа над дополнительной платой, которая должна позволить прием сигнала на частоте от 10 МГц.

Отличительная особенность bladeRF - возможность работы в режиме полного дуплекса. По сравнению с HackRF данный приемник имеет большую частоту дискретизации (28 МГц), большую разрядность АЦП (12 бит) и поддержку USB 3.0. С использованием USB 3 в SDR-приемниках связаны определенные опасения, так как это может вносить помехи на частоте 2,4 ГГц, поэтому bladeRF поставляется с дополнительным экранированием чувствительных элементов.

UmTRX

Устройство от Fairwaves не вписывается в обзор по цене, но достойно упоминания просто потому, что было разработано российской командой. Это единственный полноценный (не MIMO) двухканальный приемопередатчик в этом обзоре. В качестве радиочипов используются два чипа LMS6002D, поэтому частотный диапазон и разрядность ЦАП/АЦП полностью совпадают с bladeRF, использующим тот же чип. Трансивер разрабатывался с большим фокусом на телеком, поэтому и частота дискретизации совпадает с таковой у GSM и составляет 13 МГц. Заменой опорного генератора можно довести частоту дискретизации до 20 МГц, а в будущих версиях UmTRX - до 40 МГц. Кроме стандартной прошивки, есть прошивка, поддерживающая четыре канала приема без передачи.

Кроме двухканальности, отличительная черта UmTRX - это индустриальное исполнение, использование «взрослого» 1Gb Ethernet вместо USB и наличие на борту приемника GPS - для обеспечения высокой точности опорного генератора, требуемой для таких стандартов, как GSM. Всеми этими наворотами и объясняется высокая цена устройства.

USRP B100 Starter/B200

Сразу два устройства в семействе USRP можно приобрести по одной и той же цене. При этом B100 значительно уступает более дешевым HackRF и bladeRF. Ему доступен диапазон частот от 50 МГц до 2,2 ГГц, а частота дискретизации составляет 16 МГц. При этом для подключения в B100 используется USB 2. В обеих моделях доступен режим полного дуплекса.

B200 работает с более широким диапазоном частот, от 50 МГц до 6 ГГц. Частота дискретизации составляет 61,44 МГц. Для подключения в B200 используется USB 3. Более дорогая (1100 долларов) версия B210 оснащена двумя передатчиками.

Сильная сторона USRP заключается в том, что эти продукты существуют на рынке с 2006 года и за это время успели обрасти огромным количеством стороннего софта и наработок.

Вывод

Будущее SDR выглядит как никогда позитивно: на рынок выходит сразу несколько доступных трансиверов. HackRF, благодаря своей цене, возможностям и открытости, станет хорошим выбором для начинающих пользователей. Более мощный bladeRF с его навороченным FPGA и поддержкой USB 3 лучше подойдет для автономных проектов, ну а многофункциональные USRP B100 и B200 вплотную приближают любительский сегмент рынка к «взрослым» решениям уровня N210.

Software Defined Radio -программно определяемое радио, новое течение в построении радиолюбительских конструкций, где часть функций приёмника (местами и передатчика) переложены на компьютер (микропроцессор, микроконтроллер). Взглянем на структурную схему:

Сигнал с антенны поступает на входные цепи, где отфильтровывается от ненужных сигналов, может усиливаться или делиться, всё зависит от задач устройства. В смесителе полезный сигнал смешивается с сигналами гетеродина. Да да, именно сигналами! Их два, и они сдвинуты по фазе на 90 градусов один относительно другого.

На выходе смесителя мы уже имеем сигналы звуковой частоты, спектр которых лежит от частоты гетеродина выше и ниже. К примеру: гетеродин равен 27,160мегагерц, а частота полезного сигнала 27,175мегагерц, на выходе смесителя мы имеем сигналы частотой 15килогерц. Да! Снова два. Их ещё называют IQ сигналами. Аудио усилителем уровень доводится до нужного уровня и подаётся на АЦП. По сдвигу фаз IQ сигналов, программа определяет выше или ниже гетеродина был полезный сигнал и подавляет ненужную зеркальную полосу приёма.
Примерно на тех же принципах кстати, работает и SDR передатчик: сдвинутый по фазам низкочастотный сигнал из ЦАП, смешивается с гетеродином в смесителе, на выходе мы имеем уже модулированный высокочастотный сигнал, годный для усиления по мощности и подаче на антенну.
Также следует отметить, что появились ещё более современные SDR системы, в них полезный сигнал напрямую подаётся на быстродействующий АЦП.

В радиолюбительской технике нижнего и среднего сегмента в основном, в качестве АЦП используется звуковые карты компьютера. Как встроенные в материнскую плату, так и внешние, подключаемые по USB или вставляемые в PCI разъём материнской платы. Причина этому проста: обычно встроенные в материнскую плату звуковые карты не блистают хорошими характеристиками и это компенсируют установкой внешних. Полоса обзора (полоса, в которой sdr способен принять полезный сигнал без перестройки гетеродина) напрямую зависит от звуковой карты: чем выше частота которую способна оцифровать звуковая карта, тем шире полоса обзора. Обычно это значения 44 килогерца(полоса обзора 22), 48 килогерц(полоса 24), 96 килогерц(48)и даже 192(96) килогерца. В технике высокого сегмента применяют качественные и дорогостоящие АЦП, сигнал с которых преобразуют встроенным в SDR микропроцессором к понятному компьютеру.
Основное примущество SDR технологии в радиолюбительской практике: это большое количество видов модуляций, регулируемые параметры трансивера (ведь обработка сигналов идёт программно) и панорамный обзор диапазона.

Так как SDR трансиверы и приёмники по сути своей есть приёмники и трансиверы прямого преобразования, будет полезно ознакомиться с теорией процессов происходящих в данных устройствах. Как именно выделяется или формируется нужная боковая полоса в SDR становиться понятно после прочтения документа.