Любительская радиосвязь

Всем хороши приёмники SDR, но у них есть неприятная особенность — низкий динамический диапазон. Особенно это относится к недорогим устройствам.

Динамический диапазон — это разница (в дБ) между самым слабым сигналом, который приёмник способен надёжно обнаружить, и самым сильным сигналом, который он может принять без перегрузки и заметных искажений.

В условиях города эфир забит очень мощными сигналами FM-радио, излучениями от различного рода устройств: Wi-Fi-роутеры, мобильные телефоны, блоки питания, зарядки, микроволновки, компьютеры и так далее.

Все эти сигналы попадают на вход аналого-цифрового преобразователя АЦП SDR-приёмника и вызывают перегрузку и появление «ложных» сигналов в результате комбинации частот мощных станций. При этом приём слабых сигналов на нужных вам частотах может стать недоступным.

В недорогих приёмниках SDR, как, например, RTL-SDR, используются 8-разрядные АЦП с низким динамическим диапазоном. Конечно, есть приёмники с разрядностью 14-16 бит. У них динамический диапазон больше, но и стоимость заметно выше. 

Для решения проблемы низкого динамического диапазона между антенной и входом приёмника можно установить полосовые или режекторные фильтры. Полосовой фильтр подавляет сигналы, лежащие вне нужного диапазона частот. Режекторные фильтры вырезают ненужные диапазоны. Например, если вам интересны частоты авиадиапазона или радиолюбительские диапазоны частот, имеет смысл избавиться от мощных сигналов FM-радио.

Появление приёмников SDR открыло перед радиолюбителями и профессионалами широкие возможности в области радиосвязи. Такие приёмники содержат в себе скоростной аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), способный оцифровывать радиосигнал для последующей цифровой обработки.

Конечно, в приёмниках SDR есть и аналоговая часть, например, для смещения частоты входного сигнала, поступающего с антенны, на АЦП. К таким приёмникам обычно подключают еще фильтры и антенные усилители. Фильтры убирают помехи, спектр которых лежит за пределами рабочего диапазона частот. Антенные усилители включают после фильтров, если принимаемый сигнал слабый. Что же касается демодуляции, то она выполняется уже после оцифровки. Поэтому SDR-приёмники, в отличии от аналоговых, могут работать практически с любыми видами модуляции без изменения аппаратной части.

Низкочастотный сигнал в недорогих приёмниках SDR, наподобие RTL-SDR Blog 4, превращается в звук с помощью внешних компьютеров или микрокомпьютеров. Для этого на них устанавливается драйвер RTL-SDR и специальное программное обеспечение. В этой статье для обработки сигнала от RTL-SDR Blog 4 используется одноплатный компьютер Repka Pi 4.

Известно, что для хорошего приёма важно выбрать правильную антенну и оптимально её расположить. Без этого даже очень хороший приёмник не сможет поймать слабые сигналы. Чтобы улучшить приём, следует разместить антенну как можно выше и подальше от устройств, создающих помехи. Владельцы загородных домов могут установить антенну на крыше или на участке рядом с домом. Если вы живете в квартире, используйте балкон или смонтируйте антенну, например, на карнизе за окном. 

В любом из этих случаев может возникнуть проблема — антенна будет находиться слишком далеко от приёмника. Для приёмника RTL-SDR сразу напрашивается два решения — использовать длинный фидер в виде коаксиального кабеля между антенной и приёмником или включить удлинитель USB между приёмником и компьютером.

К сожалению, длинный коаксиальный кабель вносит заметное затухание, ослабляя сигнал на входе приёмника. А максимальная длина обычного удлинителя USB составляет всего лишь 5 м. Длина оптоволоконных удлинителей USB может достигать 100 м, однако их стоимость довольно высока.

Между тем есть ещё одно решение — разместить приёмник RTL-SDR рядом с антенной и подключить к микрокомпьютеру, такому как Raspberry Pi, расположенному недалеко от антенны. Микрокомпьютер, в свою очередь, подключается к домашней локальной сети с помощью кабеля Ethernet или через Wi-Fi. При этом он будет шлюзом между приёмником RTL-SDR и локальной сетью.

MSK144 — цифровой протокол, разработанный Джо Тейлором (K1JT) и его командой в 2016 году для проведения связей через метеорное рассеивание. В этой статье будут рассмотрены подробности работы протокола.

Статья может быть интересна радиолюбителям, как знакомым, так и не знакомым с MSK144 и связью через метеорное рассеивание, а также тем, кто хочет понять устройство этого протокола.

В интернете скорость передачи данных определяется пропускной способностью локальной сети, роутера и каналов. Однако если вы используете радио, то одним из самых критичных звеньев для хорошего приёма сигналов становятся антенны. 

Скорее всего, вы знаете, что работа передающей антенны основана на преобразовании переменного тока высокой частоты в электромагнитные волны, способные распространяться на большое расстояние. Приёмная антенна улавливает эти волны и преобразует их обратно в переменный ток, попадающий в приёмник. Такие преобразования основаны на законе Ампера.

Чтобы принимать сигналы с минимальными помехами, важно выбрать для приёмника правильный тип антенны и её расположение. Также необходимо учитывать особенности распространения радиоволн различного частотного диапазона.

Вместе с антеннами используются согласующие устройства, линии передачи (фидеры), фильтры и малошумящие усилители сигнала. Если антенна расположена снаружи здания, не обойтись без устройств грозозащиты.

Продолжая тему радио, начатую в статье «Этот увлекательный мир радиоприёмников», в этот раз я сделаю краткое введение в антенны, расскажу о самых распространённых из них в радиолюбительской практике, о параметрах антенн, выборе фидера, согласовании антенн с фидером, а также о защите антенн от молний.

В сентябре этого года вышел релиз свободного симулятора электронных схема Qucs-S 25.2.0. Данное программное средство, разрабатываемое автором и интернациональными коллективом разработчиков, позволяет моделировать различные электронные схемы с использованием свободного движка Ngspice (рекомендуется) или специализированного движка для анализа высокочастотных схем QucsatorRF. Qucs-S является примерным аналогом таких проприетарных программных продуктов, как MicroCAP и LTSpice. Об основах работы в Qucs-S рассказывают мои предыдущие статьи на Хабре.

Недавно вышедший релиз программы 25.2.0 содержит значительные изменения. К наиболее заметным стоит отнести добавление моделей ферромагнитных сердечников и реализацию моделирования микрополосковых линий при помощи Ngspice. Далее более подробно рассказывается о новшествах релиза 25.2.0.

Привет, Хабр! Меня зовут Лера, я технический писатель в Авито, и я обожаю разбирать книги, которые помогают иначе смотреть на привычные вещи — будь то управление командами, формирование привычек или работа с культурой. В этой статье разберем книгу Малкольма Гладвела Tipping Point — исследование о том, как идеи, тренды и социальные явления внезапно «взрываются» и начинают распространяться, словно эпидемия.

Сегодня мы поговорим о любопытном типе антенн, очень далёком от обычных, к которым мы привыкли, потому что у неё физические металлические элементы отсутствуют, но, тем не менее, сама антенна работает! 

Такой тип антенн называется «плазменным» и обладает рядом очень интересных свойств...

Мы привыкли, что словом «антенна», называется конструкция, из токопроводящего материала, как правило металла, в некоторых случаях, достаточно габаритная.

Однако, «плазменные» антенны позволяют взглянуть на саму суть понятия антенны несколько иначе, так как, в какой‑то момент, инженеры решили: «а что, если, в качестве антенны будет выступать плазма?!»

В детстве я собирал радиоприёмники: от детекторных до довольно сложных супергетеродинов. Помню восторг, который я испытал, когда мне удавалось «поймать» на самодельный приёмник радиовещательные передачи на длинных и средних волнах. Но особую радость я получил, услышав разговоры радиолюбителей, медицинского персонала расположенной недалеко больницы и сигналы станций, передававших всякие непонятные сигналы голосом и морзянкой на коротких волнах.

Раньше нужно было потратить очень много времени и сил, чтобы собрать приёмник, способный услышать что-то кроме радиовещательных станций. Сегодня все сильно упростилось — стали доступны микросхемы, реализующие функционал отдельных блоков радиоприёмников или даже всего радиоприёмника, а также наборы деталей для сборки. 

Если же вы хотите быть на переднем крае технологий радио, обязательно попробуйте программно-определяемое радио SDR (Software Defined Radio). Возможности SDR намного превышают всё то, что можно реализовать за приемлемые деньги на чисто аналоговых технологиях. Тем, кто только начинает знакомиться с миром радио, я рекомендую сразу начинать с SDR. 

В первой части был показан вывод основных формул, используемых для расчета шумовой добротности радиосистемы (G/T) по известной спектральной плотности мощности (СППМ) радиоизлучения от Солнца. Во второй части содержатся сведения о том, где можно найти результаты измерений СППМ и как их обработать для дальнейших вычислений.

У современных радиолюбителей потрясающие возможности в плане получения информации, а многие аспекты работы на коротких волнах кажутся архаичными и попросту бесполезными. Мы привыкли жить в режиме онлайн с постоянным доступом к интернету, и это наложило свой отпечаток на то, как мы воспринимаем КВ-связь. И все же радует, что она продолжает развиваться и эволюционировать за счет внедрения цифровых видов связи. Сегодня я бы хотел рассказать о протоколе VARA, разработанном испанским радиолюбителем по имени Хосе Альберто Ньето Рос (Jose Alberto Nieto Ros) с позывным EA5HVK.

Когда-то ещё в школе я впервые услышал о полевых транзисторах («полевиках»), и мне сразу захотелось сделать на них усилитель, приёмник или передатчик. В отличие от биполярных, полевые транзисторы обладают большим входным сопротивлением. Тогда мне были доступны только низкочастотные полевики, маломощные и слаботочные, очень чувствительные к статическому электричеству. На них мне удалось собрать разные усилители низкой частоты (УНЧ).

Сегодня полевые транзисторы (FET, Field-Effect Transistors) работают на высоких и низких частотах, способны управлять нагрузками с током в сотни ампер при напряжениях в сотни вольт. На мощных полевиках делают выходные каскады УНЧ и радиопередатчиков, измерительные приборы, схемы для силовой электроники и другие устройства. 

Продолжаю свой рассказ о SDR‑трансивере HackRF One. На этот раз хотелось бы рассказать о том, что делать с устройством, когда оно оказалось у вас в руках. Какие проекты и способы использования доступны для обычного пользователя и радиолюбителя. Я постарался обобщить в статье всё, что удалось найти и то, что меня заинтересовало больше всего. Начну с процесса настройки, а потом попробуем железку в деле!

Всем заинтересованным — добро пожаловать под кат!

Привет, Хабр! Меня зовут Лера, я технический писатель в Авито. Моя страсть — не только создавать продукты и синхронизировать команды, но и находить книги, которые помогают расти профессионально: разбираться в людях, выстраивать процессы и быть лидером, за которым хочется идти. Сегодня я делюсь с вами разбором бестселлера Джули Чжо «Из чего сделан менеджер, или Что предпринять, когда все смотрят на тебя?» — книги, которая стала настольной для тех, кто только стал менеджером или руководителем. Эта статья — выжимка ключевых идей, адаптированная для менеджеров и технических специалистов. Здесь вы найдете конкретные советы, примеры из IT-контекста и ответы на вопрос: «Как управлять так, чтобы команда росла, а вы не выгорали?».

Картинка rawpixel.com, Freepik

В прошлой статье мы затронули очень интересную тему — распределённые хостинги/хранилища данных.

Было бы странно, если бы идея распределённых систем ограничивалась только хранилищами ;-)

Поэтому сегодня мы поговорим ещё об одном интересном направлении, о котором редко говорят — распределённых сетях радиосвязи. Возможно ли это?

FT8 — цифровой радиолюбительский протокол, разработанный Джо Тейлором (K1JT) и Стивом Франке (K9AN) в 2017 году. В этой статье будут рассмотрены подробности работы протокола.
Статья может быть интересна радиолюбителям, как знакомым, так и не знакомым с протоколами FT8 и FT4, а также тем, кто хочет в подробностях понять устройство этих протоколов.

Приветствую, глубокоуважаемые!

Мы сделали гидроакустический конструктор: теперь при помощи Arduino можно управлять передачей, детектировать прием, измерять время распространения сигнала в воде, макетировать свои навигационные системы и системы связи и даже делать антенные решетки.

Зачем? Ну, если вы решили заняться астрономией или, скажем, биологией, или резьбой по дереву - у вас есть широкий выбор в инструментах, оборудовании, школах и даже направлениях. Но что делать, если вы решили посвятить себя передачи данных и навигации под водой? Как бы странно это не звучало. Вот для этого редкого случая мы и старались. Ну и, вдруг в школах, инженерных кружках или даже в университетах этому найдется применение - будем только рады.

Мир радиосистем довольно сильно изменился после появления такого понятия, как SDR - software defined radio - программно-определяемые радиосистемы (ПОР).

SDR (ПОР) - это система радиосвязи , в которой компоненты, традиционно реализованные в аналоговых аппаратных средствах (например, микшеры, фильтры, усилители, модуляторы/демодуляторы, детекторы и т.д.) вместо этого реализуются с помощью программного обеспечения на компьютере или встроенной системе. Работы над SDR велись ориентировочно с 1970х годов, существовал ряд проектов по этому направлению. Но все они были дорогими, и далеко не для всех.

И только в 200х было обнаружено, что USB адаптеры DVB-T с контроллером и тюнером Realtek RTL2832U и Rafael Micro R820T и ценой 10-20$ могут использоваться в качестве широкополосного 3 МГц SDR-приемника.

В очередной раз перебирая залежи своей электроники мне на глаза попался старый добрый товарищ - SDR-трансивер HackRF от Great Scott Gadgets. И я вспомнил, что у меня когда-то давно были планы написать несколько статей о том, как им пользоваться, что он может, да и зачем он вообще нужен. По всему Интернету я нагуглил огромное количество самого разнообразного разрозненного материала насчёт HackRF, утилит, прошивок, дополнительных модулей и прочего. И я решил подсобрать все это в своём материале сделав хороший вводный обзор.

Для всех, кому интересна тема радио и SDR — добро пожаловать под кат!

Привет, Хабр! Меня зовут Иван Куликов, я руководитель направления backend разработки в VK Tech, и хочу поделиться своим путем боли и преодолений по запуску DMR Хотспота на базе MMDVMHost и DMRGateway на российском аналоге RaspberryPi — RepkaPi