Эксперименты с USB DVBT донглом RTL283


Скромное с виду устройство позволяет производить различные интересные эксперименты по приему радиосигналов на частотах от 24 до 1400 мГц со всеми видами модуляции, включая цифровой прием радиосигналов. Хотя по техническим данным указан диапазон принимаемых частот 24-1700 мГц ,но реально прием ограничен верхней границей 1400 мГц.причина кроется в перегреве чипа синтезатора донгла и срыва петли PLL,а также не совсем удачно программного обеспечения использованной версии . Для устранения этого недостатка необходимо обеспечить снижение теплового перегрева применив радиатор или использовать улучшенный тепловой контакт с изготовленным новым металлическим корпусом и заменой одной из динамических библиотек для программы SDR#. Я  заменил файл библиотеки ,без реализации теплообмена и это позволило  расширить верхнюю частоту до 1600 мГц.Иногда были сбои при достижении максимальной частоты например 1600 и дальше частота срывалась и устройство прекращало принимать сигналы,при попытке уменьшать частоту до рабочей ничего не происходило,нужно просто переключить разряд тысячи мГц с 1 на 0 и обратно и все снова начинает функционировать .Например срыв на 1600 мышкой переключаю разряд тысячи на 0 показания 600 и затем обратно на 1  станет снова 1600 донгл снова начинает принимать эту граничную частоту. Расширение верхнего диапазона позволит принимать сигналы спутника серии INMARSAT (частоты 1526.290-1575.420 мГц).

Новый файл :

Rtlsdr
Rtlsdr
rtlsdr.dll
92.5 KiB
1 Downloads
Детали
  Старый файл с этим названием необходимо удалить из папки установленной программы SDR# ,а вместо него вставить этот новый файл!


Я встречал в интернете отзывы о том, что у данного устройства низкая чувствительность .Это не верно. Чувствительность донгла порядка 0.2 мкВ. Не совсем хорошие показания по динамике ,но учитывая не густо населенность УКВ диапазона ,это не совсем важно. Страдает больше участок близко расположенный к ФМ вещанию и GSM.
Этот параметр можно значительно улучшить сделав дополнительные фильтры. Программу для расчета диапазонных фильтров я выложу на сайте.
Для улучшения параметров я немного доработал донгл, об этих доработках писали с сети интернет.
Устройство обязательно нужно экранировать и удалить подальше от системного блока.Корпус донгла я раскрыл ,в этом нет особой проблемы. Изготовил из жести коробочку немного больше по длине извлеченной платы с учетом установки дополнительного ВЧ разъема и подпайки куска USB кабеля (удлинителя). Кабель подпаивается непосредственно на контакты родного USB разъема. Хочу заметить что кабель нужно брать с надписью USB2 не просто любой от мышки или другого устройства. Длина моего кабеля приблизительно 1.5 метра. Был еще дополнительно изготовлен удлинитель 12 метров по особой технологии 🙂 ,об этом я писал в рублике «Эксперименты с донглом». Что касается самой платы,то я установил  со стороны дорожек параллельно электролитическим конденсаторам питания керамические SMD конденсаторы 0.1 мкф и добавил емкость 1000.0 мкф х6.3v параллельно питания USB для предотвращения падения напряжения при использовании удлинителя. Со стороны разъема USB компьютера установил ферритовое кольцо и пропустил несколько витков для предотвращения электромагнитных наводок по оплетке USB кабеля.

Проверка донгла  впервые производилась на прием спутников NOAA в режиме APT и показала очень хорошие параметры . За неимением антенны на этот диапазон,была использована  старая ТВ антенна стоявшая на крыше 5 этажного дома.  На этих частотах так же работают спутники системы Орбком. Для расчета времени пролета использовалась бесплатная программа «Orbitron».Обнаружив едва слышимый маяк спутника Satcom  решил сделать антенну волновой канал 5 эл.. Антенна  делалась на скорую руку из деревянной реечки и кусков алюминиевого провода  провода диаметром 2 мм. Хотя для приема этого спутника нужна правосторонняя круговая поляризация , но даже с горизонтальной поляризацией и учетом геостационарной орбиты около 36000 км.спутник просто гремел! Угол над горизонтом очень маленький 3-8 градусов,периодически меняется за счет дрейфа орбиты. Значительно лучшие результаты можно получить дополнить данную антенну и вертикальной поляризацией , 2 вибратор согласовать фазосдвигающим отрезком кабеля.

Фото каналов транспондера на панораме SDR #

Ниже видео файл Бразильских пиратов , нелегально эксплуатирующий этот спутник.

Благодаря геостационарной орбите спутник покрывает большую зону .На карте зеленой линией отмечена территория  зоны покрытия спутником.


Для приема радиолюбительских спутников в диапазоне 430 мГц , я сделал бифилярную антенну  с правосторонней поляризацией на этот диапазон. Антенну установил на лоджии  с западной стороны, по этому восточная сторона была закрыта зданием. Лучший вариант было бы установить эту антенну на крыше дома.

Антенна принимала все радиолюбительские спутники в диапазоне 435-438 мГц , пролетавшие в западном полушарии (восточное закрывала стена дома). Меня интересовали возможности приема этого устройства на более удаленных орбитах ,потому что низкоорбитальные спутники LEO принимались все.


Я  выбрал высоко орбитальный  серии Меридиан 3/4/6. Это Российский спутник связи  находящийся в  северном полушарии (высота апогея около 40 тыс. км и перигея около 1000 км). КА разделены на пары, в каждой из которых спутники двигаются вдоль одной наземной трассы с интервалом в 6 часов друг за другом. В период связи КА находятся очень высоко над территорией России и, таким образом, являются весьма слабо перемещающимися объектами относительно наземных станций. Это упрощает процесс наведения и удержания их антенн.

Рассчитал антенну  волновой канал 6 элементов. Технология та же 🙂 если есть желание быстро проверить результат (Деревянная реечка и медная провод который был под рукой диаметр 2 мм.)

Программой «Орбитрон» определил  азимут и угол места на спутник видимый в моем направлении ,антенна небольших размеров и я без труда установил ее на лоджии даже не вынося за ее пределы. Спутник находился низко над горизонтом порядка 5-6 градусов на почти максимальном удалении  около 36000 км. Сигнал для этого удаления и учитывая простоту антенны был довольно приличный. Основные режимы у него телеметрия и цифровые каналы связи , а также иногда идет вещание голосом.Особого интереса это у меня не вызывало, цель была проверить возможности донгла и простой антенны.Никаких дополнительных LNA (малошумящих усилителей я не применял).Чувствительности самого донгла вполне хватало.

Видеоролик приема  спутника «Мередиан -3»


Спутников серии КОСМОС

Прием телеметрии со спутника КОСМОС


ОРБКОММ

Интересные эксперименты по приему спутников системы «ОРБКОММ» Эти спутники передают информацию борт-земля на частоте как и спутники серии «NOAA» , даже иногда мешая приему последних.Прием их возможен в частотном диапазоне 137.0 — 138.0 МГц. 

Орбкомм — это коммерческая сеть низкоорбитальных спутников LEO (высота около 800 км), используется для связи и контроля передвижений людей, транспорта и т.д и т.п по всему миру и передачи коротких сообщений.Мощность передатчиков 20 ватт. Маяки имеют малую мощность  1 ватт и интересны в плане проверки аппаратуры .Маяки работают на 400.100 МГЦ .Так как запущено большое количество этих спутников то слышать их можно  почти постоянно (иногда не более 5 минут перерыва из за отсутствия пролетов в данной местности).

Так выглядит сигал принятый от спутника Орбкомм FM40

Желающим принять не закрытую информацию с этих спутников ,необходимо установить и использовать программу «Multipsk 4.31» , правда время приема ограниченно в некоммерческой версии до нескольких минут,затем программу необходимо перезапустить для дальнейшего приема.

Декодирование сигнала спутника FM40(ОРБКОММ) программой Multipsk 4.31. Звук не слышен ,в программеSDR# включен выход на виртуальный аудио кабель.

Еще одна программа для приема информации «OrbcommPlotter 1.3» . Эта программа имеет более расширенный сервис и после приема одного из спутников показывает частоты и названия других действующих . Эта информация приходит в служебных пакетах данных.


ADS

ADS-B — современная технология, которая позволяет отслеживать трафик движения воздушных судов.

ADS-В (англ. Automatic dependent surveillance-broadcast), ADS-В (автоматическое зависимое наблюдение-вещание) — технология, позволяющая и лётчикам в кабине самолета, и авиадиспетчерам на наземном пункте наблюдать движение воздушных судов с большей точностью, чем это было доступно ранее, и получать аэронавигационную информацию; внедряется в настоящее время в США, России и других странах.

ADS-В также передает лётчикам в реальном времени погодную информацию. Эта информация значительно расширяет осведомленность лётчика об обстановке и повышает безопасность полётов. Доступ к ADS-В информации бесплатен и свободен для всех.

Оборудованное ADS-В транспондером воздушное судно передаёт всем свои координаты месторасположения в течение всего полёта, вместе с другими данными, такими как курс, высота, горизонтальная и вертикальная скорость. Приёмники ADS-В, встроенные в авиадиспетчерские системы контроля воздушного движения, а также установленные на борту воздушного судна, обеспечивают точное отображение на экране РЛС движения воздушных судов, оборудованных ADS-В, как в небе, так на земле.  …   Википедия

Вот так выглядят визуально  сигналы ADS-В в программе SDR#

Для приема информации ADS-В , я использовал коллениарную антенну .

Ant 1090
Ant 1090
ant_1090.pdf
45.9 KiB
20 Downloads
Детали
и программу для приема ADS-В    rtl1090
Rtl1090 Beta3
Rtl1090 Beta3
rtl1090_beta3.zip
2.7 MiB
19 Downloads
Детали

Эта программа работает автономно имея все настройки для донгла  и загружать другие программы не нужно. После запуска программы нажимаем старт и видим такое окно 

Можно наблюдать  также  ADS-B пакеты,  нажав кнопку SISEX

Для отслеживания рейсов бортов визуально на карте можно пользоваться сервисом https://www.flightradar24.com/54.28,29.37/7 выбрав свое местоположение ,правда пользование сервисом ограничено,поэтому требует постоянной перезагрузки.54.28,29.38/7

Очень полезная и интересная программа SBSPlotter

Sbsplotter1
Sbsplotter1
sbsplotter1.zip
277.1 KiB
19 Downloads
Детали
  , она позволяет оценить приемник и антенну по диаграмме дальности принимаемых сигналов ,а также направление максимальной диаграммы антенны.

Описание и настройка программы-http://adsbradar.ru/ads-b-srv30003

У меня антенна находилась на подоконнике, и была открыта только западная сторона ,противоположную закрывало здание .С описанной выше антенной самый дальний прием сигналов 356 км. Это почти предел воздушных точек ,учитывая кривизну земли и высоту источника излучения.