Сравнение RTL-SDR RU MOD с RTL-SDR.COM v3 в режиме Direct Sampling. Часть 3.

Автор: Administrator вкл. . Опубликовано в RTL-SDR

Первая часть доступна по ссылке и вторая часть доступна по ссылке.

 

Тест стабильности частоты опорного генератора.

Из-за изменения температуры опорного генератора (нагрев в основном) частота принимаемого сигнала дрейфует как в большую сторону, так и в меньшую. В исходных (оригинальных) свистках RTL-SDR (в синем пластиковом корпусе на R820T2) применяются кварцевые генераторы (резонаторы?) на 28.8 МГц с очень низкой стабильностью частоты, что на практике приводит к необходимости постоянно подстраивать частоту принимаемого сигнала в управляющей программе.

 

 

 

Для узкополосных сигналов (SSB, CW) это заметно очень хорошо, для сигналов с большей шириной полосы (AM, NFM) менее ярко выражено, а для вещалок FM-диапазона (WFM) вовсе не особо критично. Поскольку в синем свистке нет режима Direct Sampling (и нет КВ-диапазонов, а чуток КВ, начиная с 24 МГц не в счет) и на него можно принимать только сигналы УКВ и СВЧ-диапазонов, тест проводился на основе приема сигнала ТВ на частоте 49,750 МГц (частота первого аналогового ТВ-канала). Методика тестирования описана ниже по тексту. Результаты представлены в табличке.

 

 

Время Частота
19:56 49.759.348
19:58 49.759.344
20:01 49.759.338
20:10 49.759.334
20:31 49.759.325
20:53 49.759.320
21:11 49.759.316
21:47 49.759.313
21:59 49.759.309
22:21 49.759.308
22:35 49.759.308

 

И частота продолжает ползти, просто медленнее с течением времени.

 

Из информации на этой странице получается, что в RTL-SDR.COM v3 установлен термокомпенсированный кварцевый генератор (TCXO) со стабильностью менее 1PPM. Что такое PPM по ссылке.

 

 

В RU MOD установлен кварцевый резонатор (по информации производителя) с неизвестной степенью стабильности.

 

      

 

Тест проводится в режиме Direct Sampling на КВ, т.к. там можно найти эталонные сигналы.

Суть теста в настройке приемников поочередно в режиме CW на сигналы станций эталонной частоты и времени (RWM). Конкретно на 9996 кГц. Настройка производится по пику сигнала на панораме водопада и спектра, значение частоты фиксируется на бумаге. В случае несовпадения с предыдущим значением частоты и пика сигнала при новом замере, частота подстраивается по максимуму сигнала и на бумаге фиксируется уже новое значение. Замеры производятся с произвольными интервалами (2, 10, 15, 30 и т.п. минут). Продолжительность теста примерно 2 часа для каждого приемника, т.е. общая продолжительность около 4 часов.

Оба свистка подключены к серверу, но тестируются не сразу оба, а поочередно. Для чистоты эксперимента после окончания теста первого свистка, вся система обесточивается на 2 часа с целью дать остыть устройствам. Да, можно было и одновременно два свистка тестировать или отключать второй, пока тестируется первый, а потом холодный второй подключать и не ждать 2 часа, но я делал, как описал выше.

 

Результаты RTL-SDR.COM v3.

Сигналом станции эталонной частоты и времени не все время является просто несущая, ниже на скринах представлены некоторые возможные варианты. По несущей, конечно, проще всего настраиваться, но и по другим формам сигнала тоже возможно.

 

    

 

Время Частота
9:53 9.996.020
9:57 9.996.014
10:07 9.996.014
10:19 9.996.014
10:34 9.996.014
10:49 9.996.014
11:52 9.996.014
12:02 9.996.014

 

 

 

 

Результаты RU MOD. Суть теста та же.

 

 

Время Частота
14:16 9.995.609
14:17 9.995.612
14:23 9.995.621
14:30 9.995.626
14:40 9.995.628
14:57 9.995.630
15:23 9.995.630
15:36 9.995.629
15:56 9.995.630
16:47 9.995.630

 

Что ж, у RTL-SDR.COM v3 частота стабилизируется быстрее, но тут, вероятно, играет роль не только сам кварц, а организация теплоотвода и алюминиевый корпус. Устройство целиком прогревается и делает это довольно быстро, а вот у RU MOD теплоотводов или радиатора, в виде металлического корпуса, нет, соответственно требуется больше времени для стабилизации частоты (и температуры). Конечно и сами кварцы разные. А так, по большому счету, стабильность частоты у RU MOD и RTL-SDR.COM v3 на одном уровне. На очень хорошем уровне.

Разработчик RTL-SDR RU MOD (SDR309, Дубов Михаил) упоминал о возможности подключения вентилятора к специальным пинам на плате, что обеспечило бы более стабильную температуру и меньший уход частоты. Однако в такой конфигурации одноплатный приемник я еще не тестировал.

Кстати говоря, из этих табличек видно насколько нужно подстроить (программно) частоту каждого свистка. Т.е. сделать калибровку (зная истинную частоту эталонного сигнала). RTL-SDR.COM v3 по большому счету в калибровке не нуждается, но это справедливо для использования в режиме Direct Sampling на КВ и обычном режиме (quadrature sampling) на УКВ. Т.е. без применения КВ-конвертора, т.к. в нем есть свой опорник со своей степенью стабильности (или нестабильности).

 

Общие выводы по режиму Direct Sampling такие:

1 - У RU MOD уровни сигналов меньше почти на 20 дБ.

2 - ПФ и ФНЧ у RU MOD есть, и они улучшают картину приема, но на фоне низкой чувствительности плюсом это сложно считать… В RTL-SDR.COM v3 ФНЧ есть, а ПФ нет вовсе.

3 - В RU MOD есть МШУ, и он работает (я намерял + 10 дБ), он отключаемый (в RTL-SDR.COM v3 неотключаемый), но отключать его смысла нет по описанной выше причине в п.1.

4 - Стабильность частоты опорного генератора примерно на одном уровне, разве что у RTL-SDR.COM v3 частота быстрее стабилизируется за счет отвода тепла в корпус и опорник все же TCXO.

5 - В целом режим Direct Sampling у RU MOD хуже, чем у RTL-SDR.COM v3.

Продолжение следует!