KiwiSDR Тамбов

Обновлено 03.06.2020

Сегодня во время грозы операторы сотовой связи попеременно, а то и все сразу пропадали из эфира. Это не новость, такое постоянно во время гроз, но разочаровало, что резервирование при таком раскладе работать не будет. Понаблюдал за напругой в сети, интересно, что там происходит. Тем более, накануне воткнул реле напряжения с индикацией. Видать, отвалился мощный потребитель, и напряжение в сети установилось чуть выше 250 В в течении часа. Жить можно, до +10% по ГОСТу ещё 3 Вольта, но я не параноик, у меня порог отключения настроен повыше. Ну, думаю, ща ещё чего нибудь отвалится по защитам, например, на подстанциях, которые сбросят потребителей. Что-то долго не падает напруга. Минут через 20 реле гасит дом. В логе - 267 В. Бесперебойник на домик с киви, установленный накануне, отработал хорошо. Интернет ещё много раз пропадал на всех устройствах. Дальше мне стало лениво отслеживать то, что улучшить уже не в моих силах, переключился на другие дела. Попозже поищу источник новой помехи на «80-ке». Фильтр-розетка хоуммэйд для владельца помехи уже собрана. В июне будет много работ по дому, да и sdr постараюсь подшаманить, поэтому приёмник временами может быть недоступен.

Привет. Вы на странице тамбовского SDR, который доступен по адресу http://sdr.tambov.gq/. Метка на карте http://rx.linkfanel.net/ может неточно указывать на место установки. Учитывайте это во время локальных экспериментов при оценке силы сигналов по удалению и направлению. Пожалуйста, не занимайте более 1 канала на 1 юзера. Для любителей «СиБи» и всего, что сильно выше 10 МГц: приёма здесь почти нет. Это связано с особенностями антенно-фидерного тракта. Не тратьте время. Попытайте удачу на соседних приёмниках. Ниже 1,6 МГц удовлетворительный приём возможен только ночью.

Изначально не планировал публичный доступ. Периодическое появление установки в интернете - побочный эффект. Поэтому, воспринимайте работу этого sdr как случайность, как будто владелец забыл выключить приёмник после использования в личных целях.

С начала августа 2019 года киви работает на другой позиции, которая немного удалена от предыдущей. Теперь sdr обзавёлся личным домиком. К сожалению, металлические листы постройки почти не пропускают сигналы GPS, поэтому, TDoA и точная синхронизация частоты не работают. Также, изменена антенна.

Ниже я ответил на часто задаваемые вопросы по этому приёмнику. Информация будет обновляться. Связь со мной: loststation@yandex.ru.


Разборчивость сигналов.

Многие слушают SSB с дефолтной настройкой фильтра (над водопадом), срезающей низкие частоты. Но вопреки расхожему предпочтению, если нет противопоказаний в виде ширпотребного звуковоспроизводящего тракта, индивидуальной непереносимости или мешающего сигнала рядом по частоте, я рекомендую расширять фильтр в области низких частот. Дело в том, что непринятый кусок спектра слабого сигнала (да и сильного тоже) - потенциальное снижение разборчивости.

Представьте себе такое: далёкая SSB станция, оператор излучает преимущественно низкие частоты. Если вы слушаете только средние и высокие частоты, сигнал будет казаться совсем слабым. Но если слушать кусок спектра пониже, можно на опыте попытаться вытащить такой сигнал. Выяснять, какой сигнал «пробивной» и всё в таком духе, в мои планы не входит. Здесь затронул тему разборчивости, когда сигнал принимается как есть, и ваше внимательное отношение к звуку может выгодно повлиять на приёмные характеристики вашей радиоточки.

Будет идеально, если контролировать, по каким частотах размазывается энергия принимаемого сигнала и адаптивно подстраивать многополосный фильтр. Не ручками, естественно. Что-то подобное уже реализовано в разных noise reductions, но кое-где это сделано безобразно и без учёта работы AGC. Об AGC чуть пониже будет. Неплохие адаптивные фильтры существуют. Это не то сильно булькающее глухое безобразие, по которому судят такие вещи.

Ещё один ключ к повышению разборчивости: реализовать практически линейную амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) звуковоспроизводящего тракта в области принимаемого сигнала (можно с небольшим завалом «на верхах», с учётом кривых равной громкости и прочими штуками). Тогда и низкие частоты будут приятными, а низкочастотный сигнал - поразборчивее. Представьте себе самый худший вариант из всех: мало того, что у вашего аудио горбатая АЧХ, так ещё и у принимаемого сигнала пики энергии сосредоточены там, где у вас провалы в АЧХ. Вы-то к звучанию своего аудио привыкли, всех принимаете/разбираете, но этот незаурядный сигнал вы будете принимать с напряжением. На практике, такая ситуация маловероятна, а вот частные случаи - имеют место быть. Посредственной АЧХ объясняются затруднения в приёме там, где их быть не должно. Также, проблем добавляют искажения, вызываемые нелинейностями звуковоспроизводящего тракта.

Друг, которому недавно подарил довольно неплохой громкоговоритель, много лет считал, что некоторые сигналы он не разбирал из-за их слабого уровня и «бубнящего» звучания. Наблюдал его восторг и удивление, когда те же сигналы вдруг стали читаемыми. Не ленитесь искать лучшее.


AGC.

Эта функция похожа на АРУ в аналоговых аппаратах. При помощи настройки AGC Threshold (уровень срабатывания AGC) можно увеличить разницу в громкости между мощными и слабыми сигналами. Весьма полезная штука, позволяющая ослабить постоянное «шшш». Это не классическое шумопонижение, эффект другой. На слух эфир становится «глубоким», но возможно потребуется играться с громкостью.

Я постоянно пользуюсь AGC Threshold и не только с целью провалить эфирные шумы до слухового комфорта: из-за особенностей петли AGC и человеческого восприятия, при определённых настройках возможна чуть лучшая разборка слабых SSB сигналов. Я устанавливаю AGC Threshold на -80 на этом приёмнике и даже не подстраиваю. Хотя, иногда, это требуется, зависит от эфирного шума на конкретном диапазоне. Возможно, и вам стоит попробовать это. На других киви оптимальные значения будут отличаться от моих.


Зачем вертикал? Ты пробовал дельту или что-то замкнутое? Помех должно быть ещё меньше.

Да пробовал. Разница, конечно, есть. На горизонтальные петли (диполи и «верёвки») на «низах» в радиусе 2000 км приём улучшается. Особенно заметно это на «тройке» и «пионере», где подавляющее большинство операторов вещает в зенит. Но такая разница не всегда. Летом буду готовить площадку под горизонтальную антенну. Если желающих послушать нижние диапазоны будет много, горизонтальная антенна будет подключена в качестве основной.

Фиксированные вертикальные петли «запад/восток» и подобные фиксы (популярные у многих): сейчас где-то плачут северяне. Да, любители в северных широтах существуют! У них очень странное прохождение из-за аврорального овала в ионосфере и, возможно, из-за военных. И надеяться на то, что они как-то пробьются, дескать, «не то расстояние, чтобы запариваться ради них» - не пробьются. Многократно наблюдал ситуацию, когда дальний восток как на ладони, а с севера по договорённости не слышно никого ни на какую антенну. Даже киловаттников. Вспомните об этом, когда в очередной раз передаёте «районам 7, 8, 9, 0», забывая про первые (в основном 1N, 1Z, 1P, 1O).

По помехам: какого-то серьёзного снижения шумов при использовании петель я не заметил. Возможно, на определённых частотах эффект есть, но не из-за замкнутости, а из-за разных диаграмм направленности и поляризации. Петли хорошо работают в ближней реактивной зоне помехи и немного дальше, когда волна помехи только формируется, при условии, что в электромагнитной волне помехи электрическая составляющая преобладает над магнитной. А бывает иначе. И тогда петля превращается в помехосборник. Моя позиция несколько удалена от построек, и магии я не замечаю.


Почему у меня прерывистый приём?

Обновите страницу, попробуйте сменить браузер, очистить кэш, перезагрузить роутер. Отключите всякие турбо/vpn/proxy. Попробуйте другого провайдера интернета. Я периодически проверяю работу киви. С большой вероятностью проблема у вас местная. Как вариант, можно снизить скорость «водопада», чтоб уменьшить поток получаемой информации: “WF” > “WF rate”. Или “WF” > “Slow Dev”. В “Audio” должна быть активна кнопка “Comp”. Если отключить её, объём принимаемых данных сильно возрастёт. Не рекомендую отключать эту функцию на слабых соединениях или на провайдерах, хитро ограничивающих трафик. Также помогает ручное переключение с LTE на 3G и в некоторых случаях даже на EDGE, при использовании мобильной сети.

Проводного интернета здесь нет, а высокоскоростное мобильное подключение иногда обрывается или ограничивается сотовым оператором по непонятному алгоритму, поэтому не стоит ожидать непрерывной работы в любое время суток.


Почему S-метр на этом приёмнике даёт такие странные показания?

S-метр сложно откалибровать для такого «широкого» приёма 1,6...10 МГц. Есть факторы, которые влияют на показания S-метра моего SDR: уменьшение электродвижущей силы (ЭДС), наводимой в антенне, со снижением частоты (связано с размерами вертикала) и заметное рассогласование вертикала с длинным фидером/приёмником из-за отсутствия перестраиваемых реактивных элементов. Это не классика, где: один пользователь, одна принимаемая частота и настроенная на эту частоту антенна. Концепция одновременного доступа к разным частотам не позволяет ввести перестраиваемые элементы. Всё это не страшно для приёма, как может показаться, но сильно влияет на показания S-метра.

В эфире оценка сигнала часто даётся на антенну, построенную под определённый диапазон и оптимально согласованную с кабелем/приёмником на рабочей частоте. Не знаю, насколько корректно называть такую антенну полноразмерной, но пусть будет так. Рапорты с подобной полноразмерной антенны, при приёме вне рабочего диапазона, могут быть занижены из-за рассогласования антенны с кабелем/приёмником, но это не единственная причина. Укороченную антенну тоже реально согласовать с кабелем/приёмником на той же самой рабочей частоте, однако S-метр в этом случае будет занижать по причине уменьшения наводимой в антенне ЭДС. Это вторая причина. ЭДС, наводимая в этом вертикале, который для определённых частот является относительно коротким, будет меньше, чем ЭДС, наводимая в 50-и метровой «верёвке», например. В реале эти два фактора действуют одновременно. Всё это отражается на оценках S-метра, но не сказывается на соотношении сигнал/шум (при условии, что эфирные шумы будут выше внутренних шумов приёмного устройства), ибо пропорционально уменьшаются не только полезные сигналы, но и шумы эфира. Очевидно, что это без учёта диаграммы направленности и поляризации.

Логично сделать множество поправок с системы «вертикал+тюнер» по всему диапазону 1,6...10 МГц, то есть попытаться решить одну из проблем. Но в софте калибруется только общий уровень, линейно для всех частот. А то, что мы хотим исправить, совсем нелинейно. Эта проблема калибровки особенно актуальна для узкополосных пассивных антенн с длинными фидерами, где уменьшение сигналов из-за рассогласований приводит к образованию тёмных «ям» на водопаде SDR. Эти «ямы» портят вид панорамы. Но к S-метру вопросов нет, он по прежнему выполняет работу микровольтметра. Что намерял, то и показывает, точно и линейно, чтоб понять, насколько изменяется соотношение сигнал/шум принимаемого сигнала. Корректировка S-метра «на глазок» с целью получения чего-то среднего - довольно простой и унылый вариант.

И ещё. На многих трансиверах «1 балл» S-метра имеет вес 3 дБ (в диапазоне сигналов, примерно, от 1 до 7...9 баллов), а на этом SDR - 6 дБ. Отсюда посетители неправильно интерпретируют уровни шумов в месте приема. На аппарат с весом одного балла «3 дБ» эфир будет казаться более чистым, чем на аппарат с баллом в «6 дБ», при беглом взгляде на S-метр. Естественно, с реальной обстановкой это не имеет ничего общего.

Большую неразбериху добавляет разная калибровка аппаратов. Достаточно взглянуть в сервис-мануалы, чтоб понять, что некоторые трансиверы калибруются при включённом преампе, соответственно, объективные показания они также будут давать при включённом преампе. Даже на НЧ диапазонах, где преамп не требуется. Иногда в эфире можно услышать: «у меня шум 0 баллов на дельту на 80-ке». Но реальный уровень эфирного шума на 160 и 80 на горизонтальную дельту или полноразмерный диполь, типично поднятые, даже в тайге, далеко от цивилизации, вечерами - в среднем 7...9 баллов (ssb, полоса около 3 кГц). Да и днём в тихих местах, на правильно откалиброванном S-метре, ниже 4 баллов на 80-ке я никогда не видел. И это нормально. Последнее, самое плохое - нелинейный S-метр. Если по неправильным показаниям линейных S-метров ещё можно определить изменение соотношения сигнал/шум (довольно важное значение), то нелинейный непригоден ни для каких измерений.

Очень поверхностно описал эту проблему, возможно, кто-то дополнит. Попробуйте разобраться, что же на самом деле показывает мой или ваш S-метр, иначе все эти рапорты - бессмысленны, ибо необъективны. Однако, относительные оценки S-метра - тоже оценки, если передаются с дополнительной информацией об антенне, шумах, весе одного балла. Это важно.


Иногда плохо слышны ближние регионы. Мой передатчик тоже слышно негромко. А на sdr, расположенные гораздо дальше, слышно хорошо. Как так? Ведь этот SDR установлен совсем рядом.

Это нормально. В ближней зоне приём ослаблен. Здесь установлена вертикальная антенна, которая так работает. Я не беру в расчёт «мёртвую зону», это отдельная тема.

SDR, установленные гораздо дальше и принимающие вас очень громко, запросто могут располагаться на «контест-позициях», на которых установлены гигантские и/или эффективные антенны на приличной высоте. Полукилометровые антенны бевереджа, направленные в вашу сторону, превратят вас в могущественного радиста-нагибатора на другом континенте. Но прежде, это заслуга ребят, сотворивших этих «монстров». Что толку от того, что сигнал принимается где-то в кристально чистом эфире на неплохую антенну, если 99% потенциальных корреспондентов, способных вам ответить, имеют обычные антенны. А некоторые ещё и в городе. Вторая причина: с увеличением расстояния почти все эффективные антенны дальнего приёма начинают принимать вас на оптимальных для них углах, что вблизи невозможно. Этот ответ прежде всего для новичков.


Почему в описании указан диапазон 1,6...10 МГц? Я спокойно принимаю за границами этого участка.

В описании указан диапазон, который принимается эффективно. Это значит, что за границами этого участка приём будет заметно хуже, чем это вообще возможно на данную антенну на этом месте. Это связано с особенностями антенно-фидерного тракта и борьбой со сверхмощными вещательными станциями. Конечно, в будущем, я попытаюсь поднять эффективность приёма. Не используйте приём за границами 1,6...10 МГц для оценок работы антенны SDR и прохождения.


Временами я слышу на этом SDR сильные помехи по всему диапазону.

Недовольна

Она недовольна периодическими помехами. Трасса «220 В» до домика с киви

Скорее всего, это соседские импульсные зарядные устройства для автомобильных аккумуляторов. Производители этого дерьма напрочь забывают об электромагнитной совместимости. Помехи от этих зарядок слышны с расстояния до нескольких километров! С отключением аналогового телевидения неприятностей добавляют дешёвые цифровые тв приставки, а точнее их блоки питания, не имеющие фильтров. Также определена иногда возникающая дальняя помеха от преобразователя частоты для асинхронного двигателя. В дневное время периодически слышны и другие соседские импульсники, например, сварочные аппараты. Вечерние и ночные помехи выше 9 МГц (если присутствуют) - от централизованного уличного освещения.

Кстати, в домике совсем рядом с антенной работают 3 импульсных блока питания с алиэкспресс: 2 шт. - 5 В x 2,5 А и 1 шт. - 12 В x 2,5 А. Доработанные. Без доработок, мешают, конечно. Штырь хорошо отнёсся к такому соседству и не принимает помех от них. Все периодические и постоянные помехи выше 60 кГц прилетают по воздуху издалека. Представьте, каким барахлом торгуют известные фирмы, если помехи от их блоков питания могут приниматься с расстояния в километр! Компактный 12 В x 3 А от известного оператора спутникового ТВ накрывал помехой такой радиус до его обнаружения мной.

Я не знаю, сколько ещё будут сохраняться такие относительно благоприятные условия по помехам. Когда приезжаю, наведываюсь в гости к соседям, которым продали очередной блок питания без фильтра или Y-конденсатора. Блоки питания без этих вещей - основные загрязнители эфира в сельской местности. Возможно, из-за неустранимых помех придётся отложить трансляцию эфира до времён, когда перееду на юга в частный дом, подальше от людей. А пока:

Всякие штуки

Арсенал ловца помех

Опытный взгляд обнаружит здесь ещё и варисторы, которые к подавлению помех отношения не имеют. Это срезать грозовые импульсы. После гроз у народа вечно что-то сгорает. И как правило, новые покупки шумят ещё злее. Не панацея, конечно, но, вероятность выхода из строя старого проверенного импульсника снижается.

Слушая эфир, иногда натыкался на острые языки, недовольные шумными sdr. Дескать, «зачем такое транслировать, владелец - мудак, воткнул суррогатную антенну». Так вот, специально для таких: многие из давно существующих sdr очень достойно транслировали эфир до недавнего времени. Владельцы не могли предположить, что тотальная бесконтрольность со стороны государства обернётся невыносимым уровнем помех. Кто-то свернул вещание, а кто-то до сих пор оттягивает с этим. Многие итак минимизировали уровень принимаемого «мусора» до предельно возможного. Тут уже никакие супер антенны не помогут. С некоторыми овнерами я общался на эту тему, могу заверить, что руки там прямые. Простофили, считающие, что помехи - это всегда результат работы «суррогатов» - вы сильно отстали и заблуждаетесь.


Почему не websdr от голландца?

Да почему бы и нет. Основная проблема - отсутствие доступного железа для его софта с хотя бы 14 бит АЦП и несплошное перекрытие всего КВ диапазона из-за программных ограничений. Если вы знаете о такой реально работающей доступной связке без ограничений, напишите мне. «Свистки» в моих условиях не позволят реализовать такой же приём. Я попробую протянуть сюда оптику, если найдётся решение для массового доступа уровнем повыше, чем китайские «свистки».


Антенна.

Вертикал

Вид на антенну приёмника

Штырь, длиной около 10 метров установлен на бетонной площадке через небольшой изолятор. Изолятор не поднимал, так как тестовый вариант. Возможно, всё изменится после экспериментов. Вместо классических противовесов в землю вбита металлическая труба 2,5 метра. Этого хватит, чтоб цеплять землю ниже глубины промерзания местного грунта. Если от противовесов будет толк, добавлю. Пока нет времени заниматься этим. Под штырём установлен автотрансформатор 4 к 1, чтоб немного поднять эффективность на очень низких частотах. Без него приём ниже 1,6 МГц похуже. Выше 1,6 МГц - почти без изменений. После подключен коаксиальный кабель до киви. 2 ферритовых синфазных дросселя обеспечивают подавление помех с оплётки: первый в домике для оборудования, второй - рядом с антенной. 3 киви подключены к этой антенне через резистивный делитель (и ещё один киви после эмиттерного повторителя). Возможно, лучшим решением будет использование мощных эмиттерных повторителей и добавление мягких режекторов на «вещательные окна». Так можно размножить сигнал на большое количество приёмников по принципу «один повторитель - один приёмник», чтоб не пострадала динамика. Вариант предварительного усиления на одиночном транзисторе/модуле, для последующего деления на несколько приёмников - ущербный.

Устройство

Конструкция

Чем руководствовался при настройке: 1. на выбранных частотах минимальные шумы эфира, которые меняются в течении суток, должны быть выше шумов киви хотя бы на 8 дБ в полосе 2,5 кГц, чтоб приёмник не был глуховатым. 2. у АЦП, доступных простым смертным, небесконечная динамика. Есть риск не вписать в динамический диапазон приёмника все сигналы от самых слабых до самых мощных. Поэтому, вредно подводить эфирный шум, превышающий внутренние шумы киви более, чем на 20 дБ в полосе 2,5 кГц рядом с «вещательными окнами». В подведении большого уровня шума, как такового - нет ничего плохого, но это, кроме неэффективного использования динамики приёмника, ещё и бессмысленно: для линейной работы АЦП хватит около 10 дБ шума в той же полосе 2,5 кГц. Около 10 дБ хватит и для хорошей разборки слабых сигналов. Если у вас небольшая горизонтальная «верёвка» или что-то в этом духе - думаю, можно не беспокоиться. Для таких вертикалов это важно. Иначе китайцы вечером объяснят это доступно. Первое условие, если выполняется, определит диапазон эффективно принимаемых частот. Второе условие особенно актуально для чистых эфирных условий. Понятно, что во всём КВ диапазоне выдержать эти цифры сложно. Тут на помощь придёт наиувлекательнейшее занятие - балансировка приходящих с антенны сигналов по всем частотам, эдакий эквалайзинг. Чем я и хочу продолжить заниматься в будущем. Смысл этого действа - в расширении диапазона эффективно принимаемых частот без перегрузки того, что уже принимается хорошо. Придёт время, когда такая рекомендация будет неуместной, ибо сдр с динамикой овер 999 дБ будут обыденностью.

Тамбов | 2020