Радиоприём КВ-диапазонов USB-тюнером в последние несколько лет у любителей слушать эфир и, в частности, у радиолюбителей-наблюдателей (SWL) стали популярными промышленные телевизионные FM+DVB-T USB-приёмники для компьютеров (далее — USB-тюнеры), использующие контроллеры Realtek RTL2832U.
Эти USB-тюнеры, помимо своих основных функций — приёма каналов TV и FM-вещания, и при условии установки на ПК соответствующего программного обеспечения для SDR (например, программы HDSDR) и специального драйвера Zadig, позволяют принимать радиосигналы с разными видами модуляции в диапазоне частот от 24 до 1750 МГц. В этот интервал попадает гражданский (Си-Би) диапазон 27 МГц и любительские диапазоны 24,89…25,14 МГц, 28…29,7 МГц, 144…146, 430…440 МГц, а также безлицензионный PMR-диапазон — 446,006…446,093 МГц. Выполнив рекомендации по установке программного обеспечения, можно подключить к тюнеру наружную широкополосную телевизионную антенну и попытаться принять, к примеру, сигналы радиолюбительских радиостанций, работающих через репитеры на диапазонах 144… 146 и 430…440 МГц. Оживают эти диапазоны, как правило, только во время дальнего прохождения радиоволн (довольно редкого явления для УКВ) или же проведения каких-либо мероприятий по радиоспорту.
Избирательность тюнера невысока, так как его задача — обеспечить приём сигналов в широкой полосе частот, и на его входе нет диапазонных фильтров. Это заметно сказывается при близком расположении от приёмной антенны передающих станций теле и радиовещания. Качество приёма может улучшиться, если подключить к входу тюнера промышленный телевизионный фильтр для сложения метровых и дециметровых волн, а точнее его часть, соответствующую принимаемому диапазону частот. Значительно же улучшить селективность поможет только установка дополнительного диапазонного полосового фильтра на соответствующие частоты УКВ-диапазона. Радиоприём KB-диапазонов USB-тюнером также зависят от антенны. Можно применить простую диапазонную антенну с вертикальной поляризацией, например, самодельную GP 1 /4Л. с противовесами (для любительского диапазона 10 метров высота вибратора — 2,6 м), установленную над крышей дома и подключённую к тюнеру коаксиальным кабелем, или полуволновый диполь с лучами длиной по 2,6 м и со снижением, выполненным также коаксиальным кабелем.
Ослабить помехи от УКВ-передатчиков поможет фильтр нижних частот с частотой среза 30 МГц, изготовленный по схеме, приведённой на рисунке. и подключённый к входу тюнера. Катушки фильтра L1 и L2 — бескаркасные, намотаны виток к витку проводом ПЭВ-2 0,35 на оправке диаметром 5 мм и содержат по девять витков. Фильтр смонтирован в экранированном корпусе и снабжён подходящими ВЧ-разъёмами (например, CP-50, BNC, SMA-разъёмы).
К тюнеру фильтр подключают коаксиальным кабелем длиной не более 0,3 м. С наружной диапазонной антенной и ФНЧ на входе радиоприём KB-диапазонов USB-тюнером удавалось принимать слабые SSB-сигналы удалённых станций в районе частоты 28,5 МГц и сигналы с FM-, AM-модуляцией диапазона 27 МГц. Но и на волнах 10…11 метров дальнее прохождение радиоволн — явление не регулярное, а радио наблюдателей интересует уверенный приём сигналов дальних станций из других стран, городов и областей.
Более-менее стабильно прохождение на низкочастотных коротковолновых диапазонах, но сам по себе этот USB-тюнер не способен принимать столь низкие частоты — ему требуется приставка-конвертер. На рисунке выше приведена принципиальная схема однодиапазонного конвертера для приёма любительских радиостанций в диапазоне 7…7,2 МГц, а также расположенного рядом и представляющего не меньший интерес радиовещательного диапазона 7,2…7,5 МГц с АМ-модуляцией.
Сигнал от антенны поступает на вход XW1 и далее, через фильтр нижних частот L1L2C2—С4, ослабляющий частоты выше 30 МГц, — на вывод 1 микросхемы DA1 — SA612A, на которой выполнен преобразователь частоты. На вывод 6 микросхемы подаётся сигнал от внешнего гетеродина — кварцевого генератора с частотой 80 МГц на микросхеме DD1. Частота входного сигнала суммируется (или вычитается) с сигналом гетеродина и с вывода 4 микросхемы DA1 подаётся по коаксиальному кабелю минимальной длины на вход USB-тюнера. Радиоприём KB-диапазонов USB-тюнером с помощью специализированного SDR программного обеспечения принимает сигнал на частоте, равной частоте KB-диапазона в сумме с частотой кварцевого генератора. В этом случае в интерфейсе SDR-программы SSB-сигнал с частотой 7,1 МГц будет «наблюдаться» на частоте 87,1 (или 72,9) МГц.
Частоту кварцевого генератора следует выбирать из расчёта свободных в вашем населённом пункте частот теле- и радиовещания. При использовании кварцевого генератора 100 МГц и при вещании на частоте 103,6 МГц поблизости могут присутствовать помехи приёму частоты 3,6 МГц коротковолнового диапазона. Если ближе 10 км от вашей антенны нет передатчиков метрового диапазона ТВ или УКВ, FM-радиовещания, можно применить кварцевый генератор с частотой от 45 до 125 МГц и выходным напряжением 100…300 мВ синусоидальной формы.
Питается конвертер стабилизированным напряжением +5 В. Если USB-порт компьютера обеспечивает это напряжение без шумов и пульсаций, стабилитрон VD1 (4,7 В) можно не устанавливать. Конвертер смонтирован на макетной плате. Выводы деталей имеют минимальную длину. Радиоприёмное устройство, состоящее из ФНЧ, конвертера и USB-тюнера, монтируют в корпусе с экранированными отсеками. Корпус спаян из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита. Для наблюдений требуется наружная полноразмерная антенна 40-метрового любительского диапазона, например, полуволновый диполь с лучами длиной 10 м или классический «четвертьволновый луч» — провод длиной 10 м, расположенный снаружи здания на удалении от крупных предметов и электрических линий.
С компьютером приёмник соединён USB-кабелем длиной не более одного метра. Для снижения возможных помех от USB-порта компьютера можно намотать 3…4 витка кабеля на кольцевой ферритовый магнитопровод большой проницаемости подходящего диаметра. Подавление вне полосных помех и качественный радиоприём в условиях города обеспечит диапазонный фильтр с полосой частот 7,0…7,5 МГц (рис. 3), включённый между антенной и конвертером.
Катушки полосового фильтра L1 и L2 намотаны виток к витку проводом ПЭВ-2 0,25 на каркасах диаметром 8 мм с карбонильными подстроечниками (от телевизионных приёмников). Число витков — 18, отвод от 4-го витка, считая от вывода, соединённого с общим проводом. ДПФ также смонтирован в корпусе из фольгированного стеклотекстолита. При желании вы можете изготовить ДПФ и кварцевый генератор на другой любительский коротковолновый диапазон, посмотрев данные и расчёты в описаниях любительских КВ-радио-приёмников и трансиверов, или построить многодиапазонный вариант конвертера.