trasmettitori video 5GHz

Sugli usuali siti di ecommerce si trova una moltitudine di piccoli trasmettitori e ricevitori video, pensati soprattutto per i droni ma venduti anche per scopi di  videosorveglianza.

Con prezzi spesso inferiori alla decina di euro al pezzo, si trovano videocamere con trasmettitore integrato grandi quanto un dado da brodo, trasmettitori da 500mW e ricevitori con uscita analogica o USB.

immagine dalla microcamera: si nota l'effetto del grandangolo

A seconda di scopo e prezzo i droni impiegano diverse tecnologie, che possono essere ad alta o bassa risoluzione e trasmettere in analogico o digitale. Nel secondo caso il canale può essere non decodificabile da terzi ma in qualche caso a costo di una latenza delle immagini.
I dispositivi su cui mi sono orientato trasmettono invece in analogico. A seconda dei modelli in PAL o NTSC.

Dopo anni mi ho trovato il tempo di fare qualche prova operativa in più su intercompatibilità degli apparecchi e prestazioni delle antenne.

Per la visione delle immagini la soluzione più robusta è quella di un ricevitore con uscita analogica e un piccolo monitor o televisore con ingresso AV.
Se si dispone di un cellulare o tablet con funzionalità OTG si può usare con ricevitore dedicato che fa anche scansione tra le frequenze, ma alcune prove con l'amico IW0DYE hanno evidenziato possibili problemi di compatibilità, come tutte le volte che ci sono di mezzo diverse versioni di hardware, drivers e software.

I droni normalmente montano antenne a polarizzazione circolare per ridurre i problemi di fading a seconda della posizione rispetto alla ricevente. Nel caso in cui doveste acquistare delle antenne fate attenzione che abbiano tutte lo stesso verso (RHCP o LHCP). Il connettore standard è RP-SMA, quindi procuratevi adattatori se prevedete interconnessione con altre apparecchiature amatoriali.

Impiegando la HackRf come analizzatore di spettro con il software QSpectrumAnalyzer ho fatto qualche prova sul rendimento delle diverse antennine a mia disposizione.
Data la trasmissione della microcamera in polarizzazione circolare e usando come baseline l'antennina verticale fornita con il ricevitore, osservo:

• posizionando lo stilo in verticale o orizzontale il segnale non cambia. Questo è atteso come effetto della polarizzazione circolare.
• l'antenna a trifoglio, polarizzazione circolare, guadagna tra 2 e 3 dB rispetto allo stilo. Anche questo è atteso. Bene.
• la patch, pubblicizzata per 14dB di guadagno, sorprendentemente si mostra grossomodo in linea con quella cifra.

Il prossimo passo sarà qualche prova sul campo, in modo da avere una stima delle distanze copribili.

L'IMPORTANZA DEL FILTRO

Non parlo della minimizzazione del danno provocato dalle sigarette ma, piuttosto, del tentativo di migliorare la ricezione in banda nautica con una RTL-SDR.

Dopo alcuni esperimenti deludenti sia con componenti SMD che tradizionali, le prestazioni migliori le ho ottenute con un filtro ad elica mutuato da progetto di PA3CSG (https://pa3csg.nl/?page_id=21) cui però ho rimosso lo schermo interno per aumentare l'accoppiamento tra le due eliche. Se dovessi ricostruirlo le piazzerei probabilmente un po' più vicine tra loro, perché la banda che mi interessa è di una decina di MHz e non strettissima come previsto dal collega olandese.

In ogni caso le perdite sono inferiori a 3dB sull'intera banda nautica VHF e ciò è ragionevole per il tipo d'installazione. Piuttosto che impazzire su un'ottimizzazione ancora più spinta del filtro, il passo successivo potrebbe essere un upgrade del ricevitore a modelli di fascia leggermente superiore (SDRPlay, AirSpy...).

Per comparare le prestazioni con/senza ho impiegato due chiavette diverse collegate ad antenne identiche. Quella "senza filtro" ha un notch 88-108 sulla linea. Ho quindi regolato il guadagno delle due chiavette in modo da avere suppergiù la stessa intensità di segnale a (28dBFS visibile nelle schermate).

A quel punto la RTL senza il filtro specifico mostrava un rumore di fondo a -50dBFS e un S/N di 22dB, mentre quella con il passabanda ad elica rumore a -59dBFS e quindi S/N di 29.3.

Si notano quindi un rumore di fondo di molto ridotto e, in generale, la minore influenza di trasmissioni interferenti fuori banda.

7dB di differenza S/N sono molti: equivalgono sulla carta a più che raddoppiare la distanza del minimo segnale ricevibile.
Spero di poter aggiornare il post con i risultati sul campo.

Appunti su DSD con GQRX e RTL-FM in Linux

Sistemando il Thinkpad con Ubuntu Linux, dopo la prematura dipartita del Chromebook.

DSD, il software originale per la decodifica del DMR, ha bisogno di audio campionato a 48000 Hz. Su alcuni pc / schede audio che lavorano a 44100 l'esecuzione fallisce con questo messaggio:

Error message: Invalid sample rate

Il problema si può aggirare utilizzando padsp, un wrapper pensato per mantenere compatibilità con i device audio legacy di Linux che si occupa anche del necessario resampling.

>padsp dsd
Digital Speech Decoder 1.7.0-dev (build:v1.6.0-86-g7ee04e5)
mbelib version 1.3.0
Audio In/Out Device: /dev/audio

La tecnica funziona anche quando vogliamo alimentare DSD direttamente da GQRX o RTL_FM per l'impiego con la nostra SDR preferita.
Esempi:

=== con GQRX, dopo aver attivato lo stream UDP ===

socat stdout udp-listen:7355 | padsp dsd -i -

=== RTL-FM ===

rtl_fm -f 145.125M -M fm -g 100 -s 70K -r 48K -E dc| padsp dsd -fr -i –

Bonus track: quando non esiste il device /dev/audio e/o il sample rate non è compatibile, anche il flag -n per disattivare l'output sugli altoparlanti non viene riconosciuto, anche se la scheda audio non verrebbe impiegata in alcun modo.

>socat stdout udp-listen:7355 | dsd -i - -n
Digital Speech Decoder 1.7.0-dev (build:v1.6.0-86-g7ee04e5)
mbelib version 1.3.0
Disabling audio output to soundcard.
Error, couldn't open /dev/audio
2018/07/27 08:45:23 socat[3592] E read(1, 0x55ba6bcafbc0, 8192): Bad file descriptor

Per ovviare al problema basta, nello stile Unix, usare come output il device NULL:

socat stdout udp-listen:7355 | dsd -i - -o /dev/null

GenComm GC7105b Base Station Analyzer

Here's the new toy in the shack.

Less than 10 years ago (mine has a 2010 board revision) these instruments retailed for over $50k but these days you can get some nice reconditioned units for around $1k from Korea, where they are probably phased out in favour of new 5G capable tools.

And yet they can be extremely useful in the lab of a radio hacker.

Features packed in my unit, excluding all the mobile phone protocol analyzers:

• 100 kHz - 4 GHz spectrum analyzer
• 25 MHz - 4 GHz single port VNA
• 10 MHz - 4 GHz power meter
• "interference analyzer" software, allowing to signals in waterfall and map levels to GPS positions

The Signal Path has an episode on a conceptually similar Agilent instrument.

Other units worth considering were sold under the JDSU and VIAVI brands.

Maybe I'm wrong, but it appears that all units were created with the same hardware and the different functions are enable just by adding the proper software keycode. I enquired around to see if I could get a license to enable bias-T and 2 ports VNA measurements on my units but with no luck.

JDViewer software works when connected via USB. No luck with the others or via LAN.

Related thinkering: probing the instrument via LAN revealed it runs a 2.6 Linux o.s. and there's TELNET and FTP ports open. Unfortunately I didn't manage to brute force into them.

Yet the discovery opens up the possibility of backing up the disk and have a deeper inspection offline.

Cracking it open revealed that o.s. is stored on a 2Gb SD-card: making a backup (dd utility under Linux) is a good idea anyway, being one of the most likely points of failure. Pulling it out requires taking away a large number of screws from the control board and the SMA nuts on the outside. You don't need to take it off completely: just slide it enough to have clearance for the SD to come off.

Hopefully it'll still work this evening when I close it back.

O.s. image alone might not be enough for a restore, in case there's a link to the card serial number, but there may be ways around that.

Moreover, the following can be investigated:

• getting out the passwords, that may be the reason software doesn't work via LAN
• understanding the licensing mechanism

Volpino - trasmettitore ARDF basato su Arduino e DDS

Grazie ai modulini a basso costo che arrivano dall'oriente oggi è possible realizzare trasmettitori per ARDF agili in frequenza, a basso costo e in pochissimo tempo, se escludiamo quello necessario alle poste per recapitarci il pacchettino.
La realizzazione minima mette a disposizione un oscillatore dalla ridotta potenza di uscita (regione di -12dBm / 0,06mW) che occorrerà integrare con un finale per uso sul campo.

Ingredienti:

• Arduino Nano - circa €3 al pezzo per i cloni cinesi.
• modulo DDS. Nel mio caso basato su AD9850. Quando li acquistai io si trovavano a circa €3 al pezzo, forse perché si trattava di uno stock con il filtro passabanda in uscita mal disegnato. Oggi lo stesso costa attorno ai €10. Con ogni probabilità si possono usare anche altri moduli più economici, per esempio ne vedo al momento in vendita basati su AD9833 a meno di €5: la copertura in frequenza è limitata a 12,5MHz e quindi idonea per le "volpi" in 80 metri.

Le connessioni tra Arduino e modulo DDS si limitano a tre pin:

Il DDS può essere alimentato direttamente dai 5V regolati in uscita dall'Arduino.
Sul mio modulo il segnale RF sinusoidale è prelevabile dal piedino "ZOUT1".

La modulazione in CW viene ottenuta, all'atto pratico, generando una FSK piuttosto lenta: nei momenti di riposo del trasmettitore in realtà viene irradiata una portante a una frequenza arbitraria che potremo sopprimere con un filtro passa basso. Già impostando la frequenza di riposo al doppio di quella di operazione l'antenna ci darà una mano, con il suo disadattamento, a sopprimere il secondo segnale.
Nel video qui sotto ho impostato l'offset a pochi kHz in modo da renderlo visibile sul waterfall.

Queste sono le specifiche richieste dai trasmettitori ARDF 80m nella regione 1 IARU:

Perché lo sketch funzioni è necessario installare nell'ambiente Arduino la libreria di "radio Artisan" K3NG.

Frequenza e testo da trasmettere si possono modificare in queste righe del codice:

// Declare variables...
#define strBeacondID "MOE"
long frequency = 3580000LL;
long offset = 7160000LL;

Lo sketch può essere scaricato da GitHub all'indirizzo qui sotto.
Per il momento ho implementato soltanto la trasmissione in loop, ma conto di renderlo anche conforme alle specifiche IARU.

https://github.com/Sinager/Volpino.git

FT817 - riparazione della commutazione per il lineare

Dopo l'esperienza con l'857, quando un amico ha riscontrato un'analoga anomalia al suo FT817 mi sono offerto di verificare se si fosse trattato dello stesso problema, dato che le Yaesu della serie 8x7 hanno schemi virtualmente identici.
In questo caso il transverter connesso alla presa ACC andava sempre in trasmissione, invece di essere azionato dal PTT. In effetti il pin relativo risultava in corto su GND.

Stavolta il componente da sostituire non è stato il transistor Q1046 (2SD2211) ma il diodo D1057 (D1F20).
E' possibile che la causa del guasto sia stato il tentativo di commutare un relé che non aveva il diodo di protezione attraverso la bobina e ha generato un transiente negativo. Per bruciare un diodo da 200V 1A deve essere stata una bella schicchera.

In questo stadio ci sono solo altri due componenti che potrebbero guastarsi: di sicuro non vorrò essere io a sostituire C1225 o R1188 su un FT817 perché sono minuscoli SMD che si trovano in mezzo piazzati in mezzo ai connettori posteriori. Salvo non essere dei virtuosi delle pinzette a becco lungo, c'è il rischio di dover rimuovere la presa ACC, che non sarà una passeggiata.

FVC99 VCO 10GHZ

E' un oggetto che si trova per pochi soldi su eBay.

Sfortunatamente non c'è molta letteratura in rete che permetta di valutarne la reale utilità in progetti a microonde.

Ne acquistai uno con l'intento di farne l'oscillatore locale o di un transverter (i famosi moduli Eyal-Gal) o un'estensione di frequenza per il mio analizzatore di spettro, che si ferma a 1,5GHz.

Gli unici link che ne parlano sono questi:

• il datasheet, sul sito di DL1MFK http://www.dl1mfk.de/Projekte/SHF/3cm/3cm_vco/pics/VCO%2010.0%20GHzpdf.pdf 
• un progetto di sweep generator di SM7PNV http://www.seeedstudio.com/service/xs7kMOt7
• F4FDW che lo usa come trasmettitore ATV, modulandolo in banda base http://f4fdw.laurent.perso.sfr.fr/atv_en_10_ghz.html

E' quest'ultimo a menzionare l'esistenza di modelli dalla copertura leggermente diversa: celui-ci couvre dans mon cas de 9,5 à 10,7 Ghz d'autres modèles plus anciens couvraient de 9 à 10,3 Ghz , ce qui ne convient pas pour toute la bande , avec 0 à 5.5 v on couvre la bande amateur.

Siccome un amico aveva necessità di una sorgente di segnale da usare come riferimento nella riparazione del proprio transverter, ho voluto finalmente trovargli un'applicazione.

Il montaggio che si vede in fotografia è ridotto all'osso: un 7805 per l'alimentazione e un LM317 per la VTune.

I primi test hanno purtroppo fatto intuire subito come l'esemplare in mio possesso fosse per la banda "bassa", con un Fout di 10,2GHz appena prima dei 5V.

Siccome lo schema di SM7PNV prevede un pilotaggio di VTune anche poco sopra i 6V indicati sul datasheet come Absolute Maximum Rating, ho voluto provare a seviziarlo oltre. La caduta sul campo del componente è prevista come opzione.
Ho spinto sino a 7,5V prima di arrendermi all'evidenza che il modulo non sarebbe arrivato a 10,368. Non sono andato oltre perché in ogni caso il lock oltre i 6,5V è molto sporadico.
Questo è il grafico tensione/frequenza del mio esemplare:

Curiosamente a 5V si rifiuta di agganciare in maniera lineare, così come sotto i 3,5V.

Purtroppo sul datasheet non ci sono indicazioni circa eventuali codici che aiutino a distinguere tra le diverse coperture in frequenza.
Le uniche cose che possono notare confrontando la mia unità con quella di F4FDW sono:

• un codice "D01" in fondo alla 4a riga di testo, che per il collega cisalpino è invece "B01"
• un numero seriale che punta a lotti molto diversi, senza lasciar capire nulla di più

Avete anche voi esperienza con questo VCO? Ogni aggiunta attraverso i commenti è benvenuta.