Программно-определяемый КВ/50МГц трансивер (SDR) FlexRadio Systems FLEX-3000

RX3DTY
марта 13, 2010 1 комментарий
Picture of user

FLEX-3000 - это программно-определяемая радиосистема (SDR), в которой сведено к минимуму использование аналоговых компонентов для построения полнофункционального КВ/50МГц трансивера с выходной мощностью 100 Вт. Так же как и предыдущие продукты FlexRadio, этот трансивер всего лишь треть всей системы. Для того, чтобы он начал работать, необходимы компьютер и специальное программное обеспечение.
Необходимо учитывать, что компьютер является неотъемлемой частью трансивера FLEX-3000, поэтому следует серьезно отнестись к его выбору, так как в первую очередь от него зависит качество работы всей радиосистемы. Задумываясь о приобретении FLEX-3000, обратите внимание на требования к вычислительной мощности компьютера, которые можно найти на корпоративном сайте компании FlexRadio. Для подготовки данного обзора лаборатория ARRL приобрела компьютер Dell Inspiron 530 на базе процессора Intel Core 2 Quad с рабочей частотой 2.83 ГГц и 3 Гб оперативной памяти. На компьютере была установлена операционная система Windows Vista 6.0.6001 SP1. Трансивер подключался к компьютеру через высокоскоростной порт FireWire (400Мбит/сек).
Программное обеспечение FlexRadio Systems Power SDR, необходимое для работы трансивера, доступно для бесплатной загрузки с корпоративного WEB-сайта компании FlexRadio. Это то же программное обеспечение, которое неоднократно уже рассматривалось в наших предыдущих обзорах продукции компании FlexRadio. Это программное обеспечение регулярно обновляется в связи с исправлением ошибок, а так же реализацией новых функциональных возможностей, что и обеспечивает высокую привлекательность подобного рода радиосистем - SDR.

Внешний вид FlexRadio Systems FLEX-3000

Соперничество братьев

FLEX-3000 - младший брат FLEX-5000, который уже мелькал на страницах обзоров журнала QST в 2008 году. FLEX-3000 позиционируется компанией-производителем как устройство начального уровня, ориентированное на тех радиолюбителей, которым интересно поближе познакомиться с принципами работы SDR, но которые еще не готовы выкладывать лишние деньги за те дополнительные возможности, которыми обладает FLEX-5000. FLEX-3000 меньше по габаритам, поэтому он лучше подходит для работы в нестационарных условиях, а так же хорошо сочетается с портативным компьютером.
У FLEX-3000 отсутствуют некоторые причудливые колокольчики и свистульки, которыми обладает его старший родственник, о чем свидетельствует довольно подробная сравнительная диаграмма различных моделей трансиверов FlexRadio, доступная на WEB-сайте производителя. Основные отличия между FLEX-3000 и FLEX-5000 касаются работы с антеннами, некоторых возможностей трансиверов, а так же имеющихся разъемов. FLEX-5000 оснащен тремя антенными разъемами, использование которых в зависимости от комбинации диапазона, режима работы и типа антенны можно запрограммировать. Кроме того, FLEX-5000 имеет два дополнительных BNC разъема для подключения приемных антенн, которые могут быть использованы для подключения внешних предусилителей, фильтров или преселекторов. FLEX-3000 оснащен единственным антенным разъемом, однако при этом он имеет встроенный автоматический антенный тюнер, который является опцией для FLEX-5000.

Технические характеристики Значения, заявленные производителем Значения, измеренные в лаборатории ARRL
Диапазон принимаемых частот, МГц 0.03 - 65 соответствует заявленным
Диапазоны передатчика, МГц 1.8 - 2; 3.5 - 4; 5.3305; 5.3465; 5.3665; 5.3715; 5.4035; 7 - 7.3; 10.1 - 10.15; 14 - 14.350; 18.068 - 18.168; 21 - 21.45; 24.89 - 24.99; 28 - 29.7; 50 - 54 соответствует заявленным
Напряжение питания, В 13.8 соответствует заявленным
Потребляемый ток, А
прием (максимальная громкость) - 3.5
передача (100 Вт) - 23
прием - 2.8
передача - 18
Виды модуляции SSBi, CWi, AMi, FMi, RTTYi, Packet соответствует заявленным
Приемник   Испытания динамических характеристик приемника
Чувствительность в режимах CW/SSB при полосе пропускания 500 Гц, 14 МГц MDS, предус. вкл/выкл, дБм -123/-133 Уровень собственных шумов (MDS), фильтр 500 Гц
Частота, МГц Предус. выкл., дБм Предус. вкл., дБм
0.137 -123 -
0.505 -126 -
1 -125 -
3.5 -118 -122
14 -120 -135
50 -114 -137
Коэффициент шума, дБ не указан 14 МГц, предусил. выкл/вкл: 27/12
Чувствительность в режиме AM, мкВ не указана 10 дБ (S+N)/N, полоса 1 кГц, глубина модуляции 30%
Частота, МГц Предус. выкл., мкВ Предус. вкл., мкВ
1 3.63 -
3.8 7.15 4.36
50 12.6 0.72
Чувствительность в режиме FM, мкВ не указана 12 дБ SINAD
Частота, МГц Предус. выкл., мкВ Предус. вкл., мкВ
29 3.63 0.23
52 6.38 0.32
Чувств. анализатора спектра, предус. выкл/вкл, дБм не указана -125/-140
Динамич. диапазон по забитию не указан Динамический диапазон, дБ, полоса пропускания 500 Гц (*)
  Разнос 20 кГц Разнос 5/2 кГц
Частота, МГц Предус. выкл./вкл. Предус. выкл.
3.5 111/107 111/111
14 112/105 112/112
50 109/104 109/109
Обратное преобразование шумов гетеродина (полоса пропускания 500 Гц), дБн не указано расстройка 20/5/2 кГц: лучше 114
Двухсигнальное испытание интермодуляц. искажений
Частота, МГц/Предус. Разнос частот, кГц Уровень входного сигнала, дБм
3.5/Выкл. 20 -17
    -13
14/Выкл. 20 -23
    -14
    0
14/Вкл. 20 -40
    -37
14/Выкл. 5 -24
    -15
    0
14/Выкл. 2 -25
    -15
    0
50/Выкл.   -22
    -13
Измер. уровень IMDi, дБм Измер. динамич. диапазон IMD, дБ Расчетное значение IP3, дБм
-118 101 +34
-97   +29
-120 97 +26
-97   +28
-13   +7
-135 95 +8
-97   -7
-120 96 +24
-97   +26
-13   +7
-120 95 +23
-97   +26
-13   +7
-114 92 +24
-97   +29
Пересечение второго порядка, дБм не указано
Частота, МГц Предус. выкл., Дб Предус. вкл., Дб
14 +98 +78
52 +107 +93
Снижение шума DSP процессором, Дб не указано максимум 10
Эффективность режекторного фильтра, дБ не указана В автоматич. режиме: 60 дБ, время срабатывания 300 мс
Двухсигнальный динамический диапазон интермодуляц. искажений третьего порядка в режиме FM, дБ не указан предус. вкл.
Разнос, кГц Частота, МГц  
20 29 62
20 52 55
10000 52 85
Чувствительность S-метра, мкВ не указана S9, 14.2 МГц
Предус.  
выкл. 49.7
вкл. 49.7
Чувствительность шумоподавителя, мкВ не указана
Режим  
SSB 0.11
FM, 29 МГц 0.11
FM, 52 МГц 0.35
Выходная мощность усилителя звуковой частоты -10 дБВ на нагрузке 600 Ом соответствует заявленным
Амплитудно-частотная характеристика ПЧ/ЗЧ не указана
Диапазон частот (Гц) по уровню -6 дБ (полоса, Гц):
CW: 266 - 795 (529)
Эквивалентная прямоугольная полоса, Гц: 516
USBi (2.4 кГц): 112 - 2611 (2499)
LSBi (2.4 кГц): 108 - 2613 (2505)
AM (6 кГц): 35-3003 (5936)
Подавление зеркального каналов, дБ > 70
14 МГц 96
50 МГц 71
Передатчик    
Выходная мощность PEPi, Вт SSB, CW: 1 - 100; AM: 1 - 25
Диап. Реж. Мин. Макс.
КВ SSB, CW, RTTY, PKT 0 104
  FM 0 42
  AM 0 37
50 МГц SSB, CW, RTTY, PKT 0 100
  FM 0 42
  AM 0 35
Подавление внеполосного излучения, дБ КВ: >55; 50 МГц: 65 КВ: >54; 50 МГц: 60
Подавление несущей, дБ 55 > 70
Подавление боковой полосы 55 65
Пересечение третьего порядка интермодуляц. искажений, дБ > 33 на 14.2 МГц Пересечение 3/5/7/9 порядка (худший результат):
КВ: -31/-36/-43/-48
50 МГц: -30/-44/-44/-48
Диапазон регулировки скорости телеграфного ключа, WPM не указан 1 - 54
Характеристики ключевания не указаны см. Рис. 3
Время переключения передача - прием (от отпускания PTTi до 50% уровня громкости), мс не указано S9, 66 мс
Время переключения прием - передача (задержка передатчика), мс не указано SSB: 48; FM: 44
Уровень шума не указан см. Рис. 4 - 5
Габаритные размеры (высота Х ширина Х глубина), мм 46 Х 312 Х 312  
Вес, кг 3.3  
(*) Уровень блокирования превышает уровень ограничения АЦП    
(**) Обратного преобразования шумов не наблюдалось вплоть до уровня ограничения АЦП    

В FLEX-5000 в качестве дополнительных опций могут быть установлены второй приемник и УКВ трансвертер на диапазон 2 метра. На задней панели он так же имеет несколько дополнительных интерфейсных разъема, которые предназначены для подключения дополнительных внешних трансвертеров и управления их работой при помощи специального программного обеспечения. Ничего подобного нет в FLEX-3000. FLEX-5000 лучше подготовлен для работы с внешними усилителями мощности. Так же FLEX-5000 более пригоден для работы на разнесенных частотах или смешанными видами модуляции, а так же обладает более широкодиапазонным панорамным индикатором.
Таким образом, если вы являетесь обладателем крупной станции, включающей в себя множество различных антенн, постоянно участвуете в радиолюбительских соревнованиях или любите поохотиться на DXi на низкочастотных или УКВ диапазонах, то FLEX-5000 будет предпочтительнее по сравнению с FLEX-3000. Более скромные запросы менее амбициозных радиолюбителей способен удовлетворить FLEX-3000. Он обладает отличными характеристиками по сравнению с другими трансиверами из того же ценового диапазона, а перечень его стандартных функциональных возможностей впечатляет.

Аппаратная часть

Аппаратная часть трансивера FLEX-3000 собрана в довольно компактном корпусе, боковые стороны которого имеют вентиляционные отверстия для обеспечения циркуляции воздуха. На лицевой панели расположены только выключатель, 6 мм разъемы для подключения внешнего телеграфного манипулятора и наушников, разъем RJ-45 для подключения микрофона Yaesu MH-31 или любого другого совместимого с ним.

Рис 1. Задняя панель FlexRadio Systems FLEX-3000 - разъемы: питание, антенна, IEEE 1394 FireWire, линейный выход, PTT, управление внешним усилителем, порт FlexWire

 
Задняя панель FlexRadio Systems FLEX-3000

Задняя панель трансивера (Рис. 1) несколько более насыщена различными элементами. Там находится разъем Molex для подключения питания, винт для заземления корпуса трансивера, антенны разъем BNC, разъем интерфейса FireWire, а так же контакты для подключения внешнего PTT-устройства (педаль и т. п.). Так же имеется разъем управляющей линии для подключения к трансиверу усилителя мощности или других внешних устройств. Так же имеется линейный выход низкочастотного сигнала для подключения к трансиверу внешней акустической системы через усилитель мощности звуковой частоты или каких-либо активных колонок. Наконец, там же расположен разъем интерфейса ввода-вывода FlexWire  для подключения различных аксессуаров, производимых компанией FlexRadio. Для того, чтобы начать работу необходимо только питание, заземление, антенна, кабель FireWire, акустическая система или наушники и микрофон. Все подключения элементарны - ничего сложного. Несмотря на соблазн поскорее услышать трансивер в работе, не включайте свой FLEX-3000 до тех пор, пока не установите на компьютере все необходимое программное обеспечение.

Программная часть

Прежде чем трансивер FLEX-3000 сможет ожить, необходимо установить программное обеспечение PowerSDR (PSDR). На момент проведения наших испытаний актуальная версия PowerSDR была 1.18.0. В комплект поставки входит отпечатанное Руководство по быстрому началу работы, в котором процесс подготовки трансивера к работе разделен на 4 этапа: выполнение необходимых подключений трансивера, установка драйвера интерфейса IEEE 1394 FireWire, установка программного обеспечения PowerSDR и настройка программ и драйверов.
Вместе с установкой PowerSDR так же потребуется установить микропрограммное обеспечение трансивера FLEX-3000, драйвер FireWire для Windows, Microsoft .Net 1.1 и Microsoft .Net 1.1 SP1. В процессе установки всего этого комплекса программ у нас возникли некоторые трудности, но тем не менее мы смогли запустить FLEX-3000 за несколько часов интенсивной работы не без помощи WEB-сайта FlexRadio, с которого нам пришлось периодически загружать программное обеспечение. В частности, прежде чем начинать установку PowerSDR, обязательно убедитесь, что у вас установлено программное обеспечение .Net. Все, что вам потребуется, можно найти на компакт-диске, который поставляется вместе с трансивером.
Драйвер FireWire и PSDR имеют некоторые совместные настройки, которые необходимо выполнить для нормального функционирования программного обеспечения. Для выполнения этой задачи следуйте прилагаемым инструкциям. Наконец, убедитесь, что микшер аудио в вашей системе настроен корректно, так как он отвечает за входные и выходные сигналы звуковой частоты трансивера FLEX-3000.

Неизбежное обновление

В ходе подготовки этого обзора, компания FlexRadio выпустила новую версию программного обеспечения PowerSDR - 1.18.2. Это обновление не добавило ничего нового к предыдущей версии, а в основном содержало исправление ошибок и некоторые усовершенствования.
Чтобы обновить программное обеспечение до версии 1.18.2, вам в первую очередь необходимо установить Microsoft .NET Framework 3.5 SP 1, затем FLEX FireWire драйвер, версии 3.4.0.5254 и наконец микропрограммное обеспечение версии 1.2.5.5. Вы наверное спросите: "Хорошо, но где мне все это взять?". Зайдя на WEB-сервер FlexRadio, вы увидите рамку, озаглавленную "CURRENT VERSIONS OF SOFTWARE AND DOCUMENTATION". Нажмите на ссылку POWERSDR REL NOTES 1.18.2. В результате перед вами откроется документ с описанием всех изменений текущей версии. Там же будет перечислено все дополнительное программное обеспечение, которое вам может потребоваться.
.NET Framework 3.5 можно загрузить с сервера корпорации Microsoft, а для загрузки драйвера FireWire и обновления микропрограммного обеспечения нажмите ссылку DOWNLOADS, которая расположена в самом начале страницы сайта FlexRadio. По ней вы переместитесь на страницу с перечнем программного обеспечения, доступного для загрузки. Скачайте все необходимое и не двигайтесь дальше пока не сделаете резервную копию операционной системы и программного обеспечения, установленного на вашем компьютере. Так поступают все профессионалы и просто грамотные пользователи компьютеров. После этого можно продолжить обновление программного обеспечения.

Лицевая панель и отображение спектра

После запуска PowerSDR на экране отображается окно лицевой панели (Рис. 2) в неактивном состоянии. Нажатие кнопки START в верхнем левом углу окна включает трансивер. Окно лицевой панели насыщено самыми различными элементами - кнопками, текстовыми элементами, органами управления в виде движков или списка цифровых значений, которые сгруппированы вокруг основного дисплея в центре. Управление частотой настройки трансивера находится в самом верху. Индикаторы, переключатели диапазонов, режимов работы и фильтров - справа, а слева расположились органы управления параметрами звука, АРУ, шумоподавителем, передачей и функциями времени. В нижней части находятся ручки VFOi, управления DSP, дисплеем и дополнительными функциями в зависимости от выбранного режима работы.

Рис 2. Лицевая панель трансивера FlexRadio Systems FLEX-3000 в программе PowerSDR
Лицевая панель трансивера FlexRadio Systems FLEX-3000 в программе PowerSDR

 

В центре окна расположена область, отображающая принимаемые сигналы в реальном времени. Эта информация может быть представлена в девяти различных форматах. Все параметры различных режимов настраиваются.

Рис 3. Форма первых двух точек в режиме CW при ключевании трансивера FLEX-3000 в режиме полного дуплекса QSK внешним манипулятором. Скорость передачи 60 WPM. Верхний график отображает нажатие на ключ, нижний - высокочастотный сигнал на выходе трансивера.
Форма сигнала при ключевании FLEX-3000

В формате Panadapter отображаются сигналы, попадающие в полосу пропускания промежуточной частоты. Выбранные основные приемные и передающие фильтры могут быть наложены на этот широкий дисплей, отображающий активность на диапазоне. Красной линией в центре дисплея отмечается частота VFO. Зеленым прямоугольником отмечена полоса пропускания фильтра. Ось X - частота, ось Y - уровеь сигнала, размеченная от -160 до -20 дБм.
В формате Waterfall отображается раскрашенное в разные цвета представление уровня сигнала как функции частоты для всех частот, попадающих в выбранную полосу пропускания. Уровни сигналов, время обновления изображения и цветовая гамма можно настраивать на собственный вкус. Panafall - это комбинированный формат представления с традиционным экраном Panadapter в верхней половине экрана и Waterfall в стиле PSK31 в нижней. Это представление особенно удобно для поиска слабых сигналов, присутствие которых не так очевидно при применении одного Panadapter.

Формат Scope является классическим осциллографом, который отображает все, что попадает в полосу пропускания фильтра. Мне даже показалось, что в режиме Scope можно увидеть код телеграфного сигнала. Это может пригодиться людям с ослабленным слухом. В режиме Panascope отображаются оба - Panadapter и Scope.

Рис 4. Cпектр сигнала передатчика FLEX-3000 при тестировании внеполосного излучения. Эквивалентная скорость передачи 60 WPM. Разрешающая способность анализатора спектра 10 Гц, время измерения 30 сек. 100 Вт PEP на диапазоне 14 МГц
Внеполосное излучение FLEX-3000

Spectrum отображает уровни сигналов, попадающих в полосу пропускания выбранного фильтра. Активность за пределами в полосе пропускания по ПЧ за пределами полосы пропускания фильтра не отображается. Hystogram - это ни что иное, как разноцветная версия Spectrum. Голубым цветом отображаются уровни сигналов ниже среднего, красным - уровни выше среднего, а зеленым - пиковые значения.
Формат Phase проецирует каналы I и Q на оси X и Y. Каналы I и Q представляют входной сигнал, разделенный на 2 компоненты, сдвинутые на 90 градусов относительно друг друга.
В форматах Spectrum, Panadapter, Waterfall и Histogram можно включить усреднение, сохранение пиковых значений или даже обе функции одновременно. В частности, усреднение оказалось полезным совместно с Panadapter. Я обнаружил, что шум эфира заставлял Panadapter выглядеть так, что только очень сильные сигналы были убедительно различимы. Визуально слабые сигналы скрывались лучше, чем на слух. Во время прослушивания диапазона я очень часто с удивлением обнаруживал на слух довольно слабые сигналы, которые не мог идентифицировать визуально.

Включение функции AVG позволяло снизить все это буйство красок на экране и сделать сигналы более различимыми, но общая шумовая картинка, тем не менее, не позволяла визуально различать слабые сигналы. Применение функции PEAK привело к снижению интенсивности шумовой картинки, что сделало слабые сигналы еще более различимыми, однако с течением времени этот уровень возрастал и треск помех приводил к подъему опорного уровня, что в конечном итоге маскировало слабые и даже более мощные сигналы.

Рис 5. Cпектр сигнала передатчика FLEX-3000 при тестировании композитного шума. Красная линия - 100 Вт PEP на диапазоне 14 МГц
Композитный шум FLEX-3000

Я преимущественно работаю телефоном, поэтому на мой взгляд наиболее удобны Panadapter и Panafall, в отличие от Spectrum and Histogram. В общем случае, Panadapter позволяет наблюдать широкую полосу частот рабочего диапазона. Вы можете не только определить частоту сигнала, но и его тип.
Panadapter не позволил мне различать слабые сигналы на фоне шума. В формате Panafall все несколько лучше - слабые сигналы более различимы. Я бы не стал заходить так далеко и утверждать, что что уши больше не нужны. Если вам нравится искать слабые сигналы, то медленная перестройка по частоте в совокупности с качественными наушниками вероятно будет лучшим решением.

 

Управление частотой настройки

FLEX-3000 оснащен двумя независимыми VFO, которые представлены двумя текстовыми окошками. Каждое окошко VFO разделено на две строки и имеет кнопку TXi. Верхняя строка отображает частоту настройки с точностью до 1 Гц, а нижняя содержит информацию об активном диапазоне и поддиапазоне. При помощи кнопки TX выбирается VFO для работы на передачу, поэтому выбор VFO B автоматически активирует режим работы на разнесенных частотах (SPLIT).
Между этими двумя VFO есть еще группа элементов, которая содержит органы управления настройкой трансивера. При помощи этих кнопок вы можете синхронизировать частоты VFO, заблокировать их для предотвращения возможности нежелательного изменения настроек, а так же установить шаг перестройки VFO от 1 Гц до 10 МГц. Здесь же находятся элементы управления памятью, позволяющие сохранить текущие значения частоты настройки, режима работы и настроек фильтров. После того, как вы сохранили перечисленные выше параметры, можете изменить настройки, но как только потребуется быстро вернуться туда, где вы только что были, нажимаете кнопку RESTORE и все сохраненные значения параметров будут восстановлены и применены немедленно. Элементы, расположенные под VFO A предназначены для управления работой на разнесенных частотах с использованием VFO B, обмена значениями частот VFO и их синхронизации. Дополнительный элемент управления IFi>V предназначен для использования в режиме, когда вы сдвигаете полосу фильтра относительно его рабочей частоты чтобы выделить полезный сигнал на фоне окружающих его шумов. При помощи этой кнопки частота VFO устанавливается на новую центральную частоту фильтра.

Управление диапазонами

В правой части окна лицевой панели, непосредственно под многофункциональным индикатором, находится группа элементов управления, состоящая из кнопок включения диапазонов от 160 до 6 метров. Там же находятся кнопки включение диапазонов 2 метра и VHFi+ для использования совместно с трансвертерами. Кнопка WWV последовательно перебирает все WWV частоты. Кнопкой GEN включается широкодиапазонный приемник. С каждой кнопкой ассоциирована стековая память минимум на 3 ячейки, предназначенная для хранения значений рабочей частоты, режима работы и настроек фильтров по каждому из диапазонов.

Плавная настройка

Трансивер FLEX-3000 можно перестраивать по частоте семью различными способами. Предположим, что вы используете Panadapter и ищете на диапазоне 20 метров станцию, работающую специальным позывным. На экране панорамного индикаторы вы видите некоторое количество SSB станций, каждая из которых может оказаться вашей целью. Четыре метода настройки выполняются при помощи мыши.
1. Настройка перетаскиванием. Наведите указатель мыши на интересующий вас сигнал, нажмите левую кнопку и не отпуская ее перетащите его внутрь зеленого прямоугольника, охватывающего полосу пропускания приемника. Таким образов вы настроите приемник на частоту этого сигнала. После того, как нужный сигнал оказался в полосе пропускания приемника, вы можете воспользоваться точной настройкой на частоту сигнала. Я обнаружил, что могу перетаскивать сигналы по экрану намного быстрее, чем программное обеспечение может следовать за моими действиями, однако когда я делал это спокойно, то сигнал всегда оказывался в полосе пропускания приемника, готовый к более точной подстройке, поэтому не торопитесь.
2. Колесо прокрутки мыши. Прокручивайте колесико вперед или назад и на каждом щелчке целевой сигнал будет смещаться. Установка шага перестройки в 10 кГц позволит вам довольно быстро перестраиваться по диапазону. Шаг в 250 или 25 Гц позволит выполнять точную настройку на SSB и CW сигналы соответственно.
3. Настройка щелчком. Наведите указатель мыши на требуемый сигнал и нажмите правую кнопку, что вызовет желтое перекрестье, представляющее собой VFO A. Наведите перекрестье точно на сигнал и нажмите левую кнопку мыши. Приемник будет перестроен так, что сигнал окажется в полосе его приема. Дальше выполните точную настройку при помощи колесика мыши.
4. Быстрая установка частоты при помощи колесика прокрутки. Этот метод позволяет установить частоту активного VFO прямым изменением значений отдельных разрядов. Для этого достаточно подвести указатель мыши к нужной цифре на индикаторе VFO и изменить ее при помощи колеса прокрутки мыши.  Просто набирайте требуемую частоту таким способом.
Оставшиеся три метода перестройки трансивера предусматривают использование клавиатуры.
1. Непосредственный ввод. Когда вы нажимаете клавиши на цифровой клавиатуре, набранные цифры формируют частоту VFO A.
2. Сопоставление цифр. FLEX-3000 позволяет сопоставить отдельные клавиши и цифры значения частоты настройки VFO.  Запрограммированные таким образом клавиши в дальнейшем позволят быстро изменять частоту настройки.
3. Клавиши со стрелками. Удерживая клавишу CTRL и нажимая стрелку вниз для уменьшения значения частоты или стрелку вверх для увеличения, можно настроить трансивер на нужную частоту. Одновременным нажатием клавиш CTRL и стрелки влево или вправо можно изменять шаг перестройки. Такая методика несколько противоречит тому, к чему большинство из нас привыкло - увеличение частоты при вращении ручки по часовой стрелки и уменьшение при вращении против часовой стрелки. Пока я не привык, то очень часто для перестройки трансивера нажимал стрелки влево и вправо, но все заканчивалось изменением шага перестройки. Безусловно, после нескольких неудачных попыток перестроить трансивер я начал нажимать правильные кнопки. Вы можете принять это как есть, но для меня было бы удобнее изменить функциональное назначение клавиш со стрелками наоборот.

Память

PowerSDR обладает некоторыми возможностями по организации базы данных для хранения записей, содержащих частоту, режим работы, установки фильтров, шаг перестройки, позывной, параметры шумоподавителя и системы АРУ, а так же некоторые комментарии. Количество этих записей теоретически ограничено свободным местом на жестком диске вашего компьютера, что фактически означает только одно - FLEX-3000 обладает неограниченной памятью.

Сканирование

Трансивер FLEX-3000 не оснащен функцией сканирования. Настройка при помощи клавиш со стрелками может частично удовлетворить потребность в этом. Если для сканирования используются стрелки, то можно заметить ощутимую задержку между значением частоты настройки и положением сигнала на экране панорамного индикатора. Во время перестройки сигнал на экране застынет и после перестройки на некоторое расстояние по частоте и отпускания клавиш частота может скакнуть на несколько десятков кГц.

АРУ

Автоматическая регулировка усиления имеет 7 настраиваемых параметров для управления шестью режимами работы системы АРУ. Выпадающее меню АРУ позволяет выбрать следующие режимы - FIXED, LONG, MEDIUM, SLOW и CUSTOM. Орган управления AGCi-T на самом деле является регулировкой усиления ВЧ. LONG AGC предназначена для сглаживания влияния шума, а FAST AGC наоборот делает и шум и сигнал более острыми. По моему мнению FAST AGC значительно лучше подходит для прослушивания слабых SSB сигналов. Если вы пользуетесь наушниками, то нужно с осторожностью использовать режим FIXED, так как в этом случае уровень громкости может изменяться в очень широких примерах.

Режимы работы

В окне управления режимами работы можно выбрать LSB, USB (для работы SSB, CW или цифровыми видами связи), DSBi, AM, синхронный AM, узкополосная FM или широкополосный спектроанализатор. Для приема и декодирования сигналов станций DRM требуется отдельное программное обеспечение.
В окошке Mode Specific Controls сосредоточены элементы для управления параметрами режимов работы телеграфом, телефоном или цифрой. В зависимости от выбранного режима работы изменяется и набор доступных настроек.
Для голосовых режимов FLEX-3000 имеет ползунковые регуляторы микрофонного усиления, компрессии речевого сигнала, VOXi и установки степени зашумленности. Степень зашумленности - это своего рода шумоподавитель, работающий на звуковых частотах. Предположим один из вентиляторов вашего компьютера довольно громко шумит. Достаточно установить регулятор степени зашумленности на по уровню шума, генерируемого вентилятором, чтобы в эфир передавались только те звуки, которые громче вентилятора. Следует отметить, что эта функция не связана с VOX. TRANSMIT PROFILE - это набор значений параметров установок передатчика (усиление микрофона, уровень компрессии, настройки фильтров и т.п.), сохраненных в памяти трансивера. Вы можете использовать уже готовые профили или же создать свои. Наконец, среди элементов управления трансивером в телефонном режиме есть кнопка, вызывающая окно эквалайзера для настройки как принимаемого так и передаваемого звука. Кнопка VAC активирует "виртуальный аудио кабель", который является внешней программой, использующейся для работы цифровыми видами связи. Среди органов управления режимами работы телеграфом вы сможете найти изменение скорости работы встроенного телеграфного ключа (1 - 60 WPM), регулировку времени задержки переключения с передачи на прием (10 мс минимум), частоты тона самоконтроля и т. д.
Когда выбран режим работы цифровыми видами, то появляется возможность установки усиления приема и передачи, скорости дискретизации и переключения моно/стерео. Цифровые режимы подразумевают использование VAC для обеспечения взаимодействия с программным обеспечением сторонних производителей.

Фильтры

Наше недружественное в последнее время Солнце заставило многих радиолюбителей спуститься по частоте ниже 15 МГц. В настоящее время диапазоны 40 и 20 метров могут оказаться загруженными до предела, поэтому хорошая подборка качественных фильтров может оказаться бесценной во время попыток отделить сигналы DX от местных любителей поболтать в эфире. FLEX-3000 оборудован десятью фильтрами для различных режимов работы и двумя настраиваемыми фильтрами, которые предоставляют достаточно гибкости для того, чтобы дать вам максимум контроля над тем, что вы хотите слышать.
Для каждого режима есть предустановленный набор фильтров с фиксированной полосой пропускания. Например, фиксированные телеграфные фильтры - от 25 Гц до 1 кГц, SSB/Digital - от 1 до 5 кГц, DSB/FM/AM - от 2.4 до 16 кГц. Эти фильтры предустановлены при изготовлении, но, как и все остальное в трансивере FLEX-3000, эти параметры можно изменить.
Так же имеются два перестраиваемых фильтра для каждого режима работы. Параметры этих фильтров можно плавно изменять. Например, в процессе работы можно изменить ширину полосы этих фильтров изменением параметров LOW и HIGH или же WIDTH при помощи соответствующих движков. LOW и HIGH позволяют изменять только один из краев фильтра, в то время как WIDTH изменяет их оба одновременно. При помощи движка SHIFT можно двигать центральную частоту фильтра относительно частоты VFO. Параметры настраиваемых фильтров сохраняются сразу же после изменения. В режиме Panadapter вы так же можете использовать мышь для формирования формы фильтра, чтобы добиться максимального соответствия его сигналу. Очень удобно.

Управление шумами при помощи DSP

Трансивер FLEX-3000 оборудован четырьмя функциями цифровой обработки сигнала, предназначенными для снижения уровня шумов: шумопонижение (NR), автоматический режекторный фильтр (ANF), и два шумоподавителя (NBi и NB2). Параметры NR и ANF самые сложные. Обе функции используют три различных параметра, отвечающих за степень воздействия на обрабатываемый сигнал. При использовании параметров по-умолчанию мне показалось, что NR эффективна для выравнивания уровня шумов, что уже достаточно для повышения читаемости сигнала. Меня разочаровало практически полное отсутствие информации о том, как правильно нужно жонглировать управляющими параметрами, чтобы добиться оптимальных результатов обработки для данных условий. Настроенный по-умолчанию ANF продемонстрировал свою эффективность по удалению сигналов гетеродинов.
Два шумоподавителя предназначены для подавления помех от систем зажигания автомобилей и подобных источников, сигналы которых представляют собой короткие мощные импульсы. NB представляет собой программную реализацию традиционного решения - он закрывает приемный тракт на время воздействия импульса. NB2 использует интерполяцию для заполнения "дыр", образованных в результате работы NB, угаданными данными о сигнале, так, словно мешающего импульса и не было. В процессе тестирования мне не удалось воспроизвести такую шумовую картину, чтобы иметь возможность оценить эффективность работы шумоподавителей.

Результаты испытаний

В ходе лабораторных испытаний нам удалось выяснить, что трансивер FLEX-3000 по многим параметрам сравним с FLEX-5000A. Чувствительность несколько отличалась, но в интервале частот от 1 до 50 МГц оба трансивера были всего в нескольких дБ друг от друга. Различия в динамическом диапазоне по забитию были более существенны - на основании данных тестирования FLEX-5000A был на 10 дБ лучше. Двухсигнальное испытание интермодуляционных искажений показало некоторое преимущество FLEX-5000A, но и те результаты, которые продемонстрировал FLEX-3000, тоже неплохи. При тестировании параметров передатчика FLEX-3000 определенно обошел своего старшего брата по подавлению несущей и нежелательной боковой полосы. Результаты испытаний интермодуляционных искажений передатчика были не столь впечатляющие.
Мы выяснили, что в случае, если напряжение питание трансивера приблизится к допустимой нижней границе (12.4 В), выходная мощность передатчика снижается до 85 Вт на частоте 14 МГц. Если вы планируете питать трансивер от аккумуляторов, то рассмотрите возможность приобретения повышающего стабилизатора напряжения.
Во время как лабораторных испытаний, так и моей работы в эфире на этом трансивере, мы выяснили, что функция подавления ложных сигналов в приемнике по большей части бесполезна. Ее активирование часто значительно ухудшало ситуацию. По собственному опыту могу сказать, что количество ложных сигналов растет с повышением рабочей частоты.
Первоначальное тестирование выявило пару проблем. Скорость работы телеграфом с внешним манипулятором была ограничена 37 WPM. С дальнейшим повышением скорости появлялись искажения формы сигнала. При этом встроенный манипулятор работал отлично. И еще - при переходе с передачи на прием наблюдался какой-то переходный сигнал. Мы сообщили об этом представителям компании FlexRadio и они смогли устранить эти проблемы в одном из последних выпусков программы PowerSDR.

Документация, железо и программное обеспечение

Руководство пользователя трансивера FLEX-3000 поставляется в виде PDF документа на компакт-диске. Руководство содержит подробную информацию обо всех возможностях трансивера. Почти все органы управления проиллюстрированы в руководстве и снабжены подробным описанием их большого числа параметров настройки. Чего не хватает в руководстве, так это описания практических методов выбора оптимальных значений параметров. Например, NR имеет три параметра - TAPS, DELAY и GAIN. В руководстве описано что это за параметры и для чего нужны, но совершенно нет никакой информации о том, каким образом следует подбирать комбинацию их значений чтобы добиться максимальной эффективности. Мне кажется, что руководство только выиграло бы, разместив на своих страницах диаграммы и описание принципов работы программного обеспечения, по аналогии с тем, как в эпоху ламп к каждому руководству прилагались принципиальные схемы устройств и описание принципов их работы.
Главы 3, 4 и 6 содержат наиболее важную информацию, необходимую для повседневной эксплуатации трансивера FLEX-3000. Скорее всего вы сами себя поймаете на том, что часто обращаетесь к их содержимому, поэтому советую сразу напечатать их для более удобного и быстрого доступа. Так же на сайте FlexRadio есть обучающие видео-материалы, которыми я вам так же советую воспользоваться.

Опыт эксплуатации

Как видно из Рис. 6, FLEX-3000 занимает совсем не так много места на столе. Основное пространство занимает компьютер. За то время, которое мне довелось иметь дело с FLEX-3000, мне показалось, что дизайн лицевой панели, представляющей собой графический пользовательский интерфейс, далек от оптимального. С точки зрения практического удобства работы, основная масса элементов интерфейса вообще не нужны для повседневной работы и могут быть скрыты.

Рис 6. FLEX-3000 выглядит очень компактным на фоне персонального компьютера
FLEX-3000 выглядит очень компактным на фоне персонального компьютера

Я бы предпочел видеть такую панель - дисплей, элементы управления VFO, псевдоаналоговый индикатор, управление DSP и ручка регулировки громкости. Неплохо было бы привести элементы управления памятью к виду, больше напоминающему записную книжку, чем похожему на управление VFO. Кроме того, можно было бы  добавить функции поиска по сохраненным в памяти данным и экспорта данных в формате, в котором их можно было бы использовать с другими приложениями.
Остальные элементы управления можно было бы скрыть так, чтобы при необходимости можно было бы получить к ним доступ. Это позволило бы освободить значительное пространство на экране для отображения полезной информации, а так же сделало бы интерфейс менее отвлекающим для глаз.

Работа в эфире

До того как мне в руки попал FLEX-3000, мне никогда не приходилось сталкиваться с SDR приемниками и трансиверами. В целом, в результате этого знакомства я получил довольно противоречивые впечатления - от чрезвычайно удивлен до крайне сконфужен. Например, я был очень сильно поражен исключительными возможностями фильтрации сигналов FLEX-3000, когда мне удалось вытянуть слабый сигнал специальной станции из Южной Дакоты из-под всплесков другой станции, работающей всего на 1.5 кГц выше по частоте. Однако я оказался в полном замешательстве, когда пытался понять как лучше оптимизировать параметры DSP или что делать с функциями памяти и настройками системы АРУ. Исключительная гибкость оставила меня ослепленным и растерянным одновременно.
Я обнаружил, что дисплеи Panadapter и Panafall очень сильно помогают увидеть что происходит на диапазоне, однако перестройка по диапазону при помощи мыши мне показалась менее эффективной, чем при помощи большой ручки настройки. FlexRadio предлагает в качестве дополнительной опции ручку настройки специально для тех, кто предпочитает более традиционные способы. Справедливости ради следует сказать, что трансивер пробыл у меня всего лишь месяц, поэтому мой опыт работы с ним скорее напоминает случайную встречу. Те из вас, кто приобретет свой собственный трансивер FLEX-3000, будет формировать долгосрочные отношения с ним. У вас будет больше возможностей лучше почувствовать трансивер и, с течением времени, получить удовлетворение от владения им.

Заключение

FLEX-3000 многофункциональный и гибкий трансивер. Компания FlexRadio проложила путь сквозь неровные пики быстрого преобразования Фурье и сложное программирование, который типизировал более ранние программно-определяемые радиосистемы. Преодолев горы, мы обнаружили, что стоим перед лесом, который нужно исследовать. FLEX-3000 словно просит, чтобы на нем поиграли. В этом обзоре я только поверхностно коснулся  всевозможных инструментов и настраиваемых элементов, доступных для экспериментов.
Только что вынутый из коробки FLEX-3000 уже является достаточно эффективным трансивером, правда не совсем plug-and-play. Компания FlexRadio добилась выдающихся успехов в производстве программно-определяемых радиосистем, доступных самым разным категориям радиолюбителей, однако, учитывая бесконечные варианты конфигурации компьютеров, для PowerSDR невозможно идеально удовлетворить всем им.
На данном этапе я нахожу программное обеспечение PowerSDR достаточно стабильным. Несмотря на то, что иногда оно демонстрирует причуды и глюки, за все время, проведенное за тестированием трансивера я ни разу не столкнулся с неожиданными падениями программы или серьезными сбоями в работе, в том числе и в результате неожиданного отключения электричества, что привело к полному выключению компьютер. Я снова включил компьютер и смог продолжить с того места, на котором остановился, без каких-либо проблем.
Если вы хотите окунуться в будущее радиосвязи и не боитесь немного потрудиться и поэкспериментировать, то начните с FLEX-3000 - он для этого идеально подходит.

 

Стив Сент Андреа, AG1YK, помощник редактора (QST 2009/10)
0

Комментарии

Picture of user
UA3DRX
0

использую второй год ,интересная штука

интересная статья поFLEX3000 по ссылке     http://www.radioexpert.ru/articles/vtoroj-razdel/100/

X
Загрузка