R820T's Gain Level Diagram 表示方法変更

2014年5月30日の記事が解り難いように思います。
出張帰りの移動時間に、グラフの表示方法を変更してみました。古い人には昔のレベルダイアグラムの方が解り易いのではないでしょうか?

レベルダイアグラム(R820Tの部分だけですが)を掲載します。
画像

元のデータが無いので、概略の数値です。

どうでしょう、R820Tの内部では、電源電圧の半分位の信号振幅に抑えるように設計されているようです。
ミキサーの信号入力レベルは、局発(VCO)がロジックレベルと考えれば、-6dB以下に抑えられています。
計算上は、気温が25℃位では、-90dBm以下(数μV)の信号も受信可能なようです。
ただし、大入力信号には対処できません。ここが難しいところです。元々がデジタルテレビ用の設計です。
入力が-10dBmを超えると、とたんにスプリアスが増加するのは、この部分のヘッドルームが不足しているためです。
強電界地域で、帯域内に放送波がある場合、プリアンプや大型のアンテナを付けるのは逆効果です。また、これ以上は利得が下げられません。NFの悪化を覚悟でアッテネータを入れたり、フィルターを入れて工夫をすることが必要です。

フロントエンドの特性は理解して頂けるでしょうか?測定された感度と一致するでしょうか?
理論と実際、測定方法や環境によって表現方法が違ってきます。ひとつの例としてご笑納ください。

尚、RTL2832Uにより標本化されたデータをSDRで処理すると、変換利得が稼げるので、思ったより(このグラフより)感度が良いと思います。

データを数値化するにあたって、アンテナを含むレベルを、50Ωで計算しています。また、熱雑音を300kと帯域幅6MHzで換算、NFを3.5dBとしています。LNAの前にプリアンプを入れると、さらに3dB位は感度が良くなる可能性はあります。

ただ、R820TのVGA(IFアンプ)の特性は、汎用にするための苦肉の策に見えます。全体的にゲインが過剰に設計されて、ソフトウェアの設定とAGCの組み合わせで広範囲の入力レベルを扱えるようにミキサーの前段までのゲインが設定されているのに対して、出力信号のレベルをADCのレベルに合わせる為に、-15dBまでゲインを絞れるようになっています。それも、ADC側から直接ゲインが設定できます。

E4000が成功したのを見て、弱点を徹底的に改良した技術者の苦労が垣間見(ら)れます。ゼロIFを採用せず。RTL2832Uのスイッチング電源ノイズを巧みに避けた中間周波数を採用、RTl2832Uと同じクロック周波数を使って、50MHz以下から1,5GHz以上まで連続受信が可能となっています。

ゆうちゃんのパパ様のサイトを夕べ見て、フルセグ用のR820T2があるとのこと、RTL2838と組み合わせるのでしょうか
できれば、中間周波数フィルタの設定も互換性があることを期待しています。
さらに、RF入力のインピーダンスを低めに設計してもらえると、高い周波数(1GHz以上)の感度低下も改善できるのですが・・・

ではまた、よろしくお願いします。

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