QRSS ONTVANGST MET EEN RTL.SDR DONGLE EN EEN LOOP ANTENNE!

QRSS ONTVANGST MET EEN RTL.SDR DONGLE EN...
EEN LOOP ANTENNE!
(2022)

Een loop antenne

en de RTL.SDR dongle!

QRSS ontvangst met een RTL.SDR dongle en... een loop antenne
Is een goedkope RTL.SDR dongle echt bruikbaar om QRSS signalen mee te ontvangen? Het moest een eenvoudige kortegolf ontvanger met antenne worden voor de "poor man" met acceptabele prestaties. En natuurlijk ook bruikbaar voor QRSS! Eens was de radio hobby te duur voor me geworden. Dat moest anders, ik wilde een nieuwe radio leven: alleen nog maar eenvoudige goedkope radio experimenten en alleen nog maar heel sober op blote voeten in de shack. Net zoals een vreedzaam en sober levende monnik op blote voeten! Zo'goedkope RTL.SDR dongle en een eenvoudige loop antenne voor QRSS ontvangst, eenvoudiger kan het bijna niet! Mijn oude RTL.SDR dongle was vernield met een elektro statische ontlading, maar op blote voeten heb ik geen last van statische elektriciteit!

Waarom een loop antenne?
Een loop antenne heeft selectiviteit. En selectiviteit ontbreekt bij de RTL.SDR dongle. Door deze selectiviteit presteert de RTL.SDR dongle aanzienlijk beter. En zo'n loop antenne is klein. Je kunt hem op zolder plaatsen of in je houten tuinhuis. Opgevouwen neemt hij weinig plaats in. Het frequentie gebied van de door mij gebruikte loop antenne loopt van 3,3 MHz tot 16 MHz. Ik kan hem dus gebruiken voor de banden vanaf 80 meter tot en met 20 meter.
Een verhaal over de antenne kun je vinden op: Link Loop Antenne

Waarom een RTL.SDR dongle?
Hij is goedkoop en dus heel geschikt voor de "poor man's" ontvanger. De nieuwste verbeterde versie 3 heeft een TCXO en daardoor een hoge frequentie stabiliteit en frequentie nauwkeurigheid. Dat is precies wat we nodig zijn voor QRSS ontvangst.
Er zijn twee modes. Beneden de 24,5 MHz wordt de direct sampling input gebruikt. Het HF signaal wordt gesampled met een frequentie van 28,8 MHz en via de USB aansluiting wordt in de dongle bewerkte data doorgegeven aan de PC. Boven 24,5 MHz is er een tuner en kun je hem gebruiken tot 1750 MHz! Voor heel weinig geld heb je een ontvanger tot 1750 MHz! Dus niet alleen een QRSS ontvanger, maar ook voor alle andere analoge en digitale modes!
Ik wil hem gebruiken voor QRSS ontvangst op de kortegolf banden tot 30 MHz. Met de loop antenne, een QRSS ontvangst station voor alle banden, ook geschikt voor speciale frequenties.

Dit is de complete QRSS receiver met de RTL.SDR dongle, HF scheidingstransformator en de opgevouwen loop antenne.
De loop antenne wordt in een plastic parasolvoet geplaatst die normaal gevuld is met water maar nu niet gevuld is.

Waarom is selectiviteit zo belangrijk voor de RTL.SDR dongle?

Op frequenties lager dan 24,5 MHz wordt de direct sampling mode toegepast met een sampling frequentie van 28,8 MHz. Dan worden er niet 1, maar 2 frequenties ontvangen:
De ontvangst frequentie en (28,8 MHz - ontvangst frequentie).
Heb je afgestemd op 10,1 MHz, dan zal de dongle ook ontvangen op 28,8-10,1=18,7 MHz. Door de selectiviteit worden de signalen op de ongewenste frequentie onderdrukt. Niet alleen storende zenders, maar ook de ruis op die frequentie wordt onderdrukt en de gevoeligheid zal dus ook beter zijn. Je ziet dat in de buurt van 14,4 MHz de beide frequenties heel dichtbij elkaar liggen. Stem he af 14,3 MHz, dan ontvang je ook op 14,5 MHz. En op precies 14,4 MHz hoor je een sterk signaal.
In plaats van het totale spectrum wordt maar een klein deel van het spectrum aangeboden aan de A/D converter. Het niveau van het ingangssignaal van de A/D converter is dus veel lager. Hij zal daardoor beter presteren, minder snel worden overstuurd en het dynamisch bereik zal groter zijn.

HF scheidingstransformator. Twee gescheiden wikkelingen, 2x8 windingen bifilair gewikkeld op een FT37-43 ferriet kern.
De antenne is dus volledig gescheiden van de ontvanger en zo voorkom je radio storing via de bekabeling naar de antenne.

HF scheidingstransformator
De RTL.SDR dongle wordt via een HF scheidingstransformator op de antenne aangesloten. Een HF scheidingstransformator dempt de geleidende radio storing van de ontvangers en computer apparatuur in de richting van de antenne antenne. Dit zijn 2x8 bifilaire windingen op een FT37-43 ringkern. De wikkelingen zijn als twee getwiste draden uitgevoerd, dan zijn de verliezen minimaal.
Aan de ingang is een condensator van 0,1 uF gemonteerd om te voorkomen dat de de bias spanning wordt kortgesloten. Je kunt met een software setting een bias spanning op de antenne ingang zetten om een voorversterker te voeden via de coax kabel.

AGC aan of uit?
De gevoeligheid van de RTL.SDR dongle was eerst onvoldoende in de direct sampling mode die toegepast wordt voor frequenties lager dan 24,5 MHz. Maar met de AGC (Automatic Gain Control) aan was deze wel goed. Dus zet in de direct sampling mode de AGC aan en in de tuner mode voor frequenties hoger dan 24,5 MHz de AGC uit.

Resultaten
Hoe testen we de RTL.SDR dongle met selectieve loop antenne? De dongle wordt parallel met een "gewone" QRSS ontvanger aangesloten op de loop antenne. QRSS ontvangen met de dongle doen we met software, een Python programma RTLSDRlop.py. We gaan de resultaten vergelijken. De loop antenne kan afgestemd worden vanaf 3,3 MHz tot 16 MHz. We testen de QRSS ontvangst op 80, 40, 30 en 20 meter. En ook op 10 meter gaan we de RTL.SDR dongle testen, niet met de loop antenne maar met een PA0RDT mini whip antenne. Die frequentie ligt boven de 24,5 MHz, dus wordt daar de ingebouwde tuner gebruikt in plaats van de direct sampling mode.

En de poor man's kortegolf ontvanger presteert heel aardig! Ook de frequente stabiliteit is goed en geschikt voor QRSS ontvangst! Alleen 20 meter is duidelijk minder, waarschijnlijk omdat die frequentie heel dicht bij de 14,4 MHz (halve sampling van 28,8 MHz frequentie) ligt. Dan liggen de gewenste en niet gewenste frequentie heel dicht bij elkaar.
Het is een heel goedkope "poor man's" all round ontvanger met heel acceptabele prestaties! Niet alleen voor QRSS, maar voor allerlei andere analoge en digitale modes tot 1750 MHz!

Hieronder de plaatjes, dan kun je zelf bepalen wat je ervan vindt.

80 METER

RTL.SDR dongle. Helaas geen QRSS stations, maar wel WSPR signalen

Gewone QRSS ontvanger. Nauwelijks iets beter

40 METER

RTL.SDR dongle. Twee QRSS signalen

Gewone QRSS ontvanger. Niet beter dan de dongle!

30 METER

RTL.SDR dongle. Vele QRSS signalen

Gewone QRSS ontvanger. Alle zichtbare QRSS signalen zijn ook zichtbaar met de dongle!

20 METER

RTL.SDR dongle. Zwakke QRSS signalen

Gewone QRSS ontvanger. Nu is de dongle duidelijk slechter...
Waarschijnlijk omdat die frequentie heel dicht bij de 14,4 MHz (halve sampling van 28,8 MHz frequentie) ligt.

10 METER

Op 10 meter testen we de RTL.SDR dongle met een mini whip antenne in plaats van de loop antenne

RTL.SDR dongle, nu met de ingebouwde tuner en een mini whip antenne in plaats van de direct sampling mode en de loop antenne

Gewone QRSS ontvanger. Geen verschil met de RTL.SDR dongle!

Index PA2OHH