Equipment Testberichte

Der Airspy – RTL-SDR reloaded

Seit ein paar Wochen hat ein SDR namens Airspy seinen Weg zu mir gefunden. Da muss ich natürlich die Gelegenheit nutzen, ihn hier etwas vorzustellen.

Die Vorgeschichte

Der Airspy geistert schon eine ganze Weile durch das weltweite Netz. Der Mann dahinter ist Youssef Touil, was vermutlich bei vielen Lesern den Groschen noch nicht fallen lässt. Aber wenn man weiß, dass er der Autor von SDR# ist, dann kann man sich auch sicher sein, hier ein feines Stück Technik in der Hand zu halten.

Um die Vorgeschichte komplett zu machen, aus meiner Sicht war diese etwas sehr holprig. Man entschied sich schon sehr früh, mit groben Infos an die Öffentlichkeit zu gehen. Wie bei so vielen Projekten gab es aber dann immer wieder einmal kleinere Schwierigkeiten, sodass lange nicht klar war, ob der Airspy überhaupt mal in Serie für eine breitere Käuferschicht verfügbar sein wird. Im Gegensatz zu anderen Projekten, die zur Finanzierung Plattformen wie Kickstarter nutzten, hier sei als Beispiel der HackRF genannt, ist man beim Airspy sozusagen den klassischen Weg gegangen und hat nach einiger Entwicklungszeit ein fertiges Produkt auf den Markt geworfen, welches seit kurzem auch über einen europäischen Distributor über die Webseite www.airspy.co.uk verfügbar ist.

Die Technik

Doch genug der Vorrede, schauen wir uns das kleine Teilchen mal an. Wer sich den Empfangsbereich (24 bis 1800 MHz) ansieht, der ahnt schon, mit welchen SDR der Airspy einen Teil seiner Technik teilt. Verbaut ist, wie bei einem Teil der RTL-SDR auch, ein R820T2. Dennoch haben wir hier nicht einen RTL-SDR in einem schicken Gehäuse vor uns, schließlich wandelt der Airspy von Analog zu Digital mit 12 Bit Auflösung, was dem Dynamikumfang zu Gute kommt. Dazu kommen ein rauscharmer Vorverstärker, Tracking Filter im Eingang und eine deutlich höhere Frequenzstabilität.

Das deutsche TETRA-BOS-Band. Leichte Anzeichen von Übersteuerung erkennt man an den "Splattern" quer über das Spektrum, aber man beachte auch die Feldstärken der Sender!

Das deutsche TETRA-BOS-Band. Leichte Anzeichen von Übersteuerung erkennt man an den „Splattern“ quer über das Spektrum, aber man beachte auch die Feldstärken der Sender!

Für viele potentielle Käufer das Hauptargument seit den ersten dürftigen Informationen war jedoch, dass der Airspy die darstellbare Bandbreite des RTL-SDR nochmal deutlich übertrifft und mit einem Blick 10 MHz aus seinem Frequenzspektrum darstellen kann.

Ein DVB-T-Signal passt komplett in die darstellbare Bandbreite des Airspy

Ein DVB-T-Signal passt komplett in die darstellbare Bandbreite des Airspy

Gerade letzteres muss man jedoch ein wenig einschränken, so fällt die Empfangsleistung an den äußeren Bereichen etwas ab, sodass man eher von 9 MHz darstellbarer Bandbreite ausgehen sollte, was immer noch eine ganze Menge ist. An einem fremden Ort sich mal schnell einen Überblick über das 70cm Band verschaffen? Kein Problem!

Sicherlich brauche ich den Lesern hier nicht erklären, welche Vorteile eine solche Übersicht bietet, aber dennoch ist es immer wieder aufs neue faszinierend, wie schnell man gerade sporadisch empfangene Signale finden kann. Wechsel ich mal wieder zurück auf meinen Nasa HF4e oder meinen AOR AR8200, dann habe ich eine großartige Empfangsleistung vor mir, das steht außer Frage. Aber dennoch habe ich das Gefühl, auf einer Frequenz festgenagelt zu sein, immer mit dem Gedanken, direkt nebenan etwas verpassen zu können. Von der einfachen Möglichkeit, schnell den Dopplereffekt beim Empfang von Satelliten ausgleichen oder auch mit einem Blick schon interessante von uninteressanten Signalen unterscheiden zu können ganz zu schweigen.

Unboxing

Der Versand aus England ging wirklich sehr schnell, nach wenigen Tagen fand sich ein gepolsterter Umschlag bei mir im Briefkasten. Darin der kleine schwarze Airspy. Die Technik ist in einem Metallgehäuse verpackt, an Anschlüssen findet sich eine Micro-USB-Buchse zum Anschluss an den Rechner. Dazu eine SMA-Buchse als Antenneneingang sowie eine MCX-Buchse um eine externe Frequenzreferenz anschließen zu können. Auf der Platine finden sich noch weitere Anschlüsse, die auf dieser Übersicht gut zusammengefasst werden.

Man kann sich sicherlich streiten, ob eine Micro-USB-Buchse hier das Mittel der Wahl darstellt, aber es lässt sich eben nicht ändern und ein wenig Vorsicht im Umgang mit dem SDR ist dementsprechend angebracht, speziell wenn er portabel betrieben wird.

In meinem Fall musste ich beim ersten Anschließen an den Rechner noch die Treiber von der Airspy-Homepage laden. Aber dann kann es auch schon losgehen, sowohl SDR# als auch SDR-Radio erkennen den Airspy problemlos. Bevor man jedoch das wunderbar breite Spektrum genießen kann, muss man sich erstmal an die Einstellung des Airspy machen. Im Gegensatz zum RTL-SDR mit den Standard-Treibern lässt sich der Airspy nämlich etwas differenzierter einstellen. In SDR# habt Ihr die Möglichkeit, auf das IF, Mixer und LNA Gain Einfluss zu nehmen. Für alte Hasen und HF-Profis sicher keine Schwierigkeit, aber gerade Anfänger sind hier sicherlich am Anfang etwas überfordert, welche Auswirkung welcher Regler mit sich bringt. Auf der Airspy-Homepage findet man eine Vorgehensweise, welche recht schnell zum Erfolg führt.

Erstmal müsst Ihr Euch ein Signal suchen, welches nicht zu stark ist, aber möglichst ständig vorhanden ist. Da bieten sich tatsächlich unsere Relais an, genauso kann man aber auch die dauerhaft sendenden TETRA-Basisstationen zwischen 390 und 395 MHz nehmen. Erstmal stellt Ihr das IF Gain auf einen Wert von 5, Mixer Gain auf 10. Das LNA-Gain könnt Ihr schon mal auf 5 oder so stellen, sollten noch keine Signale sichtbar werden. Spätestens dann sollte aber ein Signal sichtbar werden, welches Ihr als Referenz nutzt. Zoomt jetzt soweit in das Spektrum rein, dass Ihr sowohl das Signal als auch den Rauschteppich gut sehen könnt, schließlich wollen wir den SDR auf ein möglichst gutes Signal-Rauschverhältnis bringen.

Als nächstes dreht das LNA Gain hoch, bis das Signal-Rauschverhältnis nicht mehr besser wird, also Signalstärke unseres Empfangssignals und der Rauschteppich nur noch gleich ansteigen oder gar der Rauschteppich deutlich mehr als das Signal selbst. Habt Ihr diesen Punkt festgemacht, regelt das IF Gain soweit, dass das Rauschen nur knapp über -80 dB liegt. Mit dem Mixer Gain könnt Ihr jetzt noch einmal etwas feiner justieren und versuchen, das Maximum aus dem Signal heraus zu holen.

Dieses Vorgehen ist natürlich nicht ganz simpel und gerade, wenn man den Airspy in sehr unterschiedlichen Umgebungen nutzt, manchmal etwas umständlich. Auf der anderen Seite hat man so tatsächlich die Möglichkeit, noch das eine oder andere dB herausholen zu können. In diesem Konfigurationsfenster finden wir nämlich noch eine andere Funktion, die ich als sehr wichtig emfinde, nämlich die Decimation. Mit deren Hilfe wird das relativ breite Spektrum sozusagen kleiner gerechnet, wir tauschen also Bandbreite gegen Auflösung und damit geringeres Grundrauschen. Hier lohnt es sich gerade bei Signalen die hart an der Grasnarbe liegen und nicht allzu breitbandig sind, einfach ein wenig zu spielen.

Empfangsergebnisse

Oben konnte man schon lesen, dass der Airspy eine ganze Menge bietet. Doch wie schneidet er jetzt beim Empfang ab, insbesondere im Vergleich zum deutlich günstigeren RTL-SDR?

Erstmal, durch die Visualisierung im Spektrum unserer SDR-Software kann man Signale erkennen, die nur minimal über dem Grundrauschen liegen. Oftmals reicht es dann aber eben nicht aus, damit diese auch sauber, zum Beispiel von einer Software, dekodiert werden können. Genau das sind die Fälle, wo man mit dem Airspy doch einiges an Reserven mehr hat.

Empfang von FO 29 mit eingeschalteter Decimation

Empfang von FO 29 mit eingeschalteter Decimation

Auf der anderen Seite darf man aber auch nicht der Hoffnung erliegen, dass man vorher mit dem RTL-SDR viele Signale nicht empfangen hat und nur durch den Tausch gegen den Airspy alles gut wird. Ich werde sicher in den nächsten Wochen mal Vergleiche zeigen, wie ein RTL-SDR und der Airspy so im Vergleich liegen. Derzeit habe ich hier das Problem, sporadisch auf 2m eine relativ breitbandige Störung zu haben und solange ich das nicht im Griff habe, will ich ungern einen Vergleich veröffentlichen, der womöglich nur die halbe Wahrheit darstellt. Außerdem will ich noch versuchen, den Airspy mit dem SDRplay zu vergleichen, was sicherlich mit der größte Konkurrent sein sollte.

Gefühlt kommt der Airspy mit starken Signalen im Spektrum besser zurecht und produziert erst deutlich später Geistersignale, als es beim RTL-SDR der Fall ist. Auch ist die Frequenzstabilität deutlich besser und das Grundrauschen  liegt niedriger.

Das 70cm Band mit dem Airspy. Gut zu sehen, der ISM-Bereich, 2 DMR Repeater, eine CW-Bake etc.

Das 70cm Band mit dem Airspy. Gut zu sehen, der ISM-Bereich, 2 DMR Repeater, eine CW-Bake etc.

Lohnt sich also der Aufpreis zum RTL-SDR? Das ist eine wirklich schwer zu beantwortende Frage, schließlich kostet der Airspy mal eben das 10-fache. Dazu muss man aber auch einfach bedenken, dass der RTL-SDR aus meiner Sicht ein unfassbar gutes Preis-Leistungsverhältnis bietet. Der Airspy ist, verglichen mit herkömmlichen Kommunikationsempfängern, immer noch ein Schnäppchen. Wer also tiefer in das Thema SDR einsteigen will, der wird von den Vorteilen des Airspy sicher profitieren. Geht es dagegen in erster Linie darum, den 2m- oder 70cm-Relaisbereich im Auge zu behalten, um Aktivitäten auf den Ortsrelais schnell zu erkennen, würde ich die kostengünstige Variante mit einem RTL-SDR bevorzugen.

Was man auf jeden Fall beachten sollte, der Airspy kann gerade alte Hardware schnell überfordern. Will man 10 MHz Bandbreite in einem schön aufgelösten Spektrum darstellen, bringt das die CPU schon mal deutlich ins Schwitzen.

Ausblick

Ich habe es oben schon angekündigt, demnächst kommt auf jeden Fall ein Vergleich zum RTL-SDR. Außerdem schläft Youssef natürlich auch nicht, in der Entwicklung befindet sich derzeit eine etwas abgespeckte Version in Form eines USB-Sticks sowie ein KW-Konverter. Man darf also gespannt sein, was sich da noch tut.

Sollte jemand einen HackRF zur Verfügung haben, den er gerne mal gegen den Airspy antreten lassen will, würde ich mich natürlich auch über eine Rückmeldung freuen 😉 Ansonsten wie immer, Fragen und Anregungen sind in den Kommentaren oder über Facebook und Twitter gerne gesehen!

über

Drückt sich seit Jahren vor der Lizenz, aber 2016 soll es endlich soweit sein. Besondere Interessen sind die Frequenzen oberhalb von 30 MHz und digitale Betriebsarten, dort hauptsächlich mit dem RTL-SDR unterwegs. Wenn Funk gerade eine geringere Rolle spielt, dann mit dem Rad oder zu Fuß in der Natur unterwegs und dem Fotoapparat im Schlepptau. Mehr auf Twitter: @kermit_t_f

9 Kommentare

  1. Ekki (DF4OR)

    Hi Jan,
    ich kann Dir gerne mal einen HackRF zum Vergleich zur Verfügung stellen, aber der Vergleich wäre unfair… der HackRF ist ziemlich unempfindlich, da ist der Airspy und die meisten anderen RTL-Sticks sicher besser.
    Aber darum geht’s beim HackRF auch nicht. Der HackRF ist als Experimental-System ausgelegt, mit dem man mit großer Bandbreite (bis zu 20 MHz) Sachen ausprobieren kann, empfangs- als auch sendeseitig. Als reinen Betriebs-RX würde ich den HackRF nie verwenden.

    • Danke für das Angebot!
      Du hast natürlich recht, der HackRF ist nicht wirklich dafür gebaut, beste Empfangsergebnisse zu liefern.
      Ich muss eh mal irgendwann bei euch vorbei kommen, dann können wir ja mal ein paar Praxisvergleiche ziehen, auch zum SDRplay 🙂

    • Meld dich mal bitte – hab paar Fragen zu dem Ganzen 😉 .. vor allem WO kann man so ein tolles Ding kaufen? 😉

  2. Pingback: Hamspirit.de Airspy Review - rtl-sdr.com

  3. Airspy hat keinen extra Vorververstärker und auch kein Trackingfilter im Eingang. Der Tuner ist absolut identisch mit den RTL-SDR Dongles: gleicher Chip (R820T2) und sogar identisches Layout! Daher hat der Airspy auch kein geringes Grundrauschen – wie leider immer wieder behauptet wird. Das Rauschmass liegt bei ca. 4dB.
    Airspy hat gegenüber den RTL-SDR Dongles eine bessere Frequenzstabilität und auf Grund des 12Bit ADC einen größeren Dynamikbereich.
    Im direkten Vergleich zeigt der SDRplay deutliche Vorteile: Frequenzbereich ab 100kHz, sehr effiziente Filter für die einzelnen Frequenzbereiche, die eine bessere Imunität gegenüber Ausserbandstörsignalen ergeben. Die Empfindlichkeit entspricht den Standards: ca. 4dB. Dort fällt der HackRF mit ca. 9dB (und ca. 18dB ohne den Vorverstärker) deutlich ab.

    • Zumindest die verfügbaren Beschreibungen des Airspy sprechen alle von Trackingfiltern und dem LNA, da habe ich erstmal keinen Grund, daran zu zweifeln.
      Der SDRplay ist ein tolles Gerät, insbesondere da er die Kurzwelle mit abdeckt und teilweise doch etwas bessere Filter bietet. Für mich war aber der Dealbreaker, dass er den Bereich von 380 bis 430 MHz nicht abdeckt. Da munkelt man zwar, dass sich das eventuell in Zukunft ändern könnte, aber scheinbar ist es noch nicht in Sicht.
      Umso besser, dass wir die Auswahl zwischen diesen beiden Geräten haben, das lässt für die Zukunft noch einiges erwarten.
      Wenn es klappt, werde ich demnächst mal mit Ekki einen entsprechenden Vergleich machen, bis dahin findet sich ja schon einiges zu dem Thema im Netz.

  4. Vielen Dan für den ersten Bericht.
    Ich bin auch mal sehr auf einen Empfangsvergleich mit einem R820T2 basierten RTL-Dongle gespannt.
    Ich habe gerade auch mal mit einem R820T2-RTL-Dongle in den Tetra-Bereich gekurbelt und das Spektrum sieht bei mir viel klarer aus, allerdings bin ich mit Signalen die 50 dB über dem Rauschen liegen auch schon fast am Anschlag, bzw. muß dann den Gain runternehmen, damit die Peaks nicht abflachen.
    Was ich wärmstens empfehlen kann, ist der Russische Decimation Driver (http://www.rtl-sdr.com/new-sdr-rtl-sdr-driver-lnamixervga-gain-settings-decimation/) mit den differenzierten Gain-Stufen und Kurzwelle mit eingeschränkter Empfindlichkeit … abgesehen von den visuell unglaublich präzisen spektralen Reinheit kann man durch geschickte Verstärkerjustage in Grenzsituation den Empfang deutlich verbessern.
    Auch echte Radar-Reflektionen (kein ADS-B) durch Flugzeuge lassen sich im Herz-Bereich auflösen und z.B. an Trägern von ATIS-Stationen sichtbar machen, was mit dem Original-Treiber in der Klarheit undenkbar ist.
    Wenn man dann selbst durch primitive aber gute Eigenbau-Filter (Weißblechgehäuse, Messingresonator bzw. Rohr aus Baumarkt, Rohrtrimmer, 2 Antennenstecker) für etwas Vorselektion sorgt, passende Antennen mit rauscharmen Vorverstärkern hat, dann kann dieser 8-Euro-Empfänger ganz gut mithalten. Nur er kann nebenbei noch DSD, VDL2, QPSK und viele andere schöne Dinge die klassische sehr teure Empfänger aus konzeptionellen Gründen nicht können.
    Der neuerdings sehr günstige Preis des SDR-Play reizt mich, aber wie auch der Vorredner schon angemerkt hat, ist für mich die Frequenzlücke rund um die Wetterballons zwischen 400-406 MHz ein No-Go. Vielleicht wird Tetra ja auch noch mal interessant, das wäre damit ebenfalls nur per Konverter zu empfangen.
    Der Funcube-Pro ist auch so ein Joke, das SatCom-Band und militärischer Flugfunk läßt sich nicht empfangen und er ist mit seinem E4000 Tuner eine taube verrauschte Nuß, da hiflt auch die hohe Dynamik in der schmalen IF nicht mehr.
    Mal sehen wie sich die Preise und Treiber vom ASRP4 von Agile entwickeln, der hat auch 12 Bit, kann aber senden UND empfangen, läßt sich also auch als Network-Analyzer, Signalgenerator etc. von 70-6GHz!!! verwenden mit USB3.0 und bis zu 56MHz Bandbreite … wenn die passende Softare da ist … vermutlich ein echter Konkurrent zum Ettus B200/210.
    Lassen wir uns überraschen und hoffen, daß zukünftig alles, wie üblich, besser und erschwinglicher wird.
    73’s
    Joe

  5. Hallo
    Eigentlich bin ich mit dem Airspy zufrieden. Er ist schon etwas besser als ein NooElec oder ähnliche DVB-T Sticks.
    Nur halt auch „etwas“ teurer.
    Aber Achtung: Mein Airspy geht nicht an meinen USB 3.0 Ports.
    USB 2 : keine Probleme, aber 3.0 geht einfach nicht. Ja, Treiberupdate gemacht und auch den Treiber von Airspy versucht. Nix.
    Getestet mit Notebook Vaio SVP132A1CM Win 8.1
    und auch dem 3.0 Port an einem Toshiba Protege R830-10V Win 7. Dieses Notebook hat auch noch ein 2.0 Port und dort geht es.
    Also Vorsicht, es könnte sein, das an ganz modernen Notebooks mit nur USB 3.0 das Ding nicht funktioniert.
    Gruß Werner

  6. Pingback: Hardware-Update für den Airspy › HAMSPIRIT.DE

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