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.

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.

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.

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.

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!