Что такое sdr 11. SDR полиэтиленовых труб: как рассчитывается показатель и на что он влияет. Как узнать SDR трубы из полиэтилена, для чего используют трубы с различными показателями

Стандартное размерное отношение или Standart Dimension Ratio, сочетание, давшее начало этой аббревиатуре. Речь идет об SDR для труб из полиэтилена, и наиболее простой формулой по его определению выглядит:

Где dn – диаметр наружный, en – толщина стенки трубы. Итак, мы понимаем, чем тоньше труба, тем больше SDR и наоборот. На самом деле, рассчитать через указанный в маркировке SDR можно как раз толщину стенки, потому что показатель этот стандартный: 41, 33, 26, 21, 17,6 и ниже, до 9 – все это SDR разных по толщине труб. Кроме того, зависит стандартное размерное отношение от другого показателя, а именно – серии трубы:

где S и есть серия.

Что такое серия?

Для выпускаемых по ГОСТ 8032 отечественных и соответствующих ему зарубежных труб S – величина нормированная и зависящая от типоразмера изделия. Она поможет определить, во сколько раз напряжение в стенке трубы от оказываемого рабочего давления МОР превышает это рабочее давление. Например, серия 2,5 говорит – в два с половиной раза допустимое напряжение выше МОР.

Само максимальное рабочее давление, при котором (в постоянном значении) срок службы трубы достигает заявленных производителем 50 или 100 лет, рассчитывается так:

МОР=2 MRS/

Где MRS - минимальная прочность ПЭ в длительной эксплуатации, а С – коэффициент запаса прочности. С SDR мы уже знакомы. С может принимать значения 1,25 (для холодных труб), 2 или 3,15 – для горячих труб или транспортирующих взрывоопасные газы. На серию внимания при выборе особо не обращают. Достаточно подбирать трубы по MRS и SDR, если уже известны условия эксплуатации.

Маркировка Труба ПЭ указывает на то, что сырьем для производства послужил полиэтилен (ПЭ), полученный путём полимеризации этилена, обладающий высокими термоизоляционными и диэлектрическими свойствами.

Трубы ПЭ обладают гибкостью, прочностью, также они не токсичны, что позволяет использовать их при проведении водопровода (в том числе и питьевого).

Достоинства труб ПЭ:

трубы из полиэтилена не реагируют на щелочные препараты, соляную кислоту, бензин, спирт, различные масла;

Устойчивы к ударам, не крошатся при минусовых температурах, стенки труб паронепроницаемы;

Лёгкий и простой монтаж путём горячей спайки. П ри грамотной эксплуатации может функционировать несколько десятков лет;

гладкая внутренняя и внешняя поверхность не подлежит коррозии растворёнными в воде солями, органическими растворителями, бактериями и микробами, не имеют известкового нароста;

повышенная пропускная возможность по сравнению с металлическими изделиями;

Высокий коэффициент линейного расширения полиэтилена позволяет стенкам трубы растягиваться в случае, если зимой там замёрзнет вода ;

полиэтиленовые трубы не требуют теплоизоляции.

Маркировка SDR

SDR (Standart Dimension Ratio) представляет собой отношение наружного диаметра полиэтиленовой (или любой другой) трубы к толщине ее стенки.

Таким образом, с увеличением показателя SDR истончается стенка трубы, и наоборот, толщина стенки растет с уменьшение показателя, т.е. чем больше значение SDR, тем тоньше труба.

Раньше показателем эксплуатационных характеристик полиэтиленовых труб был норматив MRS (Minimum Required Strength), показывающий минимальную нагрузку, при которой трубы останутся целыми и неповреждёнными.

ГОСТ 18599-2001 , который имеет название «Трубы напорные из полиэтилена», регламентирует качество труб и описывает их основные технические параметры, в том числе диаметры полиэтиленовых труб.

Маркировка Трубы ПЭ-80

Трубы ПЭ-80 изготовлены из полиэтиленового материала среднего давления. Их часто используются при проведении водопровода в жилых застройках, но для магистральной водной системы они неприменимы, т.к. толщина стенок не сможет выдержать напора большого потока воды.

Достоинства трубы ПЭ80: высокая устойчивость к износу; малый вес; долговечная эксплуатация; экологичность и безопасность при эксплуатации.

Трубы ПЭ 80 SDR 21

Трубы низкого давления, применяемые в частном домостроении при проведении безнапорной канализации в небольшом одноэтажном строении, а также питьевого водопровода. Для создания напорных водных систем в высотных зданиях они не пригодны, потому что тонкие стенки не выдержат такой большой нагрузки. Также их нельзя закапывать в землю, давление грунта чревато аварией.

Маркировка SDR 21 говорит о том, что при постоянной нагрузке в 6 атмосфер при температуре воды в 20°С трубы будут бесперебойно служить до 50 лет. Они начинают деформироваться при температуре воды свыше +40°С.

Трубы ПЭ 80 SDR 17

Труба полиэтиленовая SDR 17 отличается средним значением соотношения наружного диаметра выпускаемых на сегодняшний день труб к толщине их стенки. Трубы ПЭ 80 SDR 17 рекомендованы к применению в очень широком диапазоне. Для систем водопровода, предназначенных для подачи питьевой воды, для водопроводов хозяйственного назначения от сооружений, где производится водоочистка, до потребителя, также для монтажа оросительных систем.

Выбор этих труб для монтажа коммуникаций малоэтажного дома считается оптимальным, так как при их монтаже будет обеспечена высокая прочность, легкость трубопроводов, а затраты на приобретение материала будут сравнительно невысокими.

При температуре воды 20° С трубы выдержат нагрузку в 8 атмосфер. Он хороши в частном домостроении, однако для высотных домов такие трубы не пригодны.

Трубы ПЭ 80 SDR 13,6

Трубы ПЭ 80 SDR 13,6 являются трубами низкого давления и рекомендованы к использованию при монтаже трубопроводов, транспортирующих холодную питьевую воду, для различных нужд в загородных домах, а также трубы позволяют перемещать жидкие пищевые продукты (вино, сок, молоко). По сравнению с чугунными или стальными трубами, полиэтиленовые аналоги гораздо прочнее, при этом они лёгкие и монтируются путём горячей спайки.

Они принадлежат к категории изделий из полиэтилена низкого давления, что делает их самыми прочными среди марки ПЭ-80. Ведь её рабочим давлением можно считать 10 атмосфер. Стенки трубы способны выдержать диапазон температур от -40° С до +60° С, поэтому могут эксплуатировать в северных широтах.

Маркировка Трубы ПЭ-100

Трубы марки ПЭ-100 относятся к категории труб низкого давления и обладают высокой прочностью. Они считаются более прочными, чем аналоги с маркировкой 80, поэтому их используют для газификации и водоснабжения.

Достоинства трубы ПЭ100: успешно выдерживают высокое давление внутри трубы; невероятно прочные, выдерживают любое воздействие; легко монтируются и перевозятся из-за малого веса (имеется возможность транспортировки "труба в трубе" - при разнице в диаметрах).

ПЭ 100 SDR 26

Для производства таких труб используется полиэтилен ПЭ100, отличительными качествами которого являются высокая плотность, благодаря чему трубы из этого материала превосходят изделия из ПЭ80 по многим показателям , в том числе долгосрочной прочности и устойчивости к растрескиванию.

Это трубы используются для транспортировки хозяйственной и питьевой воды в городских условиях и за городом, также использовать в системах канализации, при проведении артезианских скважин, создании мелиорационной системы. На фабриках и заводах они послужат для подачи молока, сока или вина.

Кроме того, качественные показатели материала позволили значительно снизить толщину стенок изделия, что облегчило его вес, но при этом их пропускная способность выше на 10-15%. Рабочим давлением можно считать 6,3 атмосферы.

ПЭ 100 SDR 21

Трубы ПЭ 100 SDR 21 применяют для строительства водопроводов. Проходя по трубам этого вида, вода сохраняет свои вкусовые качества и характеризуется отсутствием посторонних запахов. Их нередко применяют не только в загородном строительстве, для создания мелиоративных и оросительных систем, при проведении загородного водопровода. Полиэтилен высокой прочности способен выдержать большой напор, и трубы ПЭ 100 SDR 21 могут применяться как элемент системы холодного водоснабжения в высотных домах.

Эти трубы обладают прекрасными показателями прочности, и идеально подходят в качестве водопровода. Они совместимы с металлическими трубами (сталь, чугун) при использовании специальных переходников. Процессы коррозии, другие виды разрушения и засоры таким трубам не страшны. При постоянной температуре воды +20° С трубы смогут выдержать давление в 8 атмосфер.

ПЭ 100 SDR 17

Трубы с пометкой ПЭ 100 SDR 17 являются трубами нового поколения. Их особенностью являются уникально высокие показатели прочности, что оказывает значительное влияние на усиление эксплуатационных характеристик труб из полиэтилена. Они хорошо переносят постоянное давление в 10 атмосфер.

Трубы этого вида рекомендованы к использованию в системах напорного водоснабжения и газопроводах. При этом такие трубы считаются идеальными для монтажа трубопроводов, имеющих большое поперечное сечение. При изготовлении труб этого вида оказывается весьма существенной экономия материала в связи с возможностью уменьшения толщины стенки при сохранении высокой прочности изделия. Технические характеристики таких труб позволяют их широкое использование при строительстве трубопроводов, отличающихся большой протяженностью.

ПЭ 100 SDR 11

Труба ПЭ100 SDR 11 изготавливается из полиэтилена, получаемого при низком давлении. При этом высокая плотность материала позволяет использовать такие трубы для водопроводов с высоким давлением. Применяемый для изготовления труб материал обеспечивает высокое качество и экологическую безопасность питьевой воды.

Надёжные и крепкие, они способны выдерживать постоянное давление в 16 атмосфер на протяжении 50 лет. Такая надёжность и толерантность к агрессивным средам даёт возможность применять эти трубы для газификации населённых пунктов. Им не страшны блуждающие токи, они легко выдерживают переменные грунтовые нагрузки. Трубы этой марки могут прокладываться методом протяжки в грунте. Плотность полиэтилена позволяет использовать их в качестве канализационных коллекторов.

Трубы ПЭ 100 RC

Однослойные и многослойные трубы для систем водоснабжения из ПЭ 100 RC. Трубы изготовлены из нового материала, полиэтилена 4-го поколения марки ПЭ 100 RC (Resistance Crack), обладающего повышенной стойкостью к появлению и распространению трещин (по показателям стойкости к МРТ (медленному растрескиванию трещин) полиэтилен ПЭ 100RC превосходит традиционный ПЭ100 в несколько раз).

При условии соблюдения правил монтажа и эксплуатации срок службы сетей из труб ПЭ100 RC составляет 100 лет.

Такие трубы предназначены для прокладки сточных систем и водопроводов в сложных геологических и климатических условиях. Применяются для: строительства трубопроводов водоснабжения и канализаций напорного типа; строительство газопроводов; традиционной траншейной прокладки без песчаной подушки; реконструкции методом «труба в трубе»; бестраншейной укладки различными методами, включая ГНБ и «прокол».

Трубы данного вида: Трубы МУЛЬТИПАЙП

Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

При покупке полиэтиленовой трубы важно не только угадать с ценой, но и правильно расшифровать маркировку. Больше всего сложностей вызывает трактовка SDR. В этой статье мы расскажем об особенностях СДР подробнее, а также рассмотрим другие характеристики, которые необходимо учитывать при выборе трубы.

Диаметр и толщина

Задаваясь вопросом, что такое SDR, многие клиенты забывают о двух других параметрах: диаметре и толщине стенки. Именно от них зависит величина SDR. Чтобы вам было проще запомнить, предлагаем взглянуть на формулу

Из неё следует, что SDR показывает отношение наружного диаметра трубы к толщине стенки. Получается, чем толще труба, тем меньше СДР.

Сейчас производители выпускают трубы с диапазоном SDR от 7,4 до 33. Каждой категории соответствует свой уровень давления.

Таблица. Максимальное давление трубы из ПЭ 100 в различных СДР

Таким образом, зная SDR, вы сможете подобрать трубу под конкретное давление, что позволит быстрее и качественнее выполнить монтажные работы в дальнейшем.

Какие ещё характеристики нужно учесть

Помимо SDR не лишним будет узнать вес 1 погонного метра . Так вы сможете рассчитать объём трубы, что поможет вам заказать транспортное средство нужной кубатуры.

Полиэтилен . Обратите внимание, что выбирая трубу по СДР, вы должны знать марку полиэтилена, из которого изготовлена труба. Сегодня большинство производителей используют ПЭ 100. Новейшее сырье обладает улучшенной структурой и повышенной плотностью, что обеспечивает продолжительную эксплуатацию готового изделия.

ГОСТы и ТУ . Трубы ПЭ изготавливаются по ГОСТ в том случае, если они будут использоваться в напорных сетях, транспортирующих питьевую и хозяйственную воду. Отличить такую трубу можно по синим полосам, нанесённым вдоль корпуса. Кстати, жёлтые полосы используют для маркировки газовых ПЭ труб. Общепринятым ГОСТ для водопроводных труб является 18599-2001 . Что касается ТУ (технических условий), то здесь ситуация другая. Нет единого предписывающего документа, каждый производитель создаёт его самостоятельно. Конечно, не из "воздуха", а руководствуясь допусками всё того же ГОСТ.

Форма выпуска . Традиционно полиэтиленовые трубы делают в отрезках и бухтах. Первые представляет собой хлысты длиной 6, 16 метров. Бухты - это смотанные в рулон трубы малых диаметров (от 10 до 63 мм). Остальные типоразмеры поставляются в отрезках. Информация об этом обычно содержится в описании, либо её сообщает менеджер в ходе телефонного разговора.

Как купить пластиковую трубу и сэкономить

Наша компания занимается продажей пнд и пэ труб более 10 лет. За это время мы помогли тысячам клиентам по всей стране найти качественную трубу по низкой цене. Специально для наших читателей мы раскроем пару секретов удачной покупки.

1. Поставщик. Хороший поставщик - половина успеха. Найдёте того, кто по вполне божеским ценам будет снабжать вас трубой, можете выдыхать. Выгоднее всего сотрудничать с представительствами крупных заводов и прямыми производителями.
2. Ассортимент. Чем больше предложений, тем больше шансов получить скидку. Сезонные распродажи, ликвидация складских остатков позволяет существенно снизить расходы на трубы. Однако тут есть другая опасность: купить низкопробный неликвид. Поэтому, приобретая трубы пэ по низким ценам, не забывайте о качестве.
3. Доставка. Многие компании включают в стоимость трубы доставку до клиента. Другие предлагают это услугу бесплатно, что не во всех случаях правда. Чтобы не быть обманутым, просите менеджера считать стоимость без доставки. Если склад недалеко, то машину вы можете нанять сами.

И, конечно, главный секрет "трубной экономии" - не быть скрягой во всём. Лозунг "дёшево и сердито" в случае с трубами может только навредить. Вам все равно придётся платить, возможно, сумму гораздо большую, чем планировали. Без фанатизма: берегите копеечку там, где это безопасно. Удачных покупок и хорошего настроения!

Полиэтиленовые трубы, как и любые другие, имеют систему маркировки. Начинающим строителям может быть сложно понять, что собой представляет труба полиэтиленовая SDR 11 или что зашифровано в маркировке «ПЭ 80 SDR 21».

Наша статья пояснит значение нужных параметров, кроме того, в ней представлена краткая технологическая характеристика и главные области применения наиболее популярных видов полиэтиленовых труб.

Что такое SDR и ПЭ?

SDR представляет собой отношение наружного диаметра полиэтиленовой (или любой другой) трубы к толщине ее стенки. Таким образом, с увеличением показателя SDR истончается стенка трубы, и наоборот, толщина стенки растет с уменьшение показателя.

После приставки ПЭ («полиэтилен») производители указывают марку полиэтилена. В наше время чаще всего встречаются ПЭ-80 и ПЭ-100.

Материалы имеют некоторые различия:

1. ПЭ 100 имеет более упорядоченную структуру кристаллической решетки, за счет которой после сварки можно получить более прочный и равномерный сварной шов.
2. Однако из-за первого различия для спайки полиэтилена ПЭ 80 нужна меньшая температура.
3. Материал марки ПЭ 100 в целом является более плотным и прочным, а значит, может использоваться в более жестких условиях эксплуатации.
4. На производство труб необходимого диаметра потребуется большее количество полиэтилена ПЭ 80 (по сравнению с аналогом), что повышает стоимость конечного продукта, а также цену доставки его на строительный объект

В статье « » можно ознакомится с данными показателями более подробно.

Совет от профессионала: Может сложиться мнение, что раз полиэтилен 100-той марки более надежен, стоек и дешев, лучше применять только его. Однако на практике каждый вид труб нашел свое оптимальное применение. Рассмотрим их более подробно.

Характеристика изделий из ПЭ 80

ПЭ 80 SDR 21

Это трубы низкого давления, которые предназначены для использования при монтаже безнапорной, а также слабонапорной канализации, создаваемой в небольших многоквартирных домах. Возможно создание напорного водоснабжения небольших территорий открытой местности. Этот тип труб полностью сертифицирован для использования трубопроводов, обеспечивающих холодное водоснабжение и функционирование канализации. Специалисты не рекомендуют применение таких труб в таких случаях:

• монтаж газопроводов из-за недостаточно большой толщины стенки трубы,
• укладка магистральных трубопроводов, так как чрезмерное сдавливание может привести к физическому разрушению трубы.

ПЭ 80 SDR 17

Труба полиэтиленовая SDR 17 отличается средним значением соотношения наружного диаметра выпускаемых на сегодняшний день труб к толщине их стенки. Трубы ПЭ 80 SDR 17 рекомендованы к применению в очень широком диапазоне. Их используют:

• для систем водопровода, предназначенных для подачи питьевой воды;
• для водопроводов хозяйственного назначения от сооружений, где производится водоочистка, до потребителя;
• для монтажа оросительных систем.

Выбор этих труб для монтажа коммуникаций малоэтажного дома считается оптимальным, так как при их монтаже будет обеспечена высокая прочность, легкость трубопроводов, а затраты на приобретение материала будут сравнительно невысокими.

ПЭ 80 SDR 13,6

Трубы ПЭ 80 SDR 13,6 являются трубами низкого давления и рекомендованы к использованию при монтаже трубопроводов, транспортирующих холодную питьевую воду.

Высокие технические качества и потребительские характеристики этого вида труб обусловлены применением усовершенствованной марки полиэтилена (ПЭ80) и использования нового метода в процессе очистки сырья.

Совет от профессионала: В связи с длительным сроком гарантии (до 70 лет) такие трубы широко применяют при создании долгосрочных водопроводных систем.

Характеристика изделий из ПЭ 100

ПЭ 100 SDR 26

Это трубы для транспортировки хозяйственной и питьевой воды в городских условиях и за городом. Для их производства используется полиэтилен ПЭ100, отличительными качествами которого являются высокая плотность, благодаря чему трубы из этого материала превосходят изделия из ПЭ80 по долгосрочной прочности и устойчивости к растрескиванию.

Кроме того, качественные показатели материала позволили значительно снизить толщину стенок изделия, что облегчило его вес. Трубы ПЭ100 рекомендуются к широкому применению в таких случаях:

• для монтажа водопроводов;
• для трубопроводов, предназначенных для транспортировки жидких пищевых продуктов, например, при производстве молока, соков, при пивоварении и виноделии.

ПЭ 100 SDR 21

Трубы ПЭ 100 SDR 21 применяют для строительства водопроводов. Проходя по трубам этого вида, вода сохраняет свои вкусовые качества и характеризуется отсутствием посторонних запахов.

Этот вид труб может быть успешно использован при необходимости совместного применения с трубами из стали, так как специальные разъемные и неразъемные переходники, которыми оснащают концы каждой трубы такого вида (с одного конца – пластик, с другого – металл), обеспечивают возможность соединения как с пластиковыми, так и со стальными трубами. Процессы коррозии, другие виды разрушения и засоры таким трубам не страшны.

ПЭ 100 SDR 17

Изделия с пометкой ПЭ 100 SDR 17 являются трубами нового поколения благодаря применению прогрессивных технологий, используемых при производстве полиэтилена ПЭ100. Особенностью этих изделий являются уникально высокие показатели прочности, что оказывает значительное влияние на усиление эксплуатационных характеристик труб из полиэтилена.

Трубы этого вида рекомендованы к использованию в системах напорного водоснабжения и газопроводах. При этом такие трубы считаются идеальными для монтажа трубопроводов, имеющих большое поперечное сечение. При изготовлении труб этого вида оказывается весьма существенной экономия материала в связи с возможностью уменьшения толщины стенки при сохранении высокой прочности изделия. Технические характеристики таких труб позволяют их широкое использование при строительстве трубопроводов, отличающихся большой протяженностью.

ПЭ 100 SDR 11

Труба полиэтиленовая SDR 11 изготавливается из полиэтилена, получаемого при низком давлении. При этом высокая плотность материала труб ПЭ 100 SDR 11 позволяет использовать их для водопроводов с высоким давлением. Применяемый для изготовления труб материал обеспечивает высокое качество и экологическую безопасность питьевой воды.

Трубы этого вида подходят для эксплуатации систем с расширенными возможностями водообеспечения. Возможно использование таких труб для монтажа канализационных коллекторов – химическая стойкость использованного при производстве материала обеспечивает высокую прочность и долговечность труб. Укладка таких труб возможна при любом виде грунта.

Такова характеристика наиболее применяемых видов изделий полиэтилена для трубопроводов. Стоит отметить, что на качество готовой продукции в значительной мере влияет марка полиэтиленовых труб, и этот фактор нужно обязательно учитывать при покупке.

Совершенно очевидно, что в мире передачи и обработки информации бал правит цифра. Так
что такое SDR? Микропроцессоры, сигнальные процессоры, персональные компьютеры - работа всех этих устройств основана на цифровой технике. Стремительный прогресс этой техники творит поистине чудеса, к которым пользователи привыкают так быстро, что уже не отдают себе отчет в том, какими гибкими и мощными устройствами они пользуются. Возможно, некоторые пользователи даже не замечают, как эти устройства меняют их привычный образ жизни или хотя бы досуг.

Если говорить о радиолюбителях, то они уже давно применяют персональные компьютеры в различных аспектах своего хобби - и в радиосвязи, и при конструировании аппаратуры, и для подготовки технической документации, и т.д. Однако до недавнего времени персональный компьютер играл хотя и важную, но все же вспомогательную роль на любительской радиостанции. Так было до появления software-defined radio (SDR ) - системы радиосвязи, в которой программное обеспечение используется как для модуляции, так и для демодуляции радиосигналов. SDR меняет приоритеты, и персональный компьютер становится ядром любительской радиостанции.

При использовании SDR практически весь объем работ по обработке сигнала перекладывается на программное обеспечение, которое запускается на персональном компьютере или управляет работой некоторых конкретных специализированных микропроцессорных устройств, предназначенных для обработки сигнала. Цель такого подхода - создать систему, которая может принимать и передавать практически любые радиосигналы с помощью программного обеспечения, которое априори является гибким и адаптивным.

В настоящее время SDR широко применяются в военной и сотовой связи, где в режиме реального времени требуется поддержка разнообразных изменяющихся радиопротоколов.

В режиме приема SDR может обеспечить более высокую эффективность, чем при использовании традиционных аналоговых методов, т.к. при цифровой обработке сигналов их фильтрация близка к идеальной. Кроме того, с помощью программных алгоритмов могут быть реализованы такие функции, которые очень сложно получить при аналоговой обработке.

Идеальная реализация SDR -приемника - это подключение антенны непосредственно к аналого-цифровому преобразователю (АЦП), соединенному с мощным компьютером. В таком случае программное обеспечение, запущенное на компьютере, обеспечивало бы обработку поступающего потока данных и преобразовывало бы их в требуемую форму. Идеальный SDR-передатчик функционировал бы аналогично. Программное обеспечение формировало бы поток данных, который поступал бы в цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), подключенный к антенне.

Однако современная технологическая база не позволяет реализовать такую идею. Доступные АЦП еще недостаточно быстры для работы в широкой полосе радиоспектра или не имеют достаточного динамического диапазона, чтобы оперировать с сигналами, имеющими огромную разницу уровней в этом спектре.

В настоящее время реализация SDR возможна пока только на очень низких частотах (десятки килогерц), поэтому в реальных устройствах проблема высококачественной оцифровки принимаемых ВЧ сигналов решается их переносом на низкую частоту. Для этого используются смеситель и опорный генератор. Таким образом, требуется определенное аналоговое оборудование, чтобы направить часть спектра частот на обработку в компьютере.

Учитывая огромные возможности, которые заложены в SDR, по-видимому, в ближайшем будущем эта технология займет доминирующее положение в технике радиосвязи.

В профессиональных реализациях SDR аналоговая часть, как правило, строится по супергетеродинному принципу, а в радиолюбительских устройствах широкое применение находит принцип прямого преобразования. Хотя этот принцип был предложен очень давно только появление SDR, возможно, действительно обеспечит массовое применение прямого преобразования в технике радиосвязи.

На протяжении многих лет среди радиолюбителей бытует разное отношение к приемникам прямого преобразования (Direct Conversion Receiver - DCR) - от полного восторга до унылого скепсиса. Безусловно, простота схемы, минимальное число пораженных точек и чистота звучания являются объективными достоинствами приемника прямого преобразования. Однако отсутствие односигнального приема из-за наличия зеркального канала по низкой частоте ограничивает область применения радиолюбительских DCR, в основном, экспериментальными рамками.

Используя фазовый метод, зеркальный канал (нерабочую боковую полосу) в DCR можно довольно легко подавить на 40 дБ. Однако добиться подавления нерабочей полосы более 60 дБ, что типично для супергетеродинных приемников среднего класса с кварцевыми и электромеханическими фильтрами, в DCRоказывается значительно сложнее. На помощь приходит "интеллектуальная” цифровая обработка сигнала.

Радиолюбительский журнал QEX опубликовал в 2002 году несколько статей под общим названием «A Software-Defined Radio for the Masses». Автором которых является Gerald Youngblood K5SDR (ex AC5OG). В статьях рассказано, что такое программно зависимое радио (SDR), принцип работы и построения таких устройств. Публикация QEX вызвала немалый интерес радиолюбителей всего мира к этой технике. На самом деле, при достаточно не сложном схемном решении, в сочетании с возможностями современных компьютеров возможно построение приёмника или трансивера с достаточно высокими параметрами и широкими возможностями.

Сейчас традиционная схемотехника SDR выглядит следующим образом.

Аналоговая часть выполнена по принципу прямого преобразования. Принимаемый сигнал через диапазонный полосовой фильтр (ДПФ) поступает на два смесителя, на которые от опорного генератора приходят сигналы одинаковой амплитуды, но с относительным сдвигом фазы 90о. Относительный сдвиг фазы между сигналами I(in-phase) и Q (quadrature) на выходе смесителей в этом случае также составляет 90о, а частота сигналов - приблизительно от 0 до 20 кГц. Если подать эти сигналы на звуковую карту персонального компьютера, в котором НЧ фазовращатель реализован программно, то можно выделить используемую боковую полосу и подавить нерабочую. Именно этот принцип фазовой селекции, но реализованный аппаратно, часто применяется в любительских однополосных DCR. Тем не менее, даже для достижения подавления нерабочей полосы на 40 дБ требуется высокая точность поддержания фазы и амплитуды сигналов I и Q. Отклонение фазы не должно превышать 1о, а амплитуды - 0,1 дБ. Еще сложнее достичь 60 дБ подавления нерабочей полосы: сигналы I иQ должны иметь точность 0,1о по фазе и 0,01 дБ по амплитуде! А ведь 60 дБ подавления нерабочей полосы легко достигается в супергетеродине при использовании кварцевого фильтра в тракте промежуточной частоты.

Если применить в SDR опорный генератор, выходные сигналы которого формируются цифровым квадратурным фазовращателем, то в этом случае автоматически получаются точные фазовые соотношения между сигналами Iи Q в широкой полосе частот. Казалось бы, можно, ни о чем не задумываясь, подавать эти сигналы на входы звуковой карты компьютера для последующей обработки. Тем не менее, в реальных устройствах сигналы I и Qподвержены влиянию многих дестабилизирующих факторов. Даже если принять, что сигналы гетеродина точно сбалансированы, может присутствовать фазовый сдвиг, вызванный наводками от антенны, а также в тракте прохождения сигнала - в ВЧ цепях, диапазонных полосовых фильтрах, смесителях, малошумящих предварительных НЧ усилителях, ФНЧ и т.д. Любой из этих узлов может ухудшить идентичность фазовых и амплитудных соотношений между сигналами I и Q. Изменения фазы и амплитуды могут быть очень значительными на широких любительских диапазонах и значительно ухудшить подавление нерабочей боковой полосы и, соответственно, эффективность работы приемника.

Указанные проблемы преодолеваются в SDR программными методами. Для этого предусматривается автоматическая или ручная коррекция амплитуды и фазы сигналов I и Q, что обеспечивает подавление нерабочей полосы до 90 дБ! Правда, эта функция, как правило, эффективно работает только на очень узких участках (обычно от 3 до 4 кГц), а потом вновь требуется коррекция. В результате этот процесс приходится периодически повторять как при перестройке внутри любительского диапазона, так и при смене диапазона.

Выходом из этой ситуации является формирование встроенной в компьютерную программу таблицы, в которую тем или иным способом заносится информация о расхождении фазовых и амплитудных соотношений между сигналами I и Q на определенных частотах (например, программа сканирует диапазоны и, выбирая некоторые мощные сигналы как опорные, подбирает наиболее оптимальные фазовые и амплитудные соотношения). При перестройке по диапазону или смене диапазона данные о требуемой коррекции фазы и амплитуды выбираются из таблицы, что позволяет программе поддерживать очень высокое подавление нерабочей полосы

Имея широкополосный спектр на входе звуковой карты, грех не использовать такую возможность для панорамного анализатора. Многие SDR программы имеют панорамный анализатор спектра. Далее происходит процесс выделения полезного сигнала, фильтрация по соседнему каналу, обработка, усиление, детектирование и т.д..

Следует сказать, "фиксированная" ПЧ 11 кГц используется для трансивера SDR-1000, где перестройка по частоте и диапазонам осуществляется традиционно - синтезатором. Простые SDR приёмники имеют "перестраиваемую" ПЧ., некоторые говорят "нулевая" ПЧ. Как бы это не называлось, при фиксированной частоте приёмника происходит программная перестройка по широкополосному НЧ спектру и выделение полезных сигналов. Более подробно эти моменты будут затронуты в соответствующих разделах.

Подавление зеркального канала приема, несмотря на использовании такой низкой ПЧ вполне приличное, на уровне 70-100дБ. Это достигается, как указывалось выше, применением цифровых фазовращателей.

Для DSP обработки используются приличные мощности компьютера и соответствующего программного обеспечения, в итоге достигаются очень неплохие параметры приемного тракта и великолепные возможности.

К примеру, простой однодиапозонный SDR приёмник с кварцевым задающим генератором на фиксированную частоту способен работать в участке диапазона шириной 48 или 96кГц (параметр определяется возможностями звуковой карты, перестройка по частоте происходит программным способом), имеет панорамный анализатор,DSP фильтры с различной полосой пропускания и прямоугольностью достигающей значения 1.05, традиционные для современных трансиверов и приёмников функции NB, NR, ANF. Как правило SDR приёмник способен обрабатывать и принимать практически все виды модуляции CW, LSB, USB, AM, FM, а с помощью дополнительного программного обеспечения и цифровые виды связи как радиолюбительские так и коммерческие, например DRM цифровое радиовещание.

Что касается передающей части программно-зависимого радио, то в традиционных радиолюбительских режимах CW и SSB, как упоминалось выше, используется формирование сигнала методом прямого преобразования. Низкочастотный сигнал, предварительно обработанный DSP компьютера, с разностью фаз 0 и 90 градусов подаётся с выхода звуковой карты на квадратурный смеситель, на этот же смеситель поступает фазированный сигнал с синтезатора, в итоге на выходе SDR получается однополосный сигнал. Опять же, за счёт применения цифровой обработки, достигаются высокие параметры по подавлению неиспользуемой боковой полосы и по спектру сигнала.

Параметры избирательности, динамический диапазон программно-зависимого радио вполне приличные.

По некоторым из них SDR устройства вполне могут соперничать с трансиверами и приёмниками достаточно высокого класса.

Следует отметить, что основная нагрузка в SDR приёмнике лежит не на входном смесителе, который, как правило, имеет достаточно высокие параметры, а на звуковой карте компьютера. Именно шумовые и динамические характеристики звуковой карты имеют важное значение в общих характеристиках приёмного тракта. Простые эксперименты с SDR техникой вполне можно проводить используя обычные звуковые карты и конечно при более серьёзном использовании SDR следует применять качественные звуковые карты. Требования к мощности компьютера напрямую зависят от используемого программного обеспечения. Некоторым программам вполне достаточно вполне простого по современным меркам компьютера, для других, как например PowerSDR требуется хороший компьютер с тактовой частотой процессора желательно не менее 1.5ГГц.