В нашем распоряжении появилась плата HackRF One, произведенная в Новосибирске фирмой ELRON. Изделие открывает новые горизонты для радиолюбителей, исследователей и профессионалов в области радиочастотных технологий. Это универсальный инструмент, позволяющий работать с широким диапазоном частот, от 1 МГц до 6 ГГц. Основное предназначение — исследование, анализ и передача радиосигналов, что делает её незаменимой для разработки и тестирования беспроводных систем, изучения протоколов связи и даже для образовательных целей.
С помощью HackRF One можно анализировать работу различных устройств, таких как Wi-Fi, Bluetooth, GSM, БПЛА, РЭБ что особенно полезно для поиска уязвимостей в системах связи и разработки защищённых решений.
Производство отечественных плат HackRF One относительно стандартно — включает в себя этапы как монтажа электронных компонентов на авторасстановщике, так и ручной монтаж выводных элементов и экрана.
«Платы SDR проекта HackRF, выпускаемые компанией ЭЛРОН, обладают рядом преимуществ перед китайскими аналогами. Это достигается за счёт строгого соблюдения технологических процессов, тщательного контроля параметров и использования высококачественного Новосибирского текстолита. На каждом этапе производства отбраковываются платы с дефектами или отклонениями в характеристиках компонентов, которые могут негативно сказаться на качестве конечного продукта. Особое внимание уделяется контролю радиотракта, что обеспечивает стабильную работу и высокие параметры готовых устройств», - рассказал генеральный директор ООО «Элрон» Лебедев Иван
Особенность производства заключается как в контроле импедансов текстолита, так и в тщательном выходном 100% контроле устройств — как в части работы на прием, так и на передачу, причем на разных частотах.
Это позволило добиться следующих результатов:
- стабильное поведение плат в серии (платы проходят 100% контроль, все отгруженные без исключения гарантированно работают);
- более высокий уровень выходного сигнала (уровень мощности сигнала отличается перед аналогами почти на 20 дБ!);
- более высокая чувствительность приема (отношение сигнал/шум для одного и того же сигнала при приеме платой HackRF ELRON составляет 47 дБ, против 32 дБ при приеме китайской платой);
- уровень шумов ниже (меньшее количество побочных каналов приема, и практическое отсутствие паразитных сигналов).
Все указанные характеристики наиболее полно раскрываются при использовании нескольких плат (что часто происходит при построении систем РЭБ/радиоразведки/подмены навигационного поля) — в этом случае худшие характеристики или нестабильное поведение нескольких плат в системе отрицательно сказывается на качестве работы и надежности устройства в целом.
Рассмотрим более подробно плату и попробуем собрать анализатор спектра с помощью программы SpectrozirSA.
Существует несколько модификаций исполнения - белая и синяя плата. Тех процесс по обоим вариантам одинаковый, отличие только в маске и надписях. Кроме того, в изделия внесены микроизменения, для однозначной идентификации производства.
Характеристики:
Диапазон частот: 1 MHz – 6 GHz
Полоса пропускания: 20 MHz
RX ADC bits (биты на вход): 8
TX DAC bits (биты на выход): 8
Гнездо антенны: SMA female
Дискретизация: 8 – 20 Msps
Увеличение мощности приёма и передачи, а также фильтр частот настраивается программно
Программно-контролируемая мощность порта антенны: 50 mA на 3.3 V
Штырьевой разъём для подключения дополнительных плат увеличивающих функциональность
Интерфейс хоста: USB 2.0
Поддерживаемые операционные системы: Windows, Linux, Mac.
Для начала мы распечатаем удобный корпус для HackRF на 3D принтере. В свободном доступе нашлось несколько вариантов которые можно скачать.
Попробуем самый простой вариант исполнения для дальнейшего удобства работы.
При подключении к компьютеру под управлением ОС Windows, требуется соблюсти несколько требований. Нужно подобрать USB провод в исполнении Micrо с поддержкой передачи данных! Лучше всего использовать короткий экранированный с ферритом. И установить драйвер.
Когда HackRF One подключен к USB порту, должны включиться четыре светодиода: 3V3, 1V8, RF и USB. Светодиодный индикатор 3V3 указывает на то, что основной внутренний источник питания работает должным образом. Светодиоды 1V8 и RF указывают на то, что прошивка работает и включены дополнительные внутренние источники питания. USB-светодиод показывает, что HackRF One взаимодействует с портом USB.
Модуль имеет две кнопки:
Кнопка RESET сбрасывает микроконтроллер и приводит к перезагрузке устройства.
Кнопка DFU вызывает загрузчик USB DFU, расположенный в ПЗУ микроконтроллера. Этот загрузчик позволяет перепрошить HackRF One с поврежденной прошивкой.
Так же требуется обратить внимание - разъемы на HackRF One - это SMA female!
Для некоторых типов антенн нужно приобрести заранее переходник.
Для опробования работы HackRF One и анализа спектра воспользуемся программой SpectrozirSA. Она позволяет запустить одновременно несколько приборов таких как HackRF, SA-6 и TinySA Ultra.
Таким образом нам удалось собрать удобный комплекс на базе ПВМ для одновременного анализа радиочастотных сигналов нескольких направлений, который можно модернизировать направленными антеннами на мачтах и поворотными механизмами.
Компания Элрон планирует активно развивать и модернизировать модуль Hack RF One.
«В течение 1,5-2 месяцев выйдет модификация плат Hack RF One 9с: с разъемом USB Type C, как более надежным и удачным по сравнению со стандартным разъемом micro USB, а также с 2х пиновым фиксированным разъемом для питания через него, в случае необходимости фиксации.
Рассматриваем возможность поставки в комплекте TXCO нашего производства, а также формата PortaPack.
Также в течение 1-2 месяцев появятся одноплатные компьютеры нашего производства на базе процессора RK3566 (по производительности что то среднее между Orange Pi 3 и 4), и чуть позже на базе RK3588 (производительность как у Orange Pi 5). Данные одноплатники можно будет использовать в связке с нашими Hack RF One», - поделился с нами генеральный директор ООО «Элрон» Лебедев Иван
Несмотря на некоторые ограничения, такие как необходимость дополнительного программного обеспечения и определённый уровень технической подготовки, плата Hack RF One подтвердила свою ценность как доступный и мощный инструмент для работы с радиочастотными сигналами. Её применение открывает новые возможности для развития отечественных технологий в области связи и радиоэлектроники.