如何在预算范围内搭建射频实验室?火腿技术达人信号分析工具指南

业余无线点 2025-03-05 03:08:13

如何在预算范围内建立射频实验室?火腿技术达人对信号分析最重要工具的指南。 文:Mehdi

在进入具体的品牌和型号之前,让我们先介绍一些概念和工具。

根据您想做的事情,您需要在实验室中使用一些工具进行频率分析,天线测试和RF测量:

1. 频谱分析仪:射频实验室中最重要的工具之一。一种能让你“看到”信号的设备。大多有两种形状:一种是独立式(台式或便携式,但有显示器,独立于电脑工作),另一种是需要电脑的usb式。

它就像一个接收器,从它的输入端口(例如从天线)接收信号并显示给你。

2. 信号发生器:顾名思义,一种产生信号的装置。就像发射机一样。对于许多用例(测试天线、接收器和许多其他射频配件)都很重要。

3. 网络/天线分析仪:用于测试射频器件及附件,如衰减器、滤波器、天线等。

4. 射频功率计:测量发射机或信号发生器的输出功率。对故障排除非常有用。

5. SDR(软件定义无线电):它就像一个接收器(或发射机,对某些型号来说),它在硬件上做模拟射频部分,然后信号处理(例如调制/解调)在软件上完成。您以前可能听说过RTL-SDR或HackRF。

6. 配件:根据您的项目/目标,您需要:电缆,天线,连接器,适配器,放大器,直流模块,滤波器,衰减器,天线开关,电源分离器/合并器等。

7. 可以选择从一些书开始。

好的,现在让我们开始介绍这些工具:

免责声明:这些工具无法取代花费数万美元的高级实验室工具,但对于业余爱好者,个人实验室和不以射频为生的人(例如对信号分析感兴趣的人,业余无线电爱好者等)来说非常棒。

还有:这些是我的最爱。但这并不意味着就没有其他好的工具了

GenComm GC747A:瑞士军刀类射频工具。它是一个频谱分析仪,信号发生器,网络/天线分析仪和射频功率计,都在一个设备!

它在韩国被一些电信运营商用作现场LTE分析仪,自2018年以来,你可以在eBay上找到二手产品(有几种不同的型号在GenComm和JDSU下销售,价格从1美元到3000美元不等)。

它有一个内部电池,可以随身携带。

这些天我不怎么用它了,因为我有更专业的工具,但仍然物有所值。

如果你找不到GenComm或不喜欢它,这里有一个选择:你可以购买新的4个设备,它们提供与GenComm相似的功能:

1. NanoVNA:一个负担得起的VNA(矢量网络分析仪)。根据频率范围、制造商和其他特性(如动态范围),有不同的型号(从50美元到1500美元)。

2. tinySA Ultra:神奇的小型频谱分析仪。

3. RFExplorer信号发生器:0-6GHZ射频信号发生器。

4. ImmersionRC射频功率计:小型便携式功率计,最初为FPVers建造。

SDR:您需要它们用于不同的用例:接收/记录/存储/发送/重放信号。

如果你预算紧张,只是想从接收信号开始,RTL-SDR是惊人的。

如果你需要更高的频率和传输能力,那么USRP B系列(B200/205迷你),bladeRF 2.0和LimeSDR是很好的工具。

如果您需要可移植性和独立使用,那么HackRF加Portapack就是您的选择

配件:

一些好的电缆(取决于项目)。例如:SMA到SMA, SMA到N等。

一些天线:望远镜,对数周期等(基于你需要覆盖的频率)

许多适配器连接不同的连接器(SMA, BNC, N,每个都有不同的形状,如公和母)。

保护设备输入的东西(直流块,衰减器,限制器等)

放大器/ lna(适用于所需频率)

可选:

一个精确的参考信号:它通常是OCXO或GPS(任何比这更好的东西都会超出业余爱好者的预算)

书(这是我喜欢的5本书)。我很喜欢约瑟夫·r·卡尔(Joseph R. Carr)的书,尽管其中很多都很老了,也不再更新了(他几年前去世了),但我喜欢他的风格。

当然,还有很多工具或附件我没有在这里列出,但这些是最重要的开始。

你在个人实验室使用什么工具?你觉得我应该把什么写进清单里?

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