如何不损坏您的软件定义无线电

2020-10-17 10:26:56

如果在使用过程中不注意,软件定义无线电(SDR)很容易损坏。在本系列文章的第一部分中,让我们看看在使用SDR时最重要的RF预防措施。

为此,我们将SDR分为两个主要部分:接收RF信号的接收器和输出RF信号的发射器。例如,诸如RTL-SDR和NooElec的许多SDR不发送信号。在这些情况下,只考虑接收器的预防措施。

所有SDR的接收器部分都有一个“最大RF输入信号”电平,在损坏之前可以容忍该电平。下表列出了几种不同SDR的最高水平:

让我们以HackRF为例。从上表来看,它的最大输入电平是最低的,所以它最容易受到损坏。在实际情况下损坏SDR有多容易?考虑发射机功率为8瓦或+39 dBm的双向无线电。如果你在这台收音机发射信号时在它的附近,它很可能会损坏接收器。

在许多情况下,用户可能希望使用低噪声放大器(LNA)来提高SDR的灵敏度。LNA增加了接收器的增益,还降低了其噪声系数,从而允许检测微弱信号。

增益的增加意味着最大RF输入电平现在降低了相同的量。您必须格外小心SDR,因为它们通常能够在很宽的频率范围内接收信号。您可以使用低噪声放大器放大感兴趣的微弱信号,以便SDR可以对其进行处理。但是如果另一个波段有强烈的信号呢?

这也会被LNA放大,并可能损害SDR。这就是为什么在许多情况下,建议使用带低噪声放大器的滤波器,因为它有助于保护SDR免受此类情况的影响。

许多特别提款权没有能力容忍其输入端的直流信号-即使是在非常小的水平上也是如此。因此,当您将直流信号驱动到RF输入时要小心。做这件事有多容易?当你考虑到这可以用一个错误地插入接收器之前的偏置T形三通来实现时,这是非常简单的。

静电放电或ESD是电荷从一个物体到另一个物体的快速转移。例如,我们都可能在触摸金属门把手时经历过静电冲击。虽然这种电击对人类无害,但它们很容易损坏敏感的电子产品。例如,当触摸SDR的RF输入连接器以连接或断开天线时,可能会发生快速传输。大多数SDR供应商都使用各种配置的二极管提供内置ESD保护。然而,这种保护并不能保证不受所有级别的可持续发展教育的影响。虽然几乎不可能保证SDR运行的所有地方的实验室条件,但这里有一些关于ESD保护的一般指导原则。

损坏HackRF的最常见原因之一是发射机输出阻抗不匹配。如果没有连接天线或连接到RF端口的天线匹配不佳,就会发生这种不匹配。当这两种情况中的任何一种发生时,从设备传输出来的任何电能都会反射回来,损坏HackRF的前端电路。避免这种情况的最简单方法是使用推荐的天线,并且永远不要在没有连接到RF端口的天线的情况下进行传输。

在这篇文章中,我们讨论了SDR硬件可能被损坏的不同方式,以及可以采取的预防措施以避免损坏。修复硬件可能非常棘手,通常需要专业知识、烙铁,在许多情况下还需要加热枪或加热板来卸下损坏的组件,然后将其更换为可正常工作的等效组件。

在本文的第2部分中,我们将讨论机械和时钟注意事项。采取上述预防措施意味着您的SDR将健康长寿。

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