Airspy HF + Discovery
在2018年初，Airspy推出了HF +双端口，很快成为一个成功的基于调谐器的价格低廉的SDR。 现在下一代产品出现了！ “Airspy HF + Discovery”。
Airspy的所有者，SDR接收器及其软件开发商Youssef Touil并没有满足原有的成功，而是开发了迭代产品HF + Discovery。为什么在这么短的时间之后又有了新的研发产品？与Youssef Touil的谈话让我们了解了更多。
对于HF+双端口，开发了附加预选器，这使其具有非常好的信号处理能力。不幸的是，事实证明，安装将成为许多用户的主要障碍。焊接非常小的电路板是个问题。因此，HF + Discovery安装了内置的预选器。另一个原因是HF +双端口有点太大而且太重而不便于携带。虽然这带来了低预算级可敬的接收性能，但性能还不够好。我们的目标也是提供比HF +双端口更便宜的新HF + Discovery。
为了实现这一目标，需要付出一些努力。只有积累了知识，与电子制造商进行艰难的谈判以及电子行业的合作伙伴关系，才能实现雄心勃勃的目标。
HF + Discovery“原型”
在2019年5月初，我是第一批接收HF + Discovery“原型”标本的测试者之一。当我打开非常小的包装时，我感到非常惊讶！该设备超小，轻盈。这是火柴盒的大小。外壳不再由铝制成，而是由塑料制成。此外，只有一个SMA天线连接可用。第一个动作当然是连接和倾听。由于HF + Discovery是从HF +双端口开发的，因此可以接管许多东西，包括固件。所以只需连接即可。
因为Airspy已经设定了以更便宜的价格制造更高效接收器的目标，所以我的期望相应更高。HF + Discovery已内置超低，高和带通滤波器，以抑制带外干扰。本原型安装了以下带通滤波器：0-5MHz - 5-10MHz和118-260MHz。
在HF + Discovery，我担任beta测试员。这意味着我对硬件和软件的开发有直接的影响，我向制造商通报了发现的缺陷，以便在市场推出之前对其进行纠正。
HF + Discovery已经从0.5KHz接收！这非常深刻。实际上所有SDR都以10KHz开始。由于我的天线接收的频率为8KHz，因此无法测试基础范围。与Discovery的原型的第一次接收尝试是令人愉快的积极。对于这么小的设备，接收性能非常好。背景噪音很低，人们可能会认为该设备不灵敏。但你错了。用我的参考接收器Winradio G33DDC Excalibur Pro记录的最弱信号也使Discovery原型具有同样良好的清晰度。是的，有时噪音更小！直到大约18MHz，没有什么可抱怨的。我很惊讶！然后在信号水平急剧上升的黄昏时分的晚上，第一个问题变得明显。首先是弱势，然后越来越强烈的无用信号曝光。31米频段的电台以双倍频率听到，大约19Mhz，在频谱/瀑布图上可见。还存在不确定的信号混合物。在G33DDC参考单元或频谱上都无法听到。为了排除接收系统出现问题，我检查了所有内容并使用了其他天线。但结果保持不变。互调是由设备本身产生的。缺乏过滤的迹象。因为原型只有0-5MHz - 5-10MHz的带通。对于上述区域，未提供过滤器以降低成本。所以我告诉制造商我的发现。在许多Skype对话和团队观察者会话之后，很明显HF + Discovery需要额外的滤波器来处理短波的高频范围。这意味着必须调整电路板布局以适应额外的滤波器。还为VHF提供了额外的带通滤波器。
下图显示了两个版本的电路板。电路板布局的差异清晰可见。
HF+ Discovery (官方版本)
HF+ Discovery (原型)
HF + Discovery正式版已经花了三个月的时间准备好了。然后固件已经改进和扩展了好几次。Youssef Touil迅速回应了提示并迅速提供了优化的固件。其中，SDR＃引入了“低中频”模式。此模式允许基于调谐器的SDR的DC峰值位于频谱的中心，偏离某些Khz。使用此模式，接收器也需要更少的功率。
HF + Discovery的功能原理
HF + Discovery就像来自同一家的HF +双端口，一个基于调谐器的SDR。这意味着他使用混频器，PLL电路和VCO。信号通过天线来自开关，该开关根据设定的频率范围切换所需的高通和低通滤波器（预选器）。此后，将信号在特殊混合器中混合，然后数字化。然后它通过DSP，然后通过USB接口传递给PC。它可以用于各种程序。SDR＃和SDR控制台V3和HDSDR经过解调和编辑。
然而，新型混合器的操作不同于RTL调谐器的通常混合器。HF + Discovery使用所谓的“多相谐波抛射混合器”。这款新型多相谐波抑制混频器使Airspy HF + Discovery能够提供出色的低预算性能。
HF + Discovery的方框图
HF + Discovery的关键数据
- 频率范围：0.5KHz - 31MHz，60MHz - 260MHz
- 高通滤波器：0,5,10,17Mhz
- 低通滤波器：5,31MHz
- 带通滤波器：60 - 118Mhz和118 - 260Mhz
- 跟踪带通滤波器
- 灵敏度：在15Mhz时为0.02uV，带宽为500Hz
- 在500Hz带宽下的MDS（噪声基底上的最小可接收信号）：-140dBm
- 带内大信号行为：IP3 +：HF时+ 15dBm
- 带内IP3 +的大信号行为：VHF时+ 13dBm
- 动态范围HF：110dB
- 动态范围VHF：95dB
- DDC：18位
- 用于抑制谐波的新型多相混频器
- 频率稳定性：0.5ppm
- 超低噪声，稳定振荡器（TCXO）
- 用于HF和VHF的SMA天线连接
- 微型USB端口
- 工作电压5V（通过USB插座）
- SDR无需驱动程序（即插即用）
- 操作模式：AM，SAM，LSB，USB，CW，FM或软件相关
- 频谱带宽：16KHz，24KHz，32KHZ，48KHZ，64KHZ，96KHz，128KHZ，192KHz，256KHZ，384KHZ，768KHz（SDR＃V1.0.0.1707）或软件相关
- 尺寸：60x45x10mm（WxDxH）
- 重量：30克
成品：
- HF + Discovery
- 屏蔽USB线
用于HF + Discovery的软件
HF + Discovery可以通过Windows下的各种程序进行控制。默认程序是SDR＃。这是控制它的最佳方法。它不需要安装，是“即插即用”。同样非常好的程序是SDR-Console-V3和HDSDR。这两个必须安装。SDR-Console-V3已包含ExtIO“airspyhf.dll”。使用HDSDR，必须从网站下载ExtIO“airspyhf.dll”并将其复制到程序文件夹中。
静止状态中的接收测试
两个设备都使用其标准程序进行了测试。HF + Discovery和Winradio G33DDC通过天线分配器Elad ASA-15与Elad ASA-62连接，允许在天线之间进行选择。使用有源偶极大同AD-370，Stampfl有源偶极子，Reuter Crossloop，无源2.75m长垂直杆天线和超高速天线进行测试。测试在一天的不同时间进行，以覆盖尽可能接近真实接收情况的每个波段。两个设备都经过单独调整以进行比较，以提供完整的性能。只有带宽过滤器和模式始终设置相同。
和往常一样，我从收到电台的最低频率开始。在18.3Khz，来自法国的海上电台HWU很活跃。与并行运行的Winradio G33DDC直接比较，无论是水平，信号清晰度还是噪声行为没有任何区别。我已经在白天和晚上的不同时间检查了整个VLF频段，两个SDR之间没有任何重大差异。然而，HF + Discovery是积极的。在VLF上没有听到长波或中波的过载现象。这种小型设备的性能非常好。它继续在长波段。由于割草机的局部干扰和附近牧场围栏的强烈噪音冲击不一定是听觉的乐趣。在噪声性能，灵敏度和过载电阻方面，两种器件均相同。除了色调差异。
SDRSharp的播放效果不那么好，听起来有点松垮。然而，Winradio有一个小优势，这是由于控制软件。Winradio软件中的Noiseblanker（NB）能够几乎完全过滤掉附近牧场围栏的牧场围栏噪音。SDRSharp的NB仅接近方式。不幸的是，SDSharp NB的设置过程非常复杂。有一些滑块非常小心使用。中波并没有那么多受到干扰，并且在白天收到RAI-1到999Khz。两个接收器在相同的质量记录中非常安静。晚上，HF + Discovery也可以发挥它的品质，并且在有时非常强大的电台之间甚至可以提供非常好的接收效果。在中波到大约1.7MHz之上，将收到来自荷兰，希腊，塞尔维亚等的许多海盗电台。HF + Discovery还能够接收参考设备收到的信息。通常噪音较小，信噪比稍好一些。然后它可以接收短波。低预算接收机的一个大问题是由于短波上的许多有时非常强的总信号导致的过载强度不佳。
不幸的是，大多数低价SDR设备从未被预先选定，主要是出于成本原因。毫无例外，这些设备与通常的天线存在重大问题。它们过载非常快，这使得长波，中波和短波的接收非常困难。这是HF + Discovery的一大例外。尽管它的尺寸很小，但它有一个内置的预选器。它由几个低通和高通滤波器组成。在整个短波中，接收几乎就像Winradio G33DDC。随着短波频率的增加，本底噪声通常会降低。在安静的频率，例如在10051Khz，Gander-Volmet从加拿大发送，HF + Discovery比Winradio G33DDC更好。由于其高灵敏度和低自噪声，Gander-Volmet只能通过HF + Discovery来听取。经过深入搜索，我发现了一些低于31米波段的电台。这些来自罗马尼亚广播电台，它发送31米频段，部分接收S9 + 50dB。切换到手动增益并降低灵敏度时，您可以消除不需要的信号，同时仍保持相同的信噪比（SNR）。除此之外，我无法在整个频率范围内检测到任何其他不需要的信号。高达30 MHz，HF + Discovery和G33DDC一样。有时甚至具有更好的SNR。
音频比较
通过音频比较可以最好地确定接收器之间的差异。当然，这总是取决于相应接收器的设置。因此调整两个接收器以获得最佳再现。只有带宽滤波器和调制类型始终设置为相同。仔细选择合适的电台，以便在录制时间内尽可能保持接收，这样您也可以判断差异。这有时需要多次尝试。大多数音频比较来自电台
便携式操作中的短波测试
HF + Discovery主要设计用于无源天线的便携式应用。所以我花时间在室外做一个简短的测试，虽然“便携式”不是我喜欢的。由于提供了12.5米长的简单长线天线，所以我开车载着笔记本电脑，Discovery和一根长线天线到户外测试。很快就发现HF + Discovery在无源天线上运行良好。接收非常安静。如果不是更好的话，SNR几乎和家里的有源天线一样好。通过增益控制，您可以最佳地设置HF + Discovery。根据接收情况，可以使用AGC（自动增益控制）或手动控制来调整参数，以获得最佳的SNR（信噪比）。
FM / VHF接收
HF + Discovery仍然提供从60Mhz到260Mhz的接收范围。这个区域由两个带通隔开。60-118Mhz和118-260Mhz。这对于喜欢航空频段的爱好者来说特别有趣。我从来没有在航空频段中检测到来自FM频段的不需要的信号。通过插件，可以激活频率扫描仪，利用该频率扫描仪可以扫描航空无线电频率范围以及所有其他范围。当然，FM接收也以立体声解码。如果电台广播是RDS立体声信号，则会自动检测并解码。
下面是FM扫描图片：
结论：
升级版Airspy HF + Discovery提供最好的SDR接收性能能！引人注目的是非常低的噪音，确保轻松聆听。在某些情况下，他在低噪音和低灵敏度方面表现优于Winradio G33DDC。在通常的爱好天线上，它可以在VLF，长波，中波和短波上提供非常好的接收，并且具有最小的过载情况。VHF / VHF范围也给出了良好的结果。凭借其预选和先进的软件，Airspy为HF + Discovery提供了最佳的基于调谐器的SDR，用于短波收听，只需很少的钱。一个小缺点是很难调整Noiseblanker SDRSharp附近的牧场围栏的噪音。“Airspy HF + Discovery”是一个真正的发现者！
出色的性价比让人难以置信。
source: https://www.fenu-radio.ch/Airspy_HF-Plus_Discovery-en.htm
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