Member of
Mulan DX Club                BACK UP NEXT
HOME Contest  Propagation QSL & LOG 中文 多媒体

SUNSDR2 PRO 使用手记

Copyright BA5CW

这机器比较新,所以开个帖子,以日记形式做点记录。

从2011年开始使用SDR接收机,为的是比赛中使用自己的skimmer做辅助,提高比赛的效率,先后买过EASY-SDR,SDR-IQ,QS1R,从开始的单波段skimmer,到分时轮换多波段做RBN,最后到同时7个波段的RBN和skimmer spot辅助。使用的SDR性能也越来越好,对SDR也越来越有信心,于是有了想用SDR做主力收发信机的念头。但目前收发功能相对完善的SDR并不算太多,曾进入我选择视野中的有FLEX 6000系列、ANAN100D/200D、ELAD FDM DUO、SUNSDR2等,分析了他们的构架框图之后,感觉还是SUNSDR2的性价比还算可以,理论性能上不会比价格高出许多的FLEX和anan差,只是短波功率只有15-20W,推动一般功放还有点困难,不过我在半年前向NQ站长预定了1.3KFA功放,从功放的指标上来讲,它的增益比较高,所以有望用15W推动超过1000w输出,20w推动则有可能能超过1.3kfa的满功率。于是趁着BA4TB促销优惠期间口头向二爷订购了一台SUNSDR2。

本来可以在上个月底CQWPX cw上试用上该机器,不过不巧二爷的第一批货被抢购完了,一直等到6月下旬,我才拿到了机器,而且是升级了以后的第一批SUNSDR2 PRO,随着AD性能的提升,动态指标进一步提升,这也算是惊喜之一。收到机器开始拆包:

开始联机之后发现,原配的转接头是SMA-M的,和主天线的mini UHF头不配,而且这个mini UHF头的确很蛋疼,和有线电视的F头很像,但又不完全一样,没有了这条接线,我的确没有办法完整的试机,只能泛泛联通了机器,用条电线暂时做接收天线,机器接收部分基本正常,在玩expert sdr软件的时候,发现有个firmware升级选项,对于一个有升级强迫症的人来讲,控制不住手痒就按下了这个按钮,升级过程很快就完成了,可是机器自动reset之后,发现频谱不显示了,我知道升级出现了问题,于是开始和二爷开始交流,我认为是因为官网的软件是针对老的SUNSDR2的,而pro的ad等改了以后firmware一定是不一样的。二爷自己做试验的结果也证实了是软件问题,所以跟厂家沟通以后,厂家说有新软件,第二天发了一套适合于SUNSDR2 PRO的软件过来,接上机器重新升级,一切OK了。

上回说到收到的第一台机器有点问题,不过国内有正规代理的货物的确好,尤其像二爷和站长这样的比较讲信誉的代理商,碰到问题很好沟通,通常不需要费太多口舌,就会重新给换一台新的。买东西没有后顾之忧,感叹一下现在的业余无线电器材购物环境,要比以前好了很多很多。

收到了新的SUNSDR2,转接线对了,软件也没有问题,可以进一步测试下去。先说一下接口和连线,之前的传统电台的连接线越来越简单,从K3的一条标准串口线+两根标准音频线搞定所有和计算机的连接开始,后面的icom、kenwood、yaesu的新机型都是一根USB线完成所有的连接,不过这三家的CW发射除非用KY命令,否则还是需要另外一条CW发射控制线。而SUNSDR2和计算机的连接只需要一根网线,如果配置了wifi模块,那么和计算机就没有硬链接了,SUNSDR2只需要连接好天线,自动键,PTT,电源线就可以了,音频上可以使用普通的电脑耳麦,也可以用YAESU HM31兼容的mic,甚至可以只用电脑上的声卡做音频输入输出,选择很多。但经过测试,电脑声卡播放会比sdr直接da输出的音频有个100ms不到的延时,而sdr上直接的输出要比K3慢一点点,不做对比这些都对使用上没啥影响,只是带着耳机用左右声道同时对比,才会发现有差别,尤其是SDR直接输出和K3相比的延时差别几乎忽略不计,不认真听还听不出来。

顺便就介绍一下SUNSDR2 pro的硬件框图和接口:

从原理框图来讲,SUNSDR2是一台比较彻底的SDR设计,收发的核心都是数字化的,接收用了16位160兆的AD,而发射用了14位640兆的DA,用FPGA做数据处理,音频输入输出用的是24位USB声卡,只有前端的波段预选滤波器,前放和衰减器,以及后面大功率输出部分用了模拟电路,用MCU做逻辑控制和处理输入输出端口。

这里的重点就是波段预选滤波器(BPF),SDR的特点就是信号入口宽,尤其是这类直采SDR,至少覆盖了短波+50M的整个频段,频段中的大信号有可能超过SDR本身的动态范围,从而切顶并产生对整个波段的干扰。我们先不说广播电台的大信号,就算是大的竞赛台,多波段同时发射,其信号强度足够抑制没有预选器的SDR。我曾经在上路湾用SDR-IQ,比赛时台经常处于过载状态,解码能力大大下降,直到我用了QS1R后,才大大改善,当然QS1R没有预选器,但是我不得不承认他的基本动态做得很好,不理想的是QS1R没有用模拟前放电路,所以在灵敏度上有所降低,在我们国内的电磁环境下,这倒不是个问题,只对10米以上的高波段会略显不足。所以在多人比赛环境中使用SDR是个考验,除了机器本身的动态外,波段预选滤波器也是个非常重要的部分,如果需要同波多机收发,那就需要更精细的滤波器了(比如yaesu的μ-tune),这点是sdr的弱项,而传统的有中频的模拟机,可以用比较窄的roofing filter来解决同波段有一定间隔频率的信号之间的干扰,理论上推测目前的sdr即使动态很高,仍然很难满足这种需求,我需要在比赛中对SUNSDR2做测试才能知道它的能力。

SUNSDR2硬件接口简洁而实用,2个HF天线接口和一个VHF天线接口,对一般使用来讲是够了,但是对于天线多的使用者来讲,这意味着需要用外接天线切换器做转换,这点不如FLEX 6500和ANAN100/200好,但细想一下,真的大台,多数会用功放,而对电台的收发口数量没有太多要求,SUNSDR2的两个天线口可以满足作为全双工(目前软件不支持全双工,但厂家说今后软件可以支持)的基本需求,跟817大小相仿的机器上能有三个天线接口已经不错了。除了天线接口外,SUNSDR2PRO还引出了AD IN和DAC out这两个不经过模拟电路的收发信号,以便于用户扩展自己需要的外设,比如作为VNA使用,外接自己的滤波器和放大器等等。外设控制接口是一个可编程的接口,由软件定义开路集电极控制外设,例如PTT输出,天线切换,滤波器切换控制等,只有一个ALC接口是专门的模拟信号口,这个由用户自定义的想法非常好,很欣赏这个设计。此外,SUNSDR2PRO保留了原来的外接高稳定时钟基准接口,把两个wifi天线口改成一个,另一个作为RX输出,这样可以利用机内收发开关来方便外接接收机的使用。本人认为wifi天线用两根的确没有啥必要,LAN网络接口没啥变化,而电源接口改进成能够承受更大电流的接口,pro版除了AD的改进增加动态以外,接口的更加合理化也是一个明显的进步。

接着网友们的提问,我先说明一下SDR的一些和传统电台不同的思路。对于SUNSDR2这样面板上没有控制旋钮、按键的sdr来讲,SDR本身只是一个数据采集和发生的机器,所有的控制都由计算机软件来完成的,此时,对于用户来讲,sdr软件完成的功能则更像是我们平时接触的传统机器,对SUNSDR2来讲,其自带的EXPERTSDR2软件,就是相当于传统的电台外部显示、旋钮、按键以及其他必要的接口,log软件和电台的连接,就是log软件和expertsdr2软件的连接,所以你需要用第三方软件先建立1-2条虚拟串口线(例如我用的是com0com),sunsdr2支持两个通道,你可以把它看成是两台机器(如果你想监听其他波段,或用SO2R,就会用到两个串口读写频率),而这些串口除了可以和log软件交换频率模式等信息外,还可以用drt和rts来控制CW和PTT,这个和K3的串口很像,只不过在这里都是虚拟的。我们知道,计算机和电台的连接除了串口、ptt、cw以外,另外一个重要的部分就是音频连接,数据通信、计算机语音呼叫等功能都需要用到音频,对于SUNSDR2来讲,和log软件的音频交互也是通过虚拟音频线来完成的,可以通过VAC软件来建立一条或多条虚拟音频线,你可以在软件设置中想把他们“插”哪里就“插”哪里,你可以把他们插到计算机的硬件声卡上,直接用耳麦收发,也可以把他们插到相应的数据软件上,用来解调各种数据模式,当然还可以把他们插到cw skimmer上,用两条vac就可以给两个skimmer解调两个波段的cw信号。具体怎么连线,其实是根据你的需求,就像传统的电台和电脑连接,你需要知道你自己在干什么。理解了,再复杂的电路都不难。

前几天有人发了这样一个醉人的连接图,两个OP可以同时操作一个SUNSDR2,作为多人比赛用。粗略看这连接很麻烦,但如果你理解了上一个连接图,再来看看现在这个图,就不难了,实际上本图的左边就是一个标准的单机连接,只是多用了一个显示器,EXPERTsdr2软件支持两个通道的频谱和控制显示到两个窗口,这样就可以把第二通道的数据放到第二个显示器给另外一个OP去看,这个op还需要通过一个外接控制器去控制频率、CW和PTT,这个控制器是连接在左边这台计算机上的,右边那台计算机其实除了运行log软件外,啥都没干。能实现这样的功能,最基本的条件就是SUNSDR2其实是一台全双工的机器,也就是相当于两个普通的电台,这也是提升SUNSDR2性价比的一个重要方面。

这是一个编码器,面板上的控制功能可以在expertsdr2软件里自定义,expertsdr可以支持连接两个这样的设备,这对多人操作一台机器提供了可能,作为单人用的话,我并不觉得这种东西是必须的,如果习惯了用鼠标选择信号,个人觉得比用转盘“转”信号来得更快更直观。原装的编码控制器还有点贵,200多美元,但远程出了一块核心电路板供DIY,只需要100美元不到就可买到了。

再介绍一下SUNSDR2 PRO的收发性能情况,由于用的时间短,很难做出全面评价,只能谈谈这几天下来的使用体会。为了能有直观的对比,我把R8天线输出到一个二分配器,分别给K3和SUNSDR2 PRO相同的信号,而且用了一个音频切换开关,可以切换收听任意一路音频,也可以左右声道同时听两个机器,对比下来两台机器实在没有太大差别,应该说都挺不错的。后来几天,有机会和flex几乎同价位的6300做了比较,应该说FLEX的软件要比SUNsdr成熟,操作上也比较顺手,从频谱上,flex可以做到的分辨率更高,所以对弱信号的视觉分辨率更高, 而在实际收听弱信号的听感上来讲,则是SUNSDR2更好,灵敏度上似乎也是SUNSDR2高。另外由于6300没有独立的波段滤波器,所以有些时候整个频谱没有SUNSDR2 PRO干净,这也难怪6300,应为和SUN硬件上等价的应该是6500,只能说明SUN的性价比很高。但正如我上面说到的,他们的真正差别应该体现在多人比赛的复杂环境下,这个需要等到7月的IARU B5HQ测试后才会有结果。

发射的测试我也只能简单的测试功率,详细的测试要等有空的时候接频谱仪,就目前直观的体会来讲,在13.5V供电下,各波段测试下来都在15W左右,SUNSDR2 PRO的官方资料说的需要15V供电才能达到标称的20W,V段暂时还没有测试,如果按照官方指标,应该是8w。SUNSDR2的功率和其他很多参数一样,都是分波段记忆的,除此之外还可以分波段自己校正,这方面比K3的自由度更高。

我这里讲一下,我买SUNSDR2 PRO的原因,首先是想与时俱进,SDR的很多参数都明显超过传统电台,没有理由不让自己早点习惯SDR电台的使用,第二,基于前期对SDR的分析,SDR更适合于平时DX,对于我来讲,遥控应用已经和可遥控的功放配合是一个考虑要点,而这个15w去推动一般的功放是远远不够的,为此研究了目前多个型号的功放,发现新的1.3Kfa用的是MRFE6VP61K25的管子,它的增益20多db,刨去输入输出电路,天调等损耗,20db应该能保证,理论上轻松用12-13w推动可以输出1500w,SUNSDR2 PRO可以说和1.3KFA是绝配。图片中这台1.3kfa是很久以前向站长订的货,可是1.3kfa一直缺货,直到今天才拿到手,用15w推动,正好可以达到功放满功率输出,见本帖图片。这才松了一口气,理论的推测没有错。

除了输出功率的情况外,我还测试了电脑发送CW和SSB语音的情况,CW的发射没有问题,而SSB的发射总会吃掉语音的后半秒钟的字,这很难理解,咨询了国内代理BA4TB后,得到的回复是厂家建议把虚拟音频线的缓存和延时调短一点,这的确有改善,但还没有完全解决问题,随着对菜单的熟悉,我发现SUNSDR2的PTT开和关的延时都是可以自定义的,应该能在这方面做一下努力。

说到功放,不得不再说一下接口,SUNSDR2除了有一个独立的ALC输入口外,没有独立的PTT控制接口,需要从一个类似VGA的15芯接口引出控制线,这个接口有+5V电源和地以及一个由ULN2003芯片给出8路开路集电极控制信号,其中的X8是专门用来做PTT输出的,X1-7则可以自定义,正如上图所示的连接和设置,我们可以把其中4个控制脚定义成一个标准的BCD码的波段控制信号,另外还还可以利用机器本身的测温功能,增加温控风扇控制等你自己需要的功能,这里又体现了一种自由和宽容,如果X8的引脚也可以自定,那就更好了。

附:SUNSDR2 PRO的外设接口定义图,目前SUNSDR2 PRO的说明书不全,网上只找到一个德文版的,I1和I2是预留的空接口,如果控制外接继电器,请使用保护二极管。

结语:很典型的现代SDR收发信机设计,需要配合电脑使用,功能多多,比传统电台的操作更高效,接收性能和K3类似,超过FLEX6300,令人满意。发射功率不大,如果需要大功率,需要选择推动功率小的功放。接口简洁使用并且灵活,软件和说明书还不够完善,有提高的余地。这是一台继817以后又让我觉得耳目一新的小电台,很有自己的内涵和“文化”。虽然不便宜,并且有降价的空间,但和其他机器比起来,仍然有很高的性价比。


BA4ALC/BA5CW 2015-07-13