基于R828D调谐器芯片接收器RTL-SDR BLOG V4短波和滤波改善

V4带来了以下列出的一些改进和更改：

改进短波接收。现在使用一个内置的上变频器，而不是使用直接采样电路。这意味着没有更多的奈奎斯特折叠约14.4 MHz的信号，提高灵敏度，和可调的高频增益。

改善滤波。V4使用R828D调谐器芯片，它有三个输入。我们将SMA输入三倍于三个频段，HF, VHF和UHF。这在三个波段之间提供了一些隔离，这意味着来自强广播电台的波段外干扰不太可能导致脱敏或镜像。

改善滤波x2。除了三工外，我们还利用了R828D上的开漏引脚，这使我们能够为常见的干扰频带(如广播AM，广播FM和DAB频带)添加简单的陷波滤波器。这些只会衰减几个dB，但可能仍然有帮助。

改善强信号的相位噪声。由于改进了电源设计，电源噪声带来的相位噪声显著降低。

更少的热量。由于改进的电源设计，V4使用的电流和产生的热量略低于V3。

更便宜的价格！在V3和大多数其他RTL-SDR品牌中使用的R860芯片的价格在2023年初显着增加，这是RTL-SDR加密狗最近价格上涨的部分原因。对于V4，我们正在利用现有的R828D芯片库存，这些芯片现在的价格比R860的新产品便宜。在高通胀不断推高物价的时代，这是非常受欢迎的。

还有一些其他的小变化，包括一个新的偏置三通LED和一个小的开孔在外壳上，所以很容易告诉当偏置三通上。

当然，我们在V3中引入的同样的创新仍然在实施，例如光滑的导电黑色金属外壳，可作为屏蔽和散热器，散热垫，1PPM TCXO, SMA连接器，USB噪声抑制和改进的ESD保护。

然而，与V3相比，V4确实存在一些需要注意的缺点：

由于增加了滤波，在某些波段上的灵敏度平均降低了2-3 dB。全图请参见下面的MDS测量图。

V4需要使用我们的RTL-SDR Blog驱动程序。我们的RTL-SDR博客驱动程序在GitHub上。请务必仔细遵循快速入门指南中的安装说明，因为V4不能与默认的Osmocom驱动程序一起工作。在大多数情况下，使用我们的驱动程序仅仅意味着运行我们的install- rtlsdb -blog.bat文件，或者替换一个dll文件。(我们正在努力上游的主要变化，以渗透的repo)。MacOS和Android用户请注意，我们还没有解决方案，但我们正在努力。

V4是一个限量版的设计。R828D调谐器芯片现在已经完全停产，我们可以生产的数量受到我们在中国的合同制造商持有的芯片数量的限制。他们表示，应该有足够一年生产所需的储备。

由于这些权衡，我们将继续销售V3和V4。

关于V4设计的更多信息

R828D

RTL-SDR Blog V4设计的核心变化是从R860调谐器芯片到R828D调谐器芯片的变化。R828D以前是一个更昂贵的芯片，然而，随着R860在今年年初生效的巨大价格上涨，我们决定利用现有的R828D库存，现在比R860便宜。

R828D与R820/R860非常相似，并共享许多相同的电路。然而，它不是只有一个输入，而是有三个可切换的输入。我们将这三个输入与三工器一起使用，以创建具有一些额外输入滤波的加密狗。在过去，市场上已经有一些基于R828D的加密狗，但所有的设计都是基于电视接收器电路。由于我们的设计不同，您需要使用我们的RTL-SDR Blog驱动程序分支，该分支为我们的R828D设计增加了兼容性。

另外请注意，由于R828D芯片库存有限，R828D不再生产，V4设计也是有限的设计，我们预计能够销售大约一年。

高频设计

高频设计由带前端滤波的SA612双平衡混频器电路组成，该电路连接28.8 MHz振荡器，该振荡器也用于调谐器和RTL2832U芯片。这意味着高频频率被上变频28.8 MHz。我们的驱动器可以无缝地处理这种上转换，因此您只需要调谐到0 - 28.8 MHz即可接收HF。不需要设置任何偏移量。

上变频器设计也意味着不像直接采样全增益控制是可用的，而且由于奈奎斯特，也没有跨14.4 MHz的信号折叠。

添加基本输入滤波

RTL-SDR接收器的主要问题之一是来自广播FM、广播AM和DAB等强广播电台的过载。通过使用三工电路，我们可以利用R828D调谐芯片上的三个输入来提供一些滤波。三工器将输入信号分为HF (0 ~ 28MHz)、VHF (28MHz ~ 250MHz)和UHF+ (250MHz ~ 1.766 GHz)。这意味着当我们调到高频和超高频频段时，来自88-108MHz的强广播调频的干扰会更加孤立。

我们还利用了R828D上的开漏引脚(不在R860上)来实现一个简单的可切换陷波滤波器，用于主要问题广播频段。这些陷波滤波器覆盖广播AM，广播FM和DAB，并减少大约额外的5-10 dB。默认情况下，当调到这些波段外时，缺口打开，当调到这些波段内时，缺口关闭。

在灵敏度方面，增加更多滤波的缺点是会降低某些波段的灵敏度。然而，RTL-SDR的灵敏度在大多数情况下通常不是问题，因为我们通常受到上述强带外信号脱敏的限制。如果灵敏度是优先考虑的，那么对于任何RTL-SDR品牌或型号，都应该使用像我们的宽带LNA这样的LNA。任何前端LNA都将完全支配灵敏度数字，使得RTL-SDR本身的任何灵敏度测量都无关紧要。

修订电源设计

修订后的电源设计使用了更现代的LDO，具有更好的电源噪声抑制效果，从而在强窄信号上看到更低的相位噪声。也有一些PCB调整，以减少内部产生的噪音。LDO的改进还具有减少功耗和降低热量的效果。

其他的变化

我们还在偏置tee上添加了一个LED，这样就更容易判断偏置tee是否在软件中激活了。

MDS测量

最小可识别信号(MDS)是我们可以用来确定接收器可以检测到的最小功率水平的测试。

结果表明，由于上变频器的设计，MDS在高频波段有了明显的提高。然而，在甚高频和超高频波段有一些轻微的退化。

MDS测量(低值更好)

MDS比较(越高意味着V4的灵敏度越高)

双音隔离脱敏试验

强的带外信号会导致SDR在其他频段上脱敏。例如，非常强的广播调频(这是常见的)会导致在其他频率上接收到的信号以较低的信噪比接收。

在这个测试中，我们在95 MHz注入了一个“干扰”音(音A)，并在另一个频率注入了第二个音(音B)。然后，我们慢慢地增加音调a的功率。当我们注意到音调B的信号强度下降了3db时，我们记录了音调a的功率水平。

这给我们提供了一种方法，当与没有滤波的Blog V3进行比较时，可以看到三工滤波器和陷波滤波器的效果。更高的记录值意味着需要更强的信号来使接收机脱敏，这意味着强信号处理能力得到提高。

从差值图中我们可以看到，由于陷波，同一三工器频带内的隔离结果提高了约8 dB，然后由于三工器滤波器和陷波的组合，带外隔离提高了28 - 43 dB。

我们注意到，在305 - 1405之间，我们的测量受到信号发生器输出的最大功率的限制，我们认为真实的结果大约比在这些频率下记录的结果好5dB。

双音灵敏度跌落测试

RTL-SDR Blog V4中的隔离改进

审核编辑：刘清