【已更新接收测试】两款“多波段+全模式”电台收发性能横向对比
极速外卖 2020-9-28原创 通信工程软件无线电

在此感谢所有不愿意被列出姓名,却以各种途径为提供了大量测试条件支持的各位朋友


本贴保留著作权利为各位协助者及单位共有。转发请保留完整内容


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对比设备:

   设备1:YAESU FT-818

   设备2:国赫 Q900 (2号机)

               拆解、粗测、参考信息见

               https://www.kechuang.org/t/86130


对比内容:

  1. 发射杂散抑制、功率测试(发射电性能测试)

  2. 发射相位噪声水平

  3. 接收抗阻塞能力(已更新)

  4. 极限灵敏度(已更新)


主要器材:

   1. Agilent N9020A MXA  10Hz-26.5GHz  信号分析仪

   2. hp E4432B ESG-D 250KHz-3GHz  信号源

   3. R&S CMU200 综合测试仪

   4. 钻石 SX-200 单针射频功率驻波表

   5. 100W 20dB 衰减器

   6. 3dB宽带合路器

   


更新说明(2020.09.30)

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应部分火腿呼声,及个人好奇,做了简单的接收测试


某位火腿友情借出了一台刚校准并带音频分析选件的CMU200,

故用此替代松下 VP-7725A做音频分析


接收性能对比测试.jpg


接收抗阻塞能力测试A--邻频阻塞对比(2020.09.30)

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主信号源和辅助信号源输出的单音信号通过3dB宽带合路器合成一路,一起送入收发信机

收发信机设置为单边带模式,辅助信号源输出电平落在带外

CMU200对比在辅助信号源开启和关闭状态下,输出解调信号SINAD


信号源输出电平应该减去合路器插入损耗

(理论计3dB,所有用了这合路器的测试都要把信号源设置的输出电平-3dB才能得到实际结果)


模拟接收弱信号用英国TTi的小玩具信号源(虽然挂了个校准贴纸但是指标恐怕一般般),

模拟阻塞信号用相噪和杂散较好些的SMIQ 03B信号源



录视频口误比较多,多次把信纳比说成了信噪比,还请见谅


邻频阻塞测试1(前放开启 阻塞信号-2KHz -60dBm)



邻频阻塞测试(前放开启 阻塞信号-2KHz -50dBm)



邻频阻塞测试(前放开启 阻塞信号-10KHz -50dBm)



邻频阻塞测试(前放开启 阻塞信号-20KHz -50dBm)




邻频阻塞测试(前放关闭 阻塞信号-2KHz -50dBm)




接收抗阻塞能力测试B--叫点分布对比(2020.09.30)

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SMIQ 03B 输出-50dBm的信号直接送入收发信机,模拟短波广播等强临近信号,

调整信号源以正负方向1KHz为步进各扫描100KHz,观察机器的叫点分布



邻频阻塞叫点测试(前放关闭)




邻频阻塞叫点测试(前放开启)




14.270MHz SSB极限灵敏度粗测(10dB SINAD)


Q900-前放关闭(BW 0-2.5K)

IMG_20200930_231413.jpg

Q900-前放开启(BW 0-2.5K)

IMG_20200930_231352.jpg

FT818 前放关闭 (机内默认配置边带滤波器)

IMG_20200930_231549.jpg

FT818 前放开启 (机内默认配置边带滤波器)

IMG_20200930_231530.jpg


2020.09.30 更新内容结束

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发射杂散抑制、功率测试(发射电性能测试)

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(注意:测试电源的电压、电流表读数可信度较差,准确度较高的结果请参考https://www.kechuang.org/t/86130

  发射机以CW模式输出的射频功率信号通过SX-200功率计后,经过20dB衰减器进入N9020,系统传输损耗在N9020软件设置    内补偿,电源工作电压设置为13.8V


  

射频功率读出:光标读数(大图,可自行放大)

                        如:读数 +43dBm = 20W

                       dBm - W 在线计算器1 https://www.digikey.cn/zh/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-dbm-to-watts

                       dBm - W 在线计算器2 http://www.elecfans.com/tools/dbm.htm


  测试环境:

   IMG_20200927_193814.jpg


  测试结果如下,左部表格为按功率电平顺序排列的频率分量

  

  FT818 1.8MHz发射频谱

   81813803.png

  


  Q900 1.8MHz发射频谱

   900138001.png


 FT818 3.5MHz发射频谱

   81813805.png



  Q900 3.5MHz发射频谱

   900138005.png



  FT818 5MHz发射频谱

   81813806.png


  Q900 5MHz发射频谱

   900138006.png

  

 FT818  7MHz发射频谱

   81813807.png



  Q900 7MHz发射频谱

   900138007.png

  

  FT818 10MHz发射频谱

   81813808.png

  

  Q900 10MHz发射频谱

   900138008.png

 

 FT818  14MHz发射频谱

   81813809.png


  Q900 14MHz发射频谱

   900138009.png


 FT818  14MHz发射频谱

   81813810.png


  Q900 18MHz发射频谱

   900138010.png



 FT818    21MHz发射频谱

   81813811.png

  

  Q900 21MHz发射频谱

   900138011.png


  FT818  24MHz发射频谱

   81813812.png


  Q900 24MHz发射频谱

   900138012.png


  FT818  28MHz发射频谱

   81813813.png


  Q900 28MHz发射频谱

   900138013.png


  FT818  50MHz发射频谱

   81813814.png



 Q900 50MHz发射频谱

   900138014.png

   900138015.png


 FT818 144MHz发射频谱

   81813815.png


  Q900 144MHz发射频谱

   900138016.png

  

  FT818 430MHz发射频谱

   81813802.png


 Q900 430MHz发射频谱

   900138017.png

   900138018.png


  






   

发射相噪、频率准确度测试(发射电性能测试)

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(注意:测试电源的电压、电流表读数可信度较差,准确度较高的结果请参考https://www.kechuang.org/t/86130

  发射机以CW模式输出的射频功率信号通过SX-200功率计后,经过20dB衰减器进入N9020,系统传输损耗在N9020软件设置    内补偿,电源工作电压设置为13.8V


使用9020的Auto Tune寻找对应频率(图片左上角)


FT818  1.8MHz发射相位噪声测试

81813816.png


Q900  1.8MHz发射相位噪声测试

900138019.png


FT818  3.5MHz发射相位噪声测试

81813817.png



Q900  3.5MHz发射相位噪声测试

900138020.png


FT818  5MHz发射相位噪声测试

81813818.png


Q900  5MHz发射相位噪声测试

900138022.png


FT818  7MHz发射相位噪声测试

81813822.png


Q900  7MHz发射相位噪声测试

900138023.png


FT818  10MHz发射相位噪声测试

81813823.png


Q900  10MHz发射相位噪声测试

900138025.png


FT818  14MHz发射相位噪声测试

81813824.png


Q900  14MHz发射相位噪声测试

900138026.png


FT818  18MHz发射相位噪声测试

81813825.png


Q900  18MHz发射相位噪声测试

900138027.png


FT818  21MHz发射相位噪声测试

81813826.png


Q900  21MHz发射相位噪声测试

900138028.png


FT818  24MHz发射相位噪声测试

81813827.png


Q900  24MHz发射相位噪声测试

900138031.png


FT818  28MHz发射相位噪声测试

81813828.png


Q900  28MHz发射相位噪声测试

900138032.png


FT818  50MHz发射相位噪声测试

81813829.png


Q900  50MHz发射相位噪声测试

900138033.png


FT818  144MHz发射相位噪声测试

81813831.png


Q900  144MHz发射相位噪声测试

900138034.png


FT818  430MHz发射相位噪声测试

81813833.png


Q900  430MHz发射相位噪声测试

900138036.png



接收抗阻塞能力测试(直观法)(不够严谨,待补充)

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主信号源和辅助信号源输出的单音信号通过3dB宽带合路器合成一路,一起送入接收机

接收机设置为单边带模式,辅助信号源输出电平落在无用边带

用N9020对比接收机在辅助信号源开启和关闭状态下,输出解调信号幅度、本底噪声电平的变化趋势

(因为这次的测试环境没有音频分析仪,各位大神可以自行估算信噪比,注意两信号源相噪指标可能影响测试结果)


信号源输出电平应该减去合路器插入损耗(理论计3dB)




第一组测试:

主信号源:   14.271MHz   -120dBm

辅助信号源:14.268MHz   -60dBm

收发机工作状态:14.270MHz  USB接收模式


FT818-仅开启主信号源

8176001.png

FT818-同时开启主信号源、辅助信号源

8176002.png



-------------------------------------------------------------------

Q900-仅开启主信号源

9006001.png

Q900-同时开启主信号源、辅助信号源

9006002.png



第二组测试:

主信号源:   14.271MHz   -120dBm

辅助信号源:14.268MHz   -50dBm(较苛刻)

收发机工作状态:14.270MHz  USB接收模式



FT817-仅开启主信号源


8175001.png

FT818-同时开启主信号源、辅助信号源

8175002.png



Q900-仅开启主信号源

9006001.png

Q900-同时开启主信号源、辅助信号源

9006002.png






[修改于 23 天前 - 2020-10-01 04:12:22]

来自:电子信息 / 通信工程无线电 / 软件无线电
 
2020-09-28 01:55:00
1楼

我惊到了,原来FT818这么糟糕。

N9020用来测低频信号的相噪是很吃亏的,因为他自己是高中频。没想到,这两种机器的相噪都大到让N9020能看出区别。

随便一个晶体+DDS,在50MHz@1kHz处的相噪也能做到-110dBc/Hz。而FT818竟然才-80,比KC908这种2.6GHz本振的机子还大,真是耸人听闻 。

关于测试方法,我不清楚对短波机的测试方法有何特殊规定,按一般方法是这样的:

阻塞电平通常是指对有用信号的接收能力下降6dB的阻塞干扰电平。

如果要求灵敏度信纳比10dB,那么就先不加阻塞干扰,只输入有用信号,使信纳比为10,读得输入信号大小。

然后将有用信号的输入提高6dB,此时信纳比会明显提升。加上阻塞干扰,并逐渐增大阻塞干扰的幅度,使信纳比退回到10dB,读取阻塞干扰的幅度,即为阻塞电平。

注意10dB的信纳比并不是说频谱图中音频凸出来10dB,因为信纳比要计入总噪声功率和谐波功率,不是和噪声谱密度进行对比。


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2020-09-28 02:32:54
极速外卖(作者)
2楼
引用虎哥发表于1楼的内容
我惊到了,原来FT818这么糟糕。N9020用来测低频信号的相噪是很吃亏的,因为他自己是高中频。没想...

908用的好象是HMC系列内置VCO中高档次定位的PLL,而818的前身817则诞生在前前一个频率综合器的时代。抛开PLL部分的功耗要求和技术背景谈相噪恐怕有点欺负人了,817的设计者好像18年已经驾鹤西去,就别为难人家了。


倒是Q900使用一片LMX2571做成这样才显得比较蛋疼,毕竟这两台机器的技术背景差了一个时代以上。


本次测试条件无音频分析仪,不可能实现教科书上众所周知的测试方法,故只是象征性地给了个简单对比给熟悉此类接收机通道设计的人看一下,相信光看噪声谱线和音频幅度变化趋势,经常做2K Block Gain 类似测试的人已经心里有数。


后续测试只能强行借走818回去测。


短波机在国标及ARRL的测试方法各有不同定义,本次也均不能实现,只能后期补上。

[修改于 23 天前 - 2020-10-01 04:54:19]

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3楼

拍了个视频,仅供参考。其实可以利用他自己的S表显示,把S表视为信纳比表。


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1
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极速外卖(作者)
4楼
引用虎哥发表于3楼的内容
拍了个视频,仅供参考。其实可以利用他自己的S表显示,把S表视为信纳比表。‎

不能认同。按贴子中的测试条件,两台机器在被辅助信号源施加干扰、信噪比明显下降的同时,S表指示还上升了一到两格。S表不能作为信纳比表,在818一类传统模拟接收机的电路里,他明显是在边带滤波器后做宽带检波得到的,同时支配AGC环路工作。而Q900的S表是怎么回事,只有设计团队知道。

[修改于 1 个月前 - 2020-09-28 04:01:31]

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5楼

S表应该指示中频通带内的总功率。对于数字中频的机器来说,阻塞可以发生在ADC,或ADC之前的某级有源电路上。而数字中频机的S表,几乎肯定是在ADC数字化以后检波的。一般不会突发奇想在ADC之前的模拟电路上检波来做S表。

换句话说,S表和解调使用同样的数据源,数字滤波可以做到很高的抑制,用S表反映阻塞情况是有一定合理性。

至于S表提高了,可能有如下原因:

1、S表没有和解调使用同样的数据源,比如在解调滤波器之前做的S表。这种做法会导致很不好用,比如收窄带CW时,S表并不能反映点划的波动。

2、测试时,施加的干扰信号的相噪或某种噪声过大,使得解调带宽内的总噪声功率加大,使S表升高。

3、因为ADC过载,导致一些削顶产物落入检波带宽内。

4、单边带解调时,没有用数字边带滤波器筛选有用边带,而是采用希尔伯特滤波器抑制无用边带,导致数据源带宽相当于双边带带宽,从而导致S表的检波带宽覆盖了另一个边带,而干扰信号正好在这个边带内。

5、中频滤波器带外抑制不良,大信号漏进了S表检波器。

6、以上各种原因的综合。

由于被测机情况未知,看S表确实不可靠,但被测机如果有频谱显示的话,由于频谱能分辨信号,应该是可以的。

[修改于 1 个月前 - 2020-09-28 06:18:02]

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6楼

430MHz的相噪看的我一脸懵逼!整数频段这么多近端杂散!估计都是被干扰的,除非参考源不是晶振,惨~~~

10MHz的谐波有近1W功率,买一送一😅

还有偏移1k附近两个万能不变的杂散,好像锁相环的VCO和CP供电被搞了。。。

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2020-09-28 18:05:01
7楼

好像说是设备内磁环有问题,官方说找时间召回

sticker

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极速外卖(作者)
8楼
引用13656176482发表于7楼的内容
好像说是设备内磁环有问题,官方说找时间召回

这个“好像”,用得妙哇

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2020-09-29 00:34:22
9楼

测得这么仔细,厂家应该给你发一个一吨重的勋章。

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10楼

DDS很容易出来比较好的相位噪声,但是DDS的杂散太难处理了!

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11楼

就喜欢看牛逼轰轰的人被打脸 sticker

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12楼
引用极速外卖发表于2楼的内容
908用的好象是HMC系列内置VCO中高档次定位的PLL,而818的前身817则诞生在前前一个频率综...

感觉频率合成部分的电源完整性有问题。

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2020-09-30 21:37:27
13楼

频合对电源确实挺敏感的,便携设备为了省电,大量用开关电源,设计要很考究才行。如果在一张板子上的话,电源要局部隔离出来,集中到一个点出入,并且PLL不能放在回流路径上。

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2020-10-05 19:44:44
14楼

今天发现更新了,帮顶。

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15楼

楼主实测过合路器的S参数吗,短波段3dB合路器要绕传输线变压器才有可能实现吧,低频很难用简单的办法做出阻抗匹配的3dB合路器。

我采用的方案(上面视频中)是用支持到低频的定向电桥,直通通路接“阻塞”信号,插损只有1dB。耦合通路接“有用信号”,损耗大点(16dB)无所谓,因为本来就只需要很弱的信号。如有必要,可在接被测电台的电缆上额外串衰减器改善匹配,使得耦合通路与直通通路的信号尽量少的互相泄漏,减少信号源互调带来的影响

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2020-10-06 00:36:31
极速外卖(作者)
16楼
引用虎哥发表于15楼的内容
楼主实测过合路器的S参数吗,短波段3dB合路器要绕传输线变压器才有可能实现吧,低频很难用简单的办法做...

搭拓扑前实测了,看特性曲线这个合路器应该是用成品的贴片宽带3dB合路器做的。因为是波及面大的评测向测试,所以做的比自己干活时还要认真些。


port3堵负载,实际S21在短波3dB多一点,隔离度也凑合


当时因为测试环境的sma负载全部都不见了,堵了一个30dB衰减器代替,验证没什么问题,嫌辣眼睛就没有拍照


根据18年测试自制高IIP3混频单元过程中的现象看,想在FSU系列频谱上看到某些明显的互调,得是电阻网络合成+高电平(+5dBm以上)输出才行。而这次的条件明显好多了,且对比测试中818表现也能侧面印证拓扑互调情况,就没有展开说明

[修改于 18 天前 - 2020-10-06 01:00:58]

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17楼

附件是minicircuits的一款分/合路器,是专门干这活的,价格不到400元,也不算太贵。 

attachment icon ZSC-2-2+.pdf 190.93KB PDF 13次下载 预览

上一个帖子,我主要是怕损耗不止3dB,导致实际送入的阻塞功率偏小,测出来的性能虚好(看测试结果多虑了😂)。因为我看专门干这活的东西尚且要到3.6dB去。

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极速外卖(作者)
18楼
引用虎哥发表于17楼的内容
附件是minicircuits的一款分/合路器,是专门干这活的,价格不到400元,也不算太贵。 上一...

嗯。这个的端口反射系数比我用的那个好多了,这款两年前筹备测试前研究过,拆机的大概120元。


主要是考虑到只要不做带参数的测算,或指出具体的分析结论,就不容易被人抓着小瑕疵把桌子打翻。所以采取了同条件对比测试而非指标测算的评价体系,录像也故意不作剪辑。(除了测818功率有一会儿停下来研究设置错误的菜单栏了)


这种走错一步就会处于各路人马的交叉炮火中的综合测评,我虽然是抱着一定觉悟做的,但也无法忽视实际的状况。如果这是我以小人之心度君子之腹,那就是最好的结果了。

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2020-10-08 13:32:45
19楼
引用虎哥发表于15楼的内容
楼主实测过合路器的S参数吗,短波段3dB合路器要绕传输线变压器才有可能实现吧,低频很难用简单的办法做...

T2-1+ TC-1-13M+ 这类东西做的

[修改于 16 天前 - 2020-10-08 13:33:22]

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2020-10-13 11:31:00
20楼
引用极速外卖发表于8楼的内容
这个“好像”,用得妙哇

我非官方人员,只是购买了国赫的产品,也在群里听官方说起这个事情;总不能代表官方发言吧。

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