【火腿专题】仅千元出头就能从零搭建一个SDR接收站和阳台天线场 | DIY指南
花费不到150欧元（人民币：1152元）搭建一个SDR接收站和阳台天线场
本文作者Andrew（Grayhat）住在意大利，自COVID-19大流行开始就一直处于社交隔离状态。他提出了从零开始构建一个完整的SDR装置（接收机和天线）的想法，总共成本不到1152元人民币。我认为这是一个绝妙的主意，相信他在接受隔离的过程中非常乐于接受零件采购和在阳台上建造迷你天线场的挑战，今天和电台小叔一起来欣赏他的杰作。
hi，火腿！这里有一份《从零开始构建SDR台站指南》
本文并不是某种权威性指南给大家讲一些大道理，它针对的是那些对SDR经验很少或零经验，但想尝试组建像模像样的电台站而无需付出太大代价的业余无线电爱好者们。
在查阅了各在线论坛的消息和讨论之后，我有了撰写此文的想法。在很多情况下，人们购买的通常是带有伸缩鞭状天线的SDR接收器，然后将其连接后指望能“正常工作”，或者认为使用鞭状天线的SDR可以接收到任何可能的信号，包括来自“月球黑暗面”的无线电信号传输。事实是残忍的，这些人可能对这样装备的SDR接收器无法接收信号而感到沮丧，从而决定放弃；我的这份简短的“指南”为任何拥有有效的SDR接收器的人提供所需的帮助和指导。
本人对该项目实验的自我限制如下：
整个安装过程的费用不应超过150欧元（人民币：1152元），因此，如果尝试使用SDR后不满意，可以退货，如果决定保留，搭建的工作站将能允许进一步扩展和改进。
可用空间是一间公寓，也就是说，没有大的场地可以放置巨大的线形天线或高耸的天线塔，其极限是我家阳台（长宽高：8米*3米*2米），天线最大也不能超过这个范围。
整个搭建应该简单明了，无需焊接组件或制造特殊类型的天线。
在当前的Covid-19影响的情况下，大多数组件应可以线上购买，而对于其他零件，则可以使用当地可用的任何零件（例如胶带）。
考虑到上述限制，我拿起纸笔，并开始写下所需的物品清单，经过一番书写，修改和重新思考后，我得出了以下清单，可在网上购买：
材料和设备清单
绝缘线（100mt x 2.5mm）
伞绳（100mt x 3mm）
尼龙扎带（100个x 2.5mm x 100mm）
防水电气接线盒
NooElec巴伦 1：9 V2
iChoose Ltd RG59 + BNC同轴电缆，15MTS
BNC母头至SMA公头适配器（2个）
用于9mm电缆的卡扣式铁氧体扼流圈（10个）
MSI.SDR 12位ADC，具有USB电缆，同轴电缆和鞭状天线的100KHz至2GHz
以上材料包括将多个有线天线（随机长线天线，随机偶极子天线，环形天线等）组装在一起所需的全部材料，以连接SDR的同轴电缆，将同轴电缆与天线匹配的巴伦以及安装天线所需的附件。所选的SDR不是常见的“ RTL SDR”类型，并不是说它们不起作用，但是它们的8位ADC表现差强人意，因此我决定选择另一个提供12位ADC的SDR接收器，它还作为SDRplay RSP1向系统“呈现”；如果您怀疑，不是，那不是克隆，“解剖”发现虽然它使用相同的芯片组，但是电路是不同的，加上我挑选的那个MSI.SDR具有带通滤波器和0.5ppm TCXO温度补偿（SDR1中不存在）；简而言之，他们选择让设备将自己标识为SDR1，以便它与现有软件兼容，而无需专门的自定义驱动程序。
总之，经过一些测试，MSI.SDR是一个非常不错的接收单元，并且为您省了不少钱，因此，我相信它对于愿意使用SDR的人们来说可能是一个不错的产品。
上面已经说过这是MSI.SDR的图片，包含以下内容：
该装置非常小，盒子上有两个连接器，一个是用于天线的SMA，另一个是用于USB电缆的微型USB，这类似于手机中使用的微型USB，用于为USB电缆供电和控制。其他部分是伸缩鞭状天线（全长约98cm），带有磁性基座和短距离同轴电缆以及USB电缆。
拿到SDR设备后，我决定尝试一下随附的鞭状天线……好吧，很明显，虽然它可以让您接收到一些强大的本地FM电台，也许这随附的天线还有其他作用就是可以确认这款SDR接收器是否有用。在组装我们的天线之前，SDR单元也能工作，因此不要指望该鞭状天线能收到很多电台信号，但是……不要将其丢弃，它可能会变得有用，卖个关子，我们稍后再讲。
另一个重要的部分是巴伦。我选择了NooElec的“九对一” v2，因为我之前使用过他们的v1型号，并且发现工作良好，所以我决定选择具有更好天线线连接器的最新产品。巴伦实际上就是所谓的“变压器巴伦”，它的体积很小，而我购买的接线盒要大得多，但这不是问题。总而言之，盒子可能会在将来容纳前置放大器，但目前对巴伦来说还不错。下图显示了“安装”在接线盒内的巴伦：
剪刀摆在那里，给你一个修剪尺寸的想法。为了将整个东西放在一起，我首先准备了两根电线（2.5毫米一根），将每根电线转一圈，然后用尼龙扎带将它们固定。这些转弯将防止导线滑出并在巴伦连接器上施加应力。我这样做是因为手头没有塑料垫圈，否则，您可以在电线上滑动两个塑料垫圈，然后使用两根尼龙扎带将它们固定。无论哪种情况，其想法都是“圈”或垫圈不会滑过盒孔，并会支撑由电线连接引起的一点点应变。
接下来，我从端部剥去了一些绝缘层，并将电线连接到一个巴伦连接器（我在图中选择了一个，因为我认为它最适合此设置），在那一刻，我继续切割了较小的“盒绝缘盖的“环”（顶部和底部两个）。然后，我在底部放了一块纸卷（取自厨房用纸卷）作为支撑（可以在巴伦下方看到它）。那时，我将巴伦SMA连接器滑过底部孔，并使用SMA到BNC适配器固定它，这样做了，我将两根线（连接到绿色线连接器）穿过侧孔，然后将连接器插入巴伦。然后，我将另一张纸卷放在巴伦上方，并用盖子盖上盒子。需要注意的是，要正确地将其关闭，请先将螺钉插入帽孔直到末端，以使它们从底部伸出，然后将帽放在盒子上并拧紧螺钉，此时您可能需要用力适当地拧紧它。
请注意，图片中显示的电线很短，后来我用更长的电线（盒子外面）替换了它们，以便能够更好地将巴伦盒连接到天线，但是其余部分是相同的。
现在我已经准备好了“ 巴伦盒子”，我测量了天线导线，并使用伞绳和一些尼龙扎带固定了它。我还安装了“地网”线。对于地网，起初我只是尝试将其余电线连接到巴伦的“ gnd”接地处，而将电线放在地板上，但是后来我决定挂上巴伦，最终结果如下：
这不是一件艺术品，但是自从我进行实验以来，我决定不使用聚四氟乙烯和胶带，以便我可以快速重新排列天线以运行其他配置，但是，整个搭建工作做得很好，可以抵御风吹雨打 ，下图显示了带天线/地网的巴伦盒和带卡扣式铁氧体扼流圈的同轴电缆。
请注意，为避免对巴伦导线施加压力，我使用了二手箱中的线夹，然后使用尼龙层将线夹绑到伞绳上，伞绳将组件固定并保持天线线在适当位置。铁氧体扼流圈的位置不合适，我打算将其拆除并重新放置，但目前还可以。我的阳台朝南，西南偏南，因此天线具有大约270度的自由视野，范围从亚得里亚海海岸到Appennines，可以看到S.Vicino山脉，这还不错。这是另一张照片，展示了向西的地平线，只是为了给您一个想法：
回到天线安装，如下图所示，将天线导线的另一端绑到阳台的另一侧（撇开帐篷/遮阳篷，我在使用SDR时将它们抬起，而且布林结(bowline knot)没打正确，我需要再次绑定。
取而代之的是，我在露台上的一盏灯支撑着它，设置如下：
伞绳下降到装满水/氯混合物的塑料瓶中，以将其固定在适当的位置。电线的其余部分仅垂悬约1.5米（地网比天线电线短，大约是其长度的2/3）。
好了，是时候测试一下天线和SDR了。于是我将同轴电缆引到了家里，将另一个SMA至BNC适配器连接至SDR接收器，并将同轴电缆连接至了天线。请注意，对于我来说15米的同轴电缆就足够了，但是如果您希望长度不超过25米，那将不是问题。
我已经安装了SDR软件，因为本机将其标识为“ SDR1”，所以我下载了SDRPlay“ SDRuno”软件，并且由于我在该设备上，我还下载了PDF手册和“ CookBook” （下载链接参考文末参考资料）。我衷心建议您在开始整个操作之前先阅读并消化它们。一个重要的注意事项是，在连接SDR之前，必须先安装SDRuno软件，否则SDRuno安装程序将安装正确的驱动程序，并且不会出现问题。
无论如何，我将同轴电缆连接到了SDR，然后该启动整个过程并旋转一下。因此我打开了笔记本电脑的电源（从技术上讲，这是一个“可变形的”笔记本电脑/平板电脑），启动了SDRuno，打开了“ RX控件”和“ Main Spectrum”窗口，然后单击“播放”按钮，单击了“广播”频段，然后“ MW”之一并得到以下信息：
也许也不例外，但也不错。特别是如果考虑到它是由一根很短的电线而不是完全放在理想位置的电线造成的。
DW的信号
所以我继续搜索各频段。在火腿频段上，SDR从整个地中海盆地（塞浦路斯，黎巴嫩，西班牙，再到一些）和北部（俄罗斯，德国，丹麦）都采集信号；然后，根据时间的不同，我可以清晰地接收到来自中国，南美，非洲和更多地方的火腿QSO的通联信号。
BBC的信号59 +，还有一点QSB
必须承认我没有记录呼号或电台标识符，但我更专注于测试SDR和天线，而不是无论如何都要进行“ DX接收”。在BCB波段中，我选择了欧洲以及来自中东，亚洲，非洲和南美的国际广播电台。在业余无线电频段中，我能够搜索到一些非常有趣的QSO，然后……嗯，我去寻找更高频率的信号！
我收到了警察，救护车，航空调度...，所以即使该“长线天线”没有针对VHF / UHF进行优化，它似乎也可以正常工作。顺便说一句，当改变频段时，您可能需要调整增益控制，但这几乎是引入信号所需的唯一方法。
总而言之，我可以说对于这种简单而廉价的设置所提供的性能感到非常满意。不到150欧元，您就能拥有所需的一切，而不仅仅是SDR。
当然，台站的搭建可能会有所改善，但是接下来您将拥有所有基本部分，因此您不需要太多。例如，如果您生活在一个嘈杂的环境中，则最好使用环形天线。您只需要一个“十字形”支撑即可（PVC管或木头就可以了）。您可以迅速将由Matt Roberts（KK5JY）设计的SRL（小型接收回路）放在一起。巴伦器将是相同的，所以建造它只是组装一个十字形的导线支架（我们已经有了它，因为它与导线天线使用的支架相同）就可以了。虽然我已经尝试过SRL，但我没有构建一个可以测试此SDR的工具，但是一旦SWMBO开始抱怨那些“阳台上的电线”，我可能会这样做。
同样，在开始时，我在写有关SDR随附的伸缩鞭状天线时有其他作用。这就是我的想法，它需要焊接，因此，如果您不希望这样做，请跳过此步骤：移除天线底座底部的粘合片以露出底盖，然后移除底盖。您会看到一个磁环和一块“钟形”金属（鞭子的“接地”）。在“钟形”的中间，将有一个天线连接器，用一个将连接器（和“钟形”）固定到位的螺母焊接到同轴电缆上。拆焊同轴电缆，松开天线连接器并拔出，这时您将获得伸缩式鞭子及其连接器，现在您可以使用它们来构建有源的“鞭状”天线：
请注意，它不是“常用的”有源鞭状天线，其背后的电路和思想是完全不同的，但它可以正常工作，并且可以在高达100MHz的VLF频段中为您服务。对于SDR来说，它可能是一个很好的伴侣。它不会像环形天线那么安静，但它可能是有效的“全能者”。
总而言之，我相信上述SDR电台室的搭建是任何人都能负担得起的。您无需成为工程师或具有特殊的知识或能力，只需将一些零碎的零件组装一起即可。
显然，这种设置不需要很大的空间，并且可以在各个频段上提供良好的性能。另外，由于12位SDR接收机是一个很好的起点，因此它很容易改进。
常见问题：
*如果您在嘈杂的地方或附近有大功率的发射器，则最好放置环形天线，在这种情况下，您只需要将“十字形”的菱形环支撑，巴伦将保持不变，因此无须大费周章；
*如果在瀑布上每隔几千赫兹看到一条垂直线，则可能是接地不良，在这种情况下，请选择一根适当长度的绝缘电线，剥去两端的绝缘体，将一端缠绕到外部接地，连接到SDR的SMA-BNC适配器，并将另一端缠绕在金属水管上（在欧洲，暖气散热器使用铜管，并且可能会合适），确保两端都保持良好接触，看到那些线消失了，会得到更好的信号；
*在巴伦端的同轴电缆上放置6个铁氧体扼流圈，将扼流圈彼此紧紧并用胶带将其锁定在适当的位置，图片显示只有四个扼流圈，它们的间距太小，我后来将它们彼此接触并增加了2个扼流圈；在同轴电缆的SDR端添加2个其他扼流圈，其余的两个扼流圈将用于USB电缆的两端，在这种情况下，请使用USB电缆转动几圈，然后合上扼流圈。
祝大家一切顺利，宅家，安全！
我喜欢这样观点，即您投资于适当的天线设置以更好地为您服务，而不是依靠SDR随附的基本鞭状天线。这是对的：我们经常会购买接收器，却不花钱或时间来建造合适的天线。在适当的接收机装备中，天线是最重要的组件，而伸缩式鞭状天线根本无法在HF频段上发挥良好的作用。
使用在Covid-19居家隔离期间手边的简单物料清单将这个小系统拼凑在一起很有趣。
参考资料：
1. The Small Vertical Loop Antenna for HF Reception
http://www.kk5jy.net/rx-loop/
2. Antennas
http://www.techlib.com/electronics/antennas.html#Improved%20Active%20Antenna
3. SDRPlay“ SDRuno”软件
https://sdrplay.com/windl2.php
4. “ CookBook”
http://www.nn4f.com/SDRuno-cookbook.pdf