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TwinRX(硬件资源)

设备概述

USRP X300 和 X310 SDR 平台的 TwinRX 子板是一款双通道超外差接收机，专为高性能频谱监测和测向应用而设计。该接收机可在 10 MHz 至 6 GHz 范围内调谐，每通道瞬时带宽高达 80 MHz，提供分析多个目标频段内各种信号所需的多功能性。每个通道都拥有独立的射频信号链，包含前置放大器、预选器和两级混频器，以实现卓越的选择性。用户可以独立调谐两个通道，以同时监测上行链路和下行链路通信，总带宽为 160 MHz。多个子板的通道之间共享本振 (LO) 的功能，使其能够实现可扩展多通道相控阵所需的相位对齐操作。该接收机能够快速跳频，以检测频率捷变发射器。可配置的射频衰减和预放大功能允许用户优化动态范围，以优化微弱信号的噪声系数或增强信号的 IP3。 UHD 可自动配置射频信号路径，以优化预定义用例的性能，并提供手动调整设置的灵活性。X 系列主板支持 RFNoC，可实现确定性 FPGA 加速计算，从而实现实时频谱分析。TwinRX 子板由 USRP Hardware Driver™ (UHD) 软件 API 支持，可无缝集成到现有应用程序中。

主要特点

双通道超外差接收机
频率范围：10 MHz – 6 GHz
带宽：每通道 80 MHz（共 160 MHz）
射频屏蔽（带屏蔽壳）
独立射频信号通道，可选本振共享

子板规格

特征

2 个超外差前端（2 个接收）
每通道 80 MHz
独立调谐
本振共享功能
相干和相位对齐操作
预选滤波器
射频屏蔽

天线

接收：RX1 或 RX2

增益

接收增益范围：0-93dB

带宽

TwinRX：每通道 80 MHz（共 160 MHz）

传感器

lo_locked：用于 LO 锁定状态的布尔值

端口

TwinRX 配备六个 MMCX 射频连接器。

连接器	描述	最小功率	一般值	破坏条件
J1	LO2 输出	0 dBm	3 dBm	NA (Output)
J2	LO2 输入	0 dBm	2 dBm	20dBm
J3	LO1 输出	-12 dBm	5 dBm	NA (Output)
J4	LO1 输入	-10 dBm	-5 dBm	10dBm
J5	天线1 连接器 RX 1			10 dBm
J6	天线2 连接器 RX 2			10 dBm

预选滤波器

Band	Range
LB1	10 – 500 MHz
LB2	500 – 800 MHz
LB3	800 – 1.2 GHz
LB4	1.2 – 1.8 GHz
HB1	1.8 – 3.0 GHz
HB2	3.0 – 4.1 GHz
HB3	4.1 – 5.1 GHz
HB4	5.1 – 6.0 GHz

每个预选滤波器具有±40 MHz 频带重叠。

射频规格

频率范围

10MHz – 6GHz

噪声系数

频率范围	前置放大器已启用
10 MHz – 3 GHz	< 5
3 GHz – 5 GHz	< 4
5 GHz – 6 GHz	< 8

RX 三阶截取 (dBm)

频率范围	Full Scale = -45 dBm	Full Scale = -30 dBm	Full Scale = -20 dBm
10 MHz – 1.8 GHz	-8	-2	16
1.8 GHz – 3 GHz	-10	-1	14
3 GHz – 6 GHz	-13	-1	12

相位噪声（dBc/Hz）

Frequency Offset	0.9 GHz	2.4 GHz	5.8 GHz
10 kHz	-88	-86	-82
100 kHz	-105	-107	-103
1 MHz	-124	-127	-127

输入/输出阻抗

所有射频端口均匹配 50 欧姆阻抗，回波损耗通常为 -10dB 或更低。详细测试尚待完成。

输入功率级别

TwinRX 的最大输入功率为 +10 dBm。

硬件规格

TwinRX
- 当前硬件版本：2
- UHD 最低版本要求：3.10.0.0
- GNU Radio 最低版本要求：3.7.10

环境规格

工作温度范围：0-40°C
工作湿度范围：10% 至 90%（无凝结）

USRP兼容性

仅限 X300 和 X310 USRP
master_clock_rate 仅为 200e6。TwinRX 子板无法以 184.32e6 的主时钟速率运行；以此主时钟速率运行将导致如下 UHD 错误：

[ERROR] [DBMGR] The daughterboard manager encountered a recoverable error in init.
Loading the "unknown" daughterboard implementations to continue.
The daughterboard cannot operate until this error is resolved.
ValueError: TwinRX clock rate 92160000.000000 is not a multiple of the pfd freq 12500000.000000.

相位同步

TwinRX 子板支持相位同步操作，推荐用于相位相干应用。请注意，TwinRX 仅支持接收。SBX 和 UBX 子板也推荐用于相位相干应用，并且支持发送和接收操作。

原理图

TwinRX 子板由两块 PCB 组成：中频 (IF) 板和射频 (RF) 板。目前 TwinRX 有两个功能相同的版本。请查看您的 TwinRX 背面，确认您使用的是哪一款。TwinRX 版本 B 的原理图应该可以解答大多数问题。

TwinRX 版本 A – (159685A-01)
- 中频板版本 B – (158671B-01L)
- 射频板版本 C – (156263C-01L)
TwinRX 版本 B – (159685B-01)
- 中频板版本 C – (158671C-01L)
- 射频板版本 D – (156263D-01L)

TwinRX_IF_Board_Rev_C 下载

TwinRX_RF_Board_Rev_D 下载

射频连接器

天线端口为 MMCX 连接器，输入阻抗为 50 欧姆。默认情况下，天线 1 (RX1) 路由至通道 1，天线 2 (RX2) 路由至通道 2。您可以更改此路由，以交换天线或将单个天线共享至两个通道。天线输入的损坏阈值为 10 dBm。实际应用中，可用增益使得建议的输入功率要低得多，以实现最佳动态范围和噪声系数。

本振连接器

注意：单个 TwinRX 设置无需使用本振共享线缆。仅在单个 USRP X300/X310 中安装两个 TwinRX 子板时才需要使用本振共享线缆。

连接器	描述	最小功率	一般功率值	损坏功率值
J1	LO2 Export	0 dBm	3 dBm	NA (Output)
J2	LO2 Input	0 dBm	2 dBm	20dBm
J3	LO1 Export	-12 dBm	5 dBm	NA (Output)
J4	LO1 Input	-10 dBm	-5 dBm	10dBm
J5	天线1 连接器 RX 1			10 dBm
J6	天线2 连接器 RX 2			10 dBm

与相邻 TwinRX 共享

TwinRX (A Slot)	TwinRX (B Slot)
J1 LO2 输出	J2 LO2 输入
J2 LO2 输入	J1 LO2 输出
J3 LO1 输出	J4 LO1 输入
J4 LO1 输入	J3 LO1 输出

软件API

新的 Multi-USRP 功能

TwinRX 的高级功能将通过 Multi-USRP 中实现的新功能展现出来

天线映射

TwinRX 的两个通道可以独立配置，使用 multi_usrp 中的标准天线选择功能，使用 RX1 和 RX2 两个天线端口中的任意一个。

 virtual void set_rx_antenna(const std::string &ant, size_t chan = 0) = 0;

在前端选择 RX 天线。

ant：天线名称
chan ：通道索引 0 到 N-1

本地振荡器控制和路由

TwinRX 有两个通道：CH1 和 CH2，每个通道有两个本振：LO1 和 LO2。通道的本振可以来自该通道的内部合成器、伴随通道的合成器或外部输入。值 multi_usrp::ALL_LOS 可用于指定该命令在通道的两个合成器上运行。默认操作是

virtual std::vector<std::string> get_rx_lo_names(size_t chan = 0) = 0;

获取可能的本振（LO）阶段名称列表

chan ：表示通道索引，范围从 0 到 N-1
返回一个字符串向量，包含可能的本振名称

virtual void set_rx_lo_source(const std::string &src, const std::string &name = ALL_LOS, size_t chan = 0) = 0;

设置 USRP 设备的本振（LO）源。对于支持可选择本振的 USRP 设备，此功能允许在不同本振之间切换。支持的源选项：internal（内部）、external（外部）、companion（伴随）。

src：表示本振源的字符串
name：要更新的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1

virtual const std::string get_rx_lo_source(const std::string &name = ALL_LOS, size_t chan = 0) = 0;

获取当前设置的本振（LO）源。

name：要查询的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1
返回已配置的本振源

virtual std::vector<std::string> get_rx_lo_sources(const std::string &name = ALL_LOS, size_t chan = 0) = 0;

获取可能的本振（LO）源列表。

name：要查询的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1
返回一个字符串向量，包含可能的设置选项

virtual double set_rx_lo_freq(double freq, const std::string &name, size_t chan = 0) = 0;

设置接收（RX）本振（LO）频率。

freq：要设置的本振频率
name：要更新的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1
返回被强制设置的本振频率

virtual double get_rx_lo_freq(const std::string &name, size_t chan = 0) = 0;

获取当前的接收（RX）本振（LO）频率。

name：要查询的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1
返回已配置的本振频率

virtual freq_range_t get_rx_lo_freq_range(const std::string &name, size_t chan = 0) = 0;

获取接收（RX）本振（LO）的频率范围。

name：要查询的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1
返回一个频率范围对象

输出本地振荡器

virtual void set_rx_lo_export_enabled(bool enabled, const std::string &name = ALL_LOS, size_t chan = 0) = 0;

设置是否导出 USRP 设备使用的本振（LO）。对于支持可导出本振的 USRP 设备，此功能配置是否导出 chan 使用的本振。

enabled：如果为 true，则导出本振
name：要更新的本振阶段名称
chan：源通道的通道索引，范围从 0 到 N-1

virtual bool get_rx_lo_export_enabled(const std::string &name = ALL_LOS, size_t chan = 0) = 0;

如果当前选择的本振（LO）正在被导出，则返回 true。

name：要查询的本振阶段名称
chan：通道索引，范围从 0 到 N-1

机械图纸

cu_usrp_twinrx_cca 下载

认证

RoHS：自 2010 年 12 月 1 日起，除非另有说明，所有 Ettus Research 产品均符合 RoHS 标准。
中国RoHS：电子信息产品污染控制管理办法
中国客户：NI 遵守中国《电子信息产品有害物质限制使用指令》(RoHS) 的规定。

Certificate of Volatility

TWINRX-80 USRP DAUGHTERCARD Letter of Volatility 下载

2025年6月3日

UBX(硬件资源)

设备概述

UBX 子板是一款全双工宽带收发器，频率范围为 10 MHz 至 6 GHz。在 USRP X 系列主板上，多个 UBX 子板之间可实现相干和相位对齐操作，使用户能够探索 MIMO 和测向应用。UBX 子板由 USRP Hardware Driver™ (UHD) 软件 API 支持，可无缝集成到现有应用程序中。

UBX 能够实现相位相干操作，因此适用于 X 系列上的 MIMO 和相控阵应用。此外，此功能仅适用于 X 系列设备。

主要特点

频率范围：10 MHz – 6 GHz
版本：40MHz / 160MHz
射频屏蔽（板卡带屏蔽壳）
全双工操作，具有独立的 TX 和 RX 频率
合成器同步，适用于需要相干或相位对齐操作的应用，仅适用于 USRP X 系列主板

子板规格

特性

2 个正交前端（1 个发射，1 个接收）
- 默认为直接变频
- 可通过 uhd::tune_request_t 的 lo_offset 在低中频模式下使用
独立的接收和发射本振和合成器
- 允许在不同的发射和接收频率上进行全双工操作
- 可通过 uhd::tune_request_t 设置为使用整数 N 调频以获得更好的杂散性能

天线

发射：TX/RX
接收：TX/RX 或 RX2

增益

发射增益：PGA0，范围：0-31.5dB
接收增益：PGA0，范围：0-31.5dB

带宽

UBX：40 MHz，RX 和 TX
UBX-160：160 MHz，RX 和 TX

传感器

lo_locked：用于 LO 锁定状态的布尔值

LED

LOCK：合成器锁定检测
TX/RX TXD：通过 TX/RX 天线端口发射
TX/RX RXD：通过 TX/RX 天线端口接收
RX2 RXD：通过 RX2 天线端口接收

射频规格

频率范围

10MHz – 6GHz

噪声系数

10 MHz – 500 MHz: 3 – 4 dB
500 MHz – 1.5 GHz: 2 – 3 dB
1.5GHz – 6GHz: 4 – 10 dB

接收端IIP3（最大）

10 MHz – 6 GHz: 8 – 9 dBm

接收端IQ不平衡度

10 MHz – 6 GHz: < -30 dBc

发射功率（最大）

10 MHz – 3 GHz: 20 dBm
3 – 6 GHz: 8 – 20 dBm

发射端OIP3

10 – 500 MHz: 41 dBm
0.5 – 3 GHz: 36 dBm
3 – 6 GHz: 26 dBm – 36 dBm

发射端IQ不平衡度

10 MHz – 6 GHz: < -30 dBc

注意：UBX 160 发射器路径在设备的整个频率范围内具有 160 MHz 的带宽；接收器路径在 10 MHz 至 500 MHz 的中心频率范围内具有 84 MHz 的带宽。

输入/输出阻抗

所有射频端口均匹配 50 欧姆阻抗，回波损耗通常为 -10dB 或更低。详细测试尚待完成。

输入功率级别

UBX 的最大输入功率为 -15 dBm。

射频性能数据

UBX-without-UHD-corrections 下载

硬件规格

UBX-40
- 当前硬件版本：2
- UBX rev-1 所需的 UHD 最低版本：3.8.2
- UBX rev-2 所需的 UHD 最低版本：3.9.5
UBX-160
- 当前硬件版本：2
- UBX rev-1 所需的 UHD 最低版本：3.8.2
- UBX rev-2 所需的 UHD 最低版本：3.9.5

环境规格

工作温度范围：0-40 °C
工作湿度范围：10% 至 90% 无凝结

USRP 兼容性

UBX-40：N 系列或 X 系列
UBX-160：仅限 X 系列

相位同步

UBX 子板支持相位同步操作，推荐用于相位相干应用。SBX 和 TwinRX 子板也推荐用于相位相干应用。

如果您在 1 GHz 以下的频率下操作 UBX 并需要相位同步，则需要选择 20 MHz 子板时钟频率，而不是使用默认的 50 MHz 频率。请注意，这仅适用于 1 GHz 以下的相位同步。UBX 仍然可以在 1 GHz 以下工作，而无需设置此较低的子板时钟频率，但它将无法实现相位同步。

如果您正在使用 UHD 程序，那么您可以在程序的命令行上使用 –args=”dboard_clock_rate=20e6″ 指定较低的子板时钟频率。

如果您在 C++ 程序中使用 UHD API，则可以在首次调用 multi_usrp::make() 时在设备参数中添加“dboard_clock_rate=20e6”。

如果您使用的是 GNU Radio，则可以在 UHD Sink 和 UHD Source 模块属性的“Device Arguments”字段中添加“dboard_clock_rate=20e6”。

原理图

UBX-160_revE 下载

关键组件数据表

零件编号	描述	原理图 ID (Page)
MAX2871	Fractional/Integer-N Synthesizer/VCO	U3 (3); U9 (5); U19 (7); U23 (9)
ADL5375-05	Quadrature Modulator	U22 (8)
LFCN-2250+	Low Pass Filter	F1 (3); F24 (7); F34, F35 (10)
LTC5510	Active Mixer	U15 (6)
LFCN-490+	Low Pass Filter	F12 (5); F15 (6); F26 (7); F31 (9); F33, F36 (10)
HMC624LP4E	ATTENUATOR	U16 (6)
NBB-400	Amplifier	U13 (6); U30 (11)
PHA-1+	Amplifier	U31 (11)
ADA4927-2	Differential ADC Driver	U6 (4)
ADL5380	Quadrature Demodulator	U8 (4)
MGA-62563	Low Noise Amplifier	U36 (11)
LFCN-1700+	Low Pass Filter	F41 (11)
VMMK-3603	Low Noise Amplifier	U34 (11)
LFCN-2600+	Low Pass Filter	F14, F17 (6)
855916	SAW Filter	F16 (6)
LTC5510	Active Mixer	U15 (6); U28 (10)
LFCN-2600+	Low Pass Filter	F14, F17 (10)
TCM1-63AX+	RF Transformer	T1 (3); T2, T3 (4); T7 (8)
ADA4927-2	Differential ADC Driver	U6 (4)
AD8591	Operational Amplifiers	U7 (4)
ADL5380	Quadrature Demodulator	U8 (4)
ZXTC2062E6	TRANSISTORS	Q1 (6)
HMC624ALP4E	ATTENUATOR	U16 (6); U29 (10)
LFCN-800+	Low Pass Filter	F2 (3); F25 (7)
ADP7104-3.3	CMOS LDO	U4, U5 (3); U10, U11 (5); U20, U21 (7); U24, U25 (9); U48 (13)
ADL5375-05	Quadrature Modulator	U22 (8)
LTC5510	Active Mixer	U28 (10)
24LC024	EEPROM	U38, U39 (12)
ADP7104-5.0	CMOS LDO	U41, U42, U43, U44, U45, U46, U47 (13)
ZXTC2062E6	TRANSISTORS	Q2, Q3, Q4, Q5 (13)

机械绘图

cu_ettus_UBX_cca 下载

射频连接器

UBX 子板配备 SMA 母连接器，用于 TX/RX 和 RX2 连接器。

认证

RoHS：自 2010 年 12 月 1 日起，除非另有说明，所有 Ettus Research 产品均符合 RoHS 标准。
中国RoHS：电子信息产品污染控制管理办法
中国客户：NI 遵守中国《电子信息产品有害物质限制使用指令》(RoHS) 的规定。

Certificate of Volatility

volatility_UBX_CBX_WBX_SBX_r1_1 下载

重要提示

在 USRP2、USRP N200 或 USRP N210 设备中同时使用 UBX-40 子板和集成 GPS 校准振荡器附件时，需要更大的 24W（6V，4A）电源。
UBX-160 发射路径在整个设备频率范围内具有 160 MHz 的带宽；接收路径在 10 MHz 至 500 MHz 的中心频率范围内具有 84 MHz 的带宽。

2025年6月3日