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Jisaku

自作の付加装置(無線) 目次

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RF Power Meter AD8307 2018/5/27

ずっと前に買ってあったAD8307でRFパワーメータを作ってみた。
 ADの基準にはTL431で2.7Vを作り、dBmとパワーを計算し表示、
 計算基準の調整はソフト対応とした。

回路図→RFpowerMeter.PNG

オフセットのばらつきは結構ある、HF信号で校正するとICにより数10mVの差がでた。
 一方、ATTはほぼその値となったので、傾きはわりと正確みたいだ。

ダイソー モバイルバッテリー 2017/12/5

ダイソーのモバイルバッテリーを買った。リチウムイオン電池で300円と云うのが驚異だ!
スマホを充電してみると電流は0.5A位流れて、ちゃんと使えた。

無負荷時の出力は約3.8Vと電池の電圧が現れていた。
スイッチング停止して消費電流を抑えているようだ(typ13μA?)。

既に多くの人が分解、解析してて、5V電源としては低電流時にパルス的に電圧が落ちる問題が有る。
18650の長さは65mmなので生セルだ、3.7V使用するには過放電保護基板を付けた方が良い。

電源として使うには改造が必要だが、リチウムイオン電池が300円で手に入っただけでも損はない。 

秋月のトロイダルコア 2017/5/24

秋月で売ってる森宮電機のトロイダルコアで伝送トランスを試してみた。

コア巻数μHAL9M30M50M総合
TR10-5-5ED1071710-0.1dB-0.2dB-0.5dB○HF良

61MHzに共振が出て50MHzはやや悪かったが、40MHzまでは良好でした。
線材や巻数を変えて共振を上げれれば50MHzも行けるかも?

DC電源アダプタの製作 2017/3/18

パソコンのスイッチングACアダプタは16V3.75Aとかだ。これを無線機に使うアダプタを作ってみた。
13.8Vまで落とすのはLDO(PQ20RX11)を電流ブーストし、電流センサも付けて充電にも対応した。

外観写真 DCアダプタ回路図→DCpower2.PNG

送信で3A近く流しても電圧は安定し発熱もたいした事はなかった。FT817やKX3に使える。

aitendoのトロイダルコア 2017/3/9

格安トロイダルコアが、伝送トランスに使えないか試してみた、緑色のμの高い方です。

コア巻数μHAL9M59M総合
TC6x3x3G519750-0.5dB-0.8dB△ぎりHF-Low
TC8x4x3G5522100-0.5dB-1.0dB△ぎりHF-Low
TC10x6x4G4452800-0.9dB-1.7dB×
FB8015522000-0.1dB-0.4dB
FT37-431037370-0.1dB-0.3dB

残念ながら、あまり良くない、がまんして低い周波数にと言う感じ。
やはり43材のコアが最良で、TV用300-75Ω変換器の2穴コアが次に使えて、それには及ばない結果だ。

ノイズフィルターとしては大きなインダクタンスが得られ良いようでした。

アンテナ・アナライザの製作 2017/2/16〜2018/10/18

製作していたアンテナ・アナライザがようやく動く所まで来た。
基板は片面GND付きを使い、ケースは透明ペンケースを加工している。
はじめは色々な機能を考えていたが、試用してみるとマニュアルとスキャンだけで良さそう。

50MHzではSWR=1.0→1.06、Z=50→54Ωほどの誤差がでている。

以下はホイップアンテナCM144Wの測定結果(実線SWR,破線Z)
インピーダンスが50Ωより低い所も検出しているし、グラフもminiVNAに良く似ていた。

その後、検出器を改良し54MHzでもSWR=1.00へ誤差を減らせた。
さらに、EEPROMへ測定値を保存し再生、パソコンへの取り込みと機能も改善した。

4/19.アンテナアナライザー資料 
基板を作ったので完成品にして、ヤフオクへ出してみた、反応は上々。

8/8.DDSユニットの改造が面倒なのと強度Upを狙い、DDSーICを基板付けに変更した。
コスト的にはIC単品はユニットと同じかむしろ高いくらいだった。
スプリアスも低減したようだ。出力トランスの配線が短くなったから?

2018/4.昨年、AliexpressでAD9850BRSを10ケずつ2ヶ所から買ったが、安い方から不良品が2つ出た。
 VCC-GNDショートと波形歪だった、これも中華リスク。

2018/8.AD9850が値上がりした、一年前は$7だったのが$11、DDSユニットも同様である。
 それでも国内よりはAliexpressの方がずっと安い。

2018/10.新たに作ったやつでAD9850が動かず大苦戦。壊した?不良品?。
 3つ目でやっと出たら周波数が違うし汚い感じ。1.5倍だったのでクロックを変えて確認。
 隠し機能のクロック逓倍が6倍になってた事が判明!この3つ全てロット#1519だった。
 噂のリマーク品で、AD9851の検査で外れたのをAD9850BRSZにリマークした物だろう。
 今回のは刻印が白でなく茶色で、#1519のみロゴの三角も小さい・・・

アンテナ・アナライザの検出方式 2016/11/12-2017/1/28

自作のアンテナ・アナライザが気になり調べてみた。
DK2JKが回路図を公開してて、K6BEZも画像を見ると同じ構成の様だ。

DK2JKやK6BEZのアンテナ・アナライザはSWRのみだが、インピーダンスを表示する物もある。
調べてみたら、VK5JST Aerial AnalyserとかJH1UMVさんの解説リグエキスパートが詳しかった。

Aerial AnalyserはFCZ118のインピーダンスメーターと同じ抵抗一本式で、精度を上げている。
ブリッジ式はSGからの基準電圧、ANTからの反射電圧、ANT端の電圧から計算する。
だが、正しい計算方法は難しすぎる、簡易的な計算の誤差はどうなんだろうか?

また、ログアンプ検波(AD8307)を使うと、ダイオード検波よりバラつきや誤差が小さくなるらしい。
価格の安いMAX9933は、測定レンジが狭いのはともかく、シングル入力ではブリッジの差動が読めない。

Si5351Aなら144MHzまでカバーできそうだが、矩形波なので高調波で誤差が大きくなってしまう。

BANDごとにLPFが必要になる、面倒そうだ・・・

1/28.抵抗ブリッジ&ダイオード検波をバラックで組んで実験してみた。
 結果は中華DDSでは検波電圧が低すぎ、トランス出力で無改造より出力UPしててもレベル不足だ。
 特にANTインピーダンスが低い場合が判リ難い、高い場合は検出できそうだが、不完全な物になる。
 K6BEZタイプ自作品を見てもSGにアンプを追加してる例はほとんど無い、どうなんだろう?

中華DDS、AD9850の改造実験 2017/1/22-1/30

1.RF出力をトランス出力に変更、出力レベルも6dBup
 20.21pinにつながるLPFなどの部品(C1-7,R4-5,R9,L1-3)を全部外した、
 FB801-9tトリファイラ巻のプッシュプルトランスを追加

2.CLK4逓倍を試す
 載せ替える発振器は43.5MHz、*4=174MHz
 改造特性がJA9TTTさんのBlogしか見当たらないので測定してみる

DDS改造の写真DDS改造品の特性

改造後のスプリアスは思ったほど悪くはなかった。隠し機能でバラつきがあるらしいが当たりかな。
消費電流は約120mA→約140mAに増えた。
50MHzまでのアンテナ・アナライザには使えそう、LPFも60MHzだけで出来そう。

1/30.もう少し出力up出来ないかとRsetを小さくしてみた、仕様書には1.95KΩの記載がある。
 R6を3.9K→2KΩにしたら+5dB位したものの、スプリアスは更に強く多くなっていた。
 中間の3KΩでは+2dB位だが、スプリアス増加はまだ有る。あまり小さくしない方が良さそう。

実験用安定化電源の改造 2017/1/8

LM384アンプの利用も考慮し電圧アップと電流表示の追加を行った。

レギュレータICをLM317からLDOのPQ20RX11に変更。電圧は1.5V〜18V→2.75〜20.5Vとなった。
電流検出はLT6106を利用。SOT23変換基板にCRも実装しました。
 回路図→DCpower.PNG

改造した電圧計は0V付近は低めに出るようで、電流が少ない時はやや低く出る。
また、検出抵抗が0.1Ωなので1Aで0.1V落ちるが実用上は大丈夫だろう。

プリント基板の切断 2016/6/16

プリント基板の切断はPカッターで深く削って折る、という方法でやっていた。
でも、ガラスエポキシは折れるまで溝を深くするのが結構大変で、刃もすぐにダメになる。

金属用の糸鋸(エンジニアNo.710)で切ってみたら、小さい物はPカッターより楽かもと思えた。
気を付けないと切り口が曲がってしまうが。

通信用スピーカ、その2 2016/1/27

格安オーディオ用スピーカー(F02406H0)を買った。エッジ直径は52mmだが磁石は大きい。
Boxは前回と同じ桐箱10cm角0.7リットルです。

密閉型では、低音ばかり出てつまった感じの音になってしまった。
300Hzに共振のピークが出て中域が落ちる変な特性になっていた。F02406H0_box01.gif

蓋を外して背面開放型とすると、バランスの取れた良い音になった。
特性も低音から高音までフラットになった。(単独でもほぼ同じ)F02406H0_box_open3.gif

過渡特性も比べてみた。F02406H0はパルスが再現されるが、ラジオ用では三角になってしまう。
F02406H0_box_hole_P.gif65P01S_Box_o_k_P.gif

スピーカーBox写真

リグに繋いで聴き比べると、F02406H0の方が低い音が目立ち聴き疲れしにくい音だと思う。
ただ、弱いSSBでの了解度はどちらもあまり変わらない様に感じた。

密閉型に吸音材(フェルト、脱脂綿、布)を入れた場合も試した。
改善はされるものの背面開放には及ばなかった。

スピーカーの設計を色々、調べてみたが密閉型が共振するという情報は無かった。
バスレフのポート共振を300Hzにすると、共振ピークは高くなるが、中域が落ちる例も見当たらなかった。

通信用スピーカBoxの製作 2015/12/25、2016/1/3

リグを積み重ねると、スピーカが隠れて音が悪くなる。そこで、スピーカBoxを作ってみた。

箱はセリアに有った木製Boxで10x11x10cmである、桐でフタ付きなのに100円!
底面に100ケ以上の穴を開けて、中に7cm0.5Wのスピーカユニットを仕込んだ。

上下の穴は背面のエアダンパーを考え開けた、バスレフというほどは効いていないと思う。

スピーカー1外観写真

1/3.リグ内臓のより低音が出ているが、変な感じもしたので周波数特性を測ってみた。

使用ソフトはWavegene+Wavespectra、マイクはSP0103NC3-3というシリコンマイクユニット。
なお、パソコン用ヘッドセットのコンデンサマイクも使ってみたが、傾向は概ね同じだった。

結果は400Hzにピークがあって(f0?)、1.6kHz付近に変な落ち込みがあった。
NSE_70-020_Box.gif (サイン波を出して耳で確認したが、このとおりだった。)
スピーカーユニットを何個か変えてみたが、450〜650Hzにピークがでていた。
65PS01S_Box2.gif 単独で測っても同じだ、ラジオ用のスピーカーはこんな特性なのか?

あれこれ試した結果、裏蓋を外し吸音材(ガーゼマスク)で蓋をすると良くなった。
これで、f0ピークも抑えられ、フラットな周波数特性となった。65PS01S_Box_o_k.gif

ちなみに、SONY SRS-18という小型スピーカも測ってみた。SRS-18_s.gif

miniVNAはネットアナ 2015/9/26、12/27

今頃、使い方が判ったのだが、miniVNAはネットワークアナライザだった(^_^;)
ジェネレータとしても使える事は知っていたけど。

ModesをTransmissonにして、DETとDUT間に測定物を入れると簡単に測れた。
LPF LPF_shinwa_1001.PNG(ケーブル、コネクタのロス含む)
XTALフィルター XFIL_FX07800C.PNG(直列に220Ωを入れて測定)

これはいい! ちなみにminiVNAtinyはこれが3GHzまで使えるのか、すごいな。

12/27.XTALフィルターのインピーダンスは数百〜数KΩなので、伝送トランスを作って測ってみた。
 トランスはFB801に1:3で5回巻き450Ωにした、ロスは2個で0.3dB位。

抵抗の場合と少し変わり更に正しい特性に近くなった感じ。帯域内リップルは残っている。こういう特性かも。
FX07800C_450.PNG

安定信号源 10MHz OSC 2014/11/23

KX3の温度補正をやり直すために安定した50MHzの信号源を作りました。
秋月のチップTCXO 10MHzの5倍高調波を利用します。

10MHz-OSC.gif

TCXO出力は偶数倍(20,40MHz)はほとんど無くて、奇数倍の30,50MHzは出ていました。
出力に付けた線を、リグの代用アンテナから50cm位にすれば十分な強さになった。

LCRメータとニッパ 2013/3/4

秋月から数千円のLCRメータDE-5000 が出たので買ってしまった。
テスタタイプだが思ったより大きかった。

コンデンサが高精度で測れるのも良いが、コイル(インダクタ)の測定が画期的。
オプションのプローブで無くても短くしてやれば、手巻きコイルもちゃんと測れる。
ポイントはFREQで測定周波数を上げてやる事。

DE-5000とニッパの写真

ホームセンターで小型ニッパを物色、かみ合わせや精度を見るのに、やわらないティッシュを切ってみた。
300円の外国製はうまく切れなかったのでNG。800円の国産はパチッと切れて良好でした。

MICコンプレッサーの組み込み 2007/2/23

WYAさんに、コストパフォーマンスは抜群! と聞いて、
FCZ寺子屋111のバッシブマイクコンプレッサーをFT-817のハンドマイクに組み込んでみた。

配線は短い方が良いだろうし、どうやろうかとマイクを良く観ると隙間は結構ある。
そこで小型化して直接、マイク基板上に空中配線してみました。

Trはミニモールド、抵抗は1/6W、コンデンサはタンタルとチップコンを手持ち部品から使いました。
1N60*2の高さが重りに接触しない、ぎりぎりの高さでした。

オリジナルは3V用なので、5Vで同じ増幅率になる定数をシュミレーションして決めました。
また、GNDはMIC側の方がいいんじゃないか?と5pinにしています。(抵抗の足に半田付けで支えになる)
MICcomp回路図 →MICcomp1.png

VO-52で試しています。廻り込みも無く、SWを切り変えると効いているような感じはしています。

ダミーロードの試作 2006/11/3-9

以前、秋月店頭で購入したフロリダRFの32-1051(50Ω30W)がそのままにして有ったのでダミーロードを作ってみました。
BNC-Rの出っぱりを糸鋸で切り落として、手持ちのヒートシンクにねじ止めしています。
また、この抵抗はGND側にフィンが出ていないのでヒートシンクの接触部分をを紙やすりで削って導通させています。
BNC側も同様。
写真→Dumy0652s.jpg 
抵抗リード直結+アルミ上カバー+基板で太く(写真)
SWR 145MHz1.31.11.1
SWR 435MHz1.61.31.3

抵抗までのインピーダンスが高いのかとパターンを太くしてみたが、ほとんど同じだった。??
1.2GHzではSWR=2位とまだまだで、抵抗は高性能なはずなので改善の余地ありです。

11/9.抵抗のリードは1.5mm幅、長さ13mm位でちょうどBNCに届く位置にしてあります。
  計算上このリード部分のインピーダンスは100Ωほどになるので、基板で太くし下げてみました。(写真)
  計算はi-labのTool。表の左と中央は基板なしでリード直結です。

<コメント>

UHF用インピーダンスブリッジ 2005/10/20

手持ちのSWR計が146MHzまでで、435MHzの測定はリグのSWR表示しかなかったのでアンテナを調整するためにインピーダンスブリッジを作ってみました。

アンテナアナライザのブリッジ部だけ抜き出した感じです。STDにつなぐダミーロードを変えることにより、ANTインピーダンスが高いか、低いかも判ります。

BNCコネクタはオークションで見つけた基板用で小さく作るには絶好でした。
通販も利用して部品を集めたが、名古屋に行ったら、FCZキット226のSWRブリッジがあったので、結局それも買ってしまいました。Hi

FCZキットのSWR計もなかなか優秀でちゃんと435MHzのSWR測定が出来ましたが、自作のブリッジではもっと検波電圧が揃っている感じでした。
ダミーロードは補正板型とストリップライン基板式を作ってみたが、差は少なく僅かにストリップライン基板式の方が良く感じました。

これで、ループアンテナを測ってみると共振周波数はやはり低くなっていました。ループを短く修正して、ほぼ中心が435MHzになりました。
なお、この測定器ではケーブルの長さを変えてもSWRの変化は少なかったです。検出部がCM型とブリッジ型の違いかもしれません。

トーンエンコーダーの製作 2005/9/14

下の435MHz5エレ八木の効果はすばらしく、衛星からの信号はだいぶ良く聞こえるようになりました。
しかし、最近のFM衛星AO-51やSO-50にアクセスするためには、67Hzトーンを載せて送信しなければならない事が判りました。

最新の無線機なら内臓していますが、ちょっと古いものだとオプションや設定そのもが無かったりします。オプション以外のICトーンエンコーダーを古い無線機に組み込むのはほぼ無理ですし、FM衛星用としては67Hzが載ってれば良いはずなので、アナログ発信器で作って見ることにしました。

発信回路はツインT+Buffで綺麗なサイン波を出しています。
実際にはR3はVR、R7は負荷なので無い、TrはAF用の適当なやつで、R4,R6でレベルを合わせました。
最初、コンデンサはセラミックでやってみたのですが、周波数変動が大きくてNGでした。
タンタルに変えたら変動は小さくなり使える物になりました。

電源やトーンの入れる所はトランシーバー付属の回路図で確認しました(必需品ですね)。
トーンのOn/Offはモード表示のLED出力から取って、FM時のみOnするようにしています。(FM時はずっとでっぱなし)

テスタで周波数を調整し、トーンデコーダーの有る無線機で送信したのを別の無線機で受けて、それと同じレベルになるように合わせました。とりあえず、これでうまく行っています。

その後:最近だいぶ涼しくなってきたので、再確認したら67.3Hzでした。まあまあですね。

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