「お気に入りのSDR製作、ハード構成を考える」

 


 写真は、久しぶりに半田ゴテを持って実験中の、SDRトランシーバーのマイコン部とマイクALCアンプ部のバラック基板。1年半ぶりにハード製作すると、必要な工具類や ツール類のしまい場所を忘れてしまっていました。


2019.6.27

はじめに
 SDRStudy(RFW#22に紹介)をペースにした「お気に入りのSDR製作」、必要なソフト要素技術は確認出来た所でそろそろハード部との組み合わせを検討していきます。
 ハード構成については、本プロジェクトのスタート時にも検討していますが、少し変わってきました。自作SDRをスタートのページ

どのような構成にするのか?
 SDRトランシーバーでも、RFフロントエンドやPA部等は、従来のトランシーバーと同じなので、既存のトランシーバーのRF部、PA部をそのまま利用することが可能です。
一方、シングルバンドの構成では、バンド切り替えが不要な分、RFフロントエンドが簡単になり、ダイレクトコンバージョン方式のようなSDR単体のトランシーバー構成が考えられます。
但し、送信時はベースバンドからRF変換のイメージ比が40-50dB程度しか取れないので、スプリアス規定上対策が必要になります。その点、シングルスーパー方式ではIF段に簡単なハード構成のフィルターを挿入すれば イメージ改善が出来ます。
 受信周波数可変方法として、SDRのLOCAL周波数を可変にする方法と、メイントランシーバーのVFO可変の方法を検討しましたが、「アナログVFOのフィーリングが好き」という理由から、メイン トランシーバーのVFOを利用することにして、安定度が必要な場合はEXT VFOにします。
 以上を考慮して、シングルスーパー方式として、RFフロント部とPA部は既存のトランシーバを利用し、IF周波数処理部をSDRの構成で進めていくことにしました。 叉、SDRのLOCAL周波数を変えることによりSDR単体としても使えるようにします。

  検討中のブロックダイアグラム

   SDRと組み合わせるメイントランシーバーには、IF周波数9MHzのFT-301Sを想定。他にも当局のシャックにはIF周波数が455kHz(高一中二受信機を想定)、8.985MHz、10.7MHzのリグがあるので、 これらのリグにも対応できるようIFフィルターを切り替えられるようにします。

 入力のフィルターは、通常は受信時はスル―として、送信時にベースバンドの周波数(今回は12kHz)のイメージ対策として挿入します。必要特性としては、-24kHz離調で-20から-30dB減衰するようにし、全体として イメージによるスプリアスは-70db程度を目標とします。

 SDR本体は、以前から実験的に使用しているG40というボードを利用。この部分については今後更なる性能改善の為、自作実験を進めていきますが、今回はソフト開発を優先しているため、既存のボードを 利用します。
 SDRのLOCAL信号は、さまざまなIF周波数に対応するためクロックジェネレーターSi5351で作成。Si5351は3出力が得られるので、A出力をSDRのLOCAL信号、B出力をメイントランシーバーのEXT VFO用として出力します
メイントランシーバー側は通常アナログVFOですが、送信時や長時間の周波数固定運用時は、Si5351の信号に切り替えられるようにします。

 SDRのI/Q出力は、送受切り替えリレーを経てPCのライン入力端子へ供給。
 マイクからの信号はALC/LPFを経て送受切り替え、PCへ供給。ALCには従来TA2011というICを使っていましたが、今回はNJM2783というICを使い、切り替えによりメイントランシーバー側へも出力するようにします。
 マイコン部はPIC16F886を使い、メイントランシーバーのVFO周波数カウントし、PCへシリアルデーターを出すほか、PCからのコマンドを受信してSDRのハード設定をします。
 LCD表示はシンプルに受信周波数表示1行のみとし、必要に応じてLOCAL周波数などの切り替え表示とします。
 

  メイントランシーバーの改造
 メイントランシーバーには、古いFT-301Sを改造して使用します。改造項目としては、

等、古いトランシーバーもSDRとの組み合わせで、末永く使っていくリグにしていきます。  

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