SDRトランシーバー2号機の製作

構想の具体化
　大まかな構想案とブロック図をまとめてみました。

• 1. SDR Main部は、IF周波数(9MHz)対応のTRXユニットとして、出来るだけシンプルかつ十分な実用性能を確保する。
• 2. フロントエンド部と送信PA部は、アナログVFOを使用したFT-301Sを使用し、受信IFと送信IF部をSDRで受け持つ。
• 3. 受信部は以前CQ誌の付録に付いていた基板を改造して、使用する。
• 4. 送信部はSoftRockとG40を参考に出来るだけシンプル化した物を製作する。
• 5. サンプリング周波数は48kHzとし、受信範囲は8.988MHz+/-24kHz、但し通常は8.988MHz+12kHzの9MHzスポット周波数を受信。

ブロック図
　以下にブロック図を示します。
　今回は太線のブロックを製作し、1号機と差し替えながら全体構成をシンプル化していきます。

　

　 受信部の製作、CQ誌付録のSDRの特性評価
　第一ステップとして、CQ誌SDRを組み立て特性評価してみました。
測定条件　受信周波数9MHz、ローカル信号はSi5351から8.988MHz X 4倍のクロックを供給、ソフトはSDRStudy(改)を使用。

項目	測定値	備考
感度	15dbu(EMF)	S/N=10db
イメージ比	-33db	9MHz受信時に8.976MHzのイメージ周波数の受信レベル比

　受信感度はRF AMPが無いのでそれなりですが、イメージ比が実用性能としてはちょっと不足気味です。

CQ誌付録のSDR特性改善改造
　 　受信感度については、フロントエンドでゲインを取れば実用性能が期待できるので、イメージ比改善の改造について検討します。
　イメージ悪化の要因として、I/Q信号のゲイン、位相バランスが取れていないことが原因で、CQSDRでは簡略化のためIゲイン補正や、位相補正の調整機能がありません。
ゲイン補正はI/QそれぞれのAMPゲインを調整し、位相補正はミキサー段のクロック0/90゜のずれを補正します。補正方法として アナログSW(4066)のコントロールラインに数100Ωの抵抗を挿入し、4066の内部容量を利用してRC位相シフト回路を構成しました。この場合どちらのコントロール信号を ずらすかはカット&トライでやってみるしかありません。
　アナログSWを使ったミキサー回路の多くは、0/90/180/270゜の4つのコントロール信号を使用しますが、CQSDRでは簡単に0/90゜の2つの信号で済ませている分、補正も簡単 に済ませられます。 　左の回路図はクリックで拡大、CQSDRにそれぞれゲイン補正と位相補正用のVRを追加した回路になります。VRは上の写真の様に空きスペースに追加しました。
位相補正の抵抗値は400Ω程度になったのでVRとしては500Ω程度の方がいいかもしれません。ゲイン補正は元々ばらつきが少ないので効果は少ないのですが、位相補正の改善効果は大きく 盛り込み必要回路です。

改造結果

左の画面は改造前のイメージ受信と右がバランス調整後のイメージ受信比較、(クリックで拡大)。バランス調整前は33db程度のイメージ比が、48dbに改善でき、更に全体として フロントエンドのルーフティングフィルターの特性も加わるので、トータル-70db程度のイメージ比となり、まずまず実用レベルとなりました。

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