組み立て
組み立ては、写真の様にアルミ板を組み合わせただけのシンプルな構造とし、基板は平面状に配置しメンテし易くし、最終デバッグ完了時にはカバーを付ける予定。
フロントパネルには、MICジャック、KEY入力、PCへの入出力ジャックとRX/TXの表示。SWやVR等はすべてPC側の制御としたので、パネルはすっきりしています。
リアーパネルには、フロントエンド部のFT-301Sとの接続ACCコネクタ、VFOコネクタ、RS232C、RX/TX IF OUT端子と一杯になっています。
最終ブロック図
製作当初のブロック図から、変更がありあらためて信号の流れについてまとめておきます。図はクリックで拡大
受信信号の流れ、FT-301Sから9MHzのIF信号を取り出し、8.988MHzのローカル信号とMIXして12kHzのI/Q信号をPCへ出力します。ソフトでフィルター、検波などの処理をして
、AF PWR基板へ出力します。受信部の詳細についてはこちら、AF AMPの詳細はこちらを参照してください。
送信信号の流れ、MIC入力信号をALC/MIC AMPを通して、PCへ出力します。PCソフト(SDRStudy改)で12kHzのI/Q信号を作成、TX基板で8.988MHzのローカル信号とMIXして9MHzのIF信号を
作成します。送信部の詳細はこちらを参照してください。
TX IF信号は、ATTでFT-301のTX IFレベルに合わせます。ATT挿入の理由として、サウンドカードのノイズや基板内の浮遊結合などにより、9MHz IF信号に一定レベルの不要成分がのっているので
、出来るだけ信号レベルを大きく出力してから、ATTでレベルを落とせば不要ノイズ成分も減衰するのでS/N改善できます。
CW時は、PCのI/Q信号作成では、遅延時間の影響で運用しずらいので、Si5351により直接9MHzを作成し、PICでON/OFFしてCW信号としています。
マイコン部では、Si5351の制御、VFO周波数測定、PCとのI/F、送受切り替えなどの処理、詳細はこちらを参照ください。
特性評価
メーカ製トランシーバーの定格や特性を参考に、IF部単体と、FT-301との組み合わせての定格と特性評価をしてみました。
定格 SDR単体動作
| 項目 | 定格値及び測定値 | 備考 |
| 電源電圧 | 13.5V typ | |
| 消費電流 | 受信時156mA 送信時 230mA | RX SP OUT 無信号時 |
| 対応モード | LSB/USB/CW_L/CW_U/AM/AM_L/AM_U | AM_L AM_Uは受信のみ |
| RX IF入力インピーダンス | 50Ω 不平衡 | RCAジャック対応 |
| TX IF出力インピーダンス | 50Ω 不平衡 | RCAジャック対応 |
| シリアル通信I/F | RS-232C 19200bps | |
| IF周波数 | 9MHz |
測定値 測定条件 SDR単体動作
| 項目 | 定格値及び測定値 | 備考 |
| 消費電流 | 受信時156mA 送信時 230mA | RX SP OUT 無信号時 |
| LSB受信感度 | 9dbu(EMF) | S/N=10db フィルターBW=2.7kHz |
| AM受信感度 | 20dbu(EMF) | 400Hz 30% MOD S/N=10db フィルターBW=6.0kHz |
| スピーカ無歪最大出力 | 1.3W | 8Ω負荷 シンクロで歪み発生ポイントのレベル確認 |
| イメージ比 | -44db | 受信周波数9MHz対イメージ周波数8.76MHzの比 |
| TX IF出力レベル | 100mVp-p | RL 50Ω CW |
| IF周波数偏差 | -11Hz | @CW時 9MHzに対するずれ |
| スプリアス | -50db以下 | 9MHz Ref 2f,3f測定 |
| キャリア抑圧比 | -60db以下 | 希望出力-12kHzのレベル確認 |
総合特性測定値 測定条件 FT-301+SDR動作
| LSB受信感度 | -10dbu(EMF) | S/N=10db フィルターBW=2.7kHz |
| CW受信感度 | -19dbu(EMF) | S/N=10db フィルターBW=0.5kHz |
| AM受信感度 | 0dbu(EMF) | 400Hz 30% MOD S/N=10db フィルターBW=6.0kHz |
| イメージ比 | -54db | 受信周波数7.1MHz対イメージ周波数7.124MHzの比 |
| IF妨害比比 | -64db | 受信周波数7.1MHz対IF周波数9MHzの比 |
その他の特性
左図はSDR単体時とFT-301との組み合わせによるAGC特性です。SDR単体ではAGC動作はソフトで処理しており、弱い信号入力、中程度の信号入力、強い信号入力
時とそれぞれの範囲でAGCの掛かり方を変えています。
総合動作時のAGCでは、FT-301のRF AMP段でのAGCがかかるので、全体としては入力変化に対して自然な音量変化にしています。弱い信号範囲のゲインをUPすると
無信号時のノイズも大きくなるので、「お気に入り特性」から外れてしまいます。
使用してみて
7MHz CWを受信したいる様子を動画に撮ってみました。最初はFT-301のアナログVFOを使用してチューニング、次にSi5351を選択しスペクトラム画面上の波形をクリックして
チューニングしています。
弱い信号時は復調音も小さいですが、ノイズも小さいので聞きやすいと感じます。その分強い信号時は音も大きくなりますが、通常のVR位置では煩雑にVRを調整する
という程ではなく、割と「お気に入り」です。
FT-301とSDR#2組み合わせ7MHz CW受信デモ動画 (YOUTUBEへ)
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