外観
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、基板はシャーシ仕切り上下に配置しメンテし易くしています。
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次期機種(SDR#4)への試作評価機としているので、ケースには入れず、このまま試験運用の予定。
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、BPFチューニング用VCつまみ、VFOダイアル。
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が、VCつまみがちょっと余計だったかも。
リアーパネルには、ACCコネクタ、RS232C、ANT端子、SP端子。
最終ブロック図
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製作当初のブロック図から、変更しましたので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、ANTからの7MHz信号は、BPF(WIDE/NARROW切り替え)、PIN DiによるATT/AGC兼用回路、PF AMPを通して、5MHz台のVFOとMIXして1.966MHzのIFにDWNします。
IF信号は、G40 SDR UNITで24kHzのIF IQ信号に変換してPCのサウンドカードへ出力します。
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18kHzのI/Q信号を作成、G40基板で2ndローカル信号とMIXして1.966MHzのIF信号を
作成し、BPFを通してNJM2594で7MHzに変換します。。送信部PAは7.195MHz AM送信機を流用しました。 マイコン部では、Si5351の制御、デジタルポテンションメーターMCP4018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、 |
特性評価
メーカ製トランシーバーの定格や、QEX(2012.6 ARRLラボ測定項目の研究 CQ出版)の無線機評価方法を参考に、定格と特性評価をしてみました。
ジャンクの測定器や自作測定ツールの組み合わせですが、「お気に入りSDR」が数値データ―評価出来、次期SDR#4へのフィードバックにもなります。叉比較データとしてQEXに掲載されている
エレクラフトK3のデーターを参考値に記載しています。
定格
| 項目 | 定格値及び測定値 | 備考 |
| 電源電圧 | 26V typ | |
| 消費電流 | 受信時約350mA 送信時 1.5A | RX SP OUT 無信号時 TX AM 10W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 |
| ANTインピーダンス | 50Ω 不平衡 | |
| シリアル通信I/F | RS-232C 19200bps | |
| IF周波数構成 | 7MHz--1.966MHz--24kHz | トリプルスーパー |
測定値 測定条件 特に指定無き場合、測定周波数 7.1MHz AGC OFF CWモード500Hzフィルター
| 項目 | 定格値及び測定値 | 備考 | K3評価データ |
| 最小受信感度 MDS | -123dbm/-130dbm | RF PRE OFF/ON | -130dbm/-138dbm @14MHz |
| AM受信感度 | 3.9uV/2.0uV | 1kHz 30% MOD S/N=11db PRE OFF/ON フィルターBW=6.0kHz | 1.6uV/0.9uV @3.8MHz |
| ゲインコンプレッション | 89db | 10kHzオフセット PRE OFF | 20kHzオフセット 142db @14MHz |
| レシプロカルミキシング | -82dbc/-78dbc | 2kHzオフセット アナログVFO/Si5351 PRE OFF | -86dbc @14MHz |
| IMDダイナミックレンジ | 85db | Δ10kHz 2Tone PRE OFF | 103db @14MHz |
| Sメーター確度 | 40dbu @S9 68dbu @S9+20 | SメーターS9とS9+20表示する入力レベル確認 | |
| スピーカ無歪最大出力 | 0.8W | 8Ω負荷 シンクロで歪み発生ポイントのレベル確認 | 2.1W |
| IF/AUDIOレスポンス | CW 550Hz LSB 230Hz〜2.4kHz AM 60Hz〜2.9kHz | 復調出力が-6dbとなる周波数確認 | CW 459〜800Hz LSB 292〜2820Hz AM 113〜2890Hz |
| 1st IFイメージ比 | 104db | 受信周波数7.1MHz対イメージ周波数3.168MHzの比 | 88db @14MHz |
| 2nd IFイメージ比 | 83db | 受信周波数7.1MHz対イメージ周波数7.148MHzの比 | |
| IF妨害比 | 95db | 受信周波数7.1MHz対IF周波数1.966MHzの比 | 105db |
| 送信部特性 | |||
| 送信出力 | AM 4W LSB 12Wpp CW 9W | ||
| スプリアス | 2f -67db 3f -70db以下 | 7.1MHz Ref 2f,3f測定 CWモード | -52db @HF |
| LSBキャリア/逆サイド抑圧比 | -50/-70db | 1kHzシングルトーン入力時 | -70db以下 |
| CW送信周波数確度 | -6Hz | 周波数表示と実送信周波数の差を確認 | |
| 送信レィテンシ― | LSB 0.3sec CW 16ms | MIC音声入力して送信出力するまでの遅延時間、Key DWNしてから送信出力するまでの時間 | 12ms |
| 残留雑音レベル | -38dbm | LSBモード時、MIC音声入力をGNDにした状態で、送信出力レベルを確認 | |
| 送信AUDIOレスポンス | LSB 180〜2718Hz AM 60〜2884Hz | MIC入力周波数を変化させ送信出力-6db低下 |
測定値補足説明
プロジェクトスタート時に設定した目標仕様に対して、受信感度、IMD特性が目標に達しませんでした。
受信感度については、QEXでは「-123dbmが目安」とあり、確かに7M帯では外来ノイズが大きく、あまり高感度にする必要が無く、実運用でもRF GAINを絞って使用しています。
IMDは目標仕様「-30dbm 2Tone入力〜」でしたが、実際には-38dbmとなり、目標には届きませんでした。主な原因として1st MIX SN16913の実力不足です。 対策として
NARROW BPFを実装しましたが、ほとんど使用することがありません。IMDの影響が出る夜間の強力短波放送の時間帯には、7.195MHzは全く開けていないので、実用性能上問題なしです。
送信残留雑音の評価方法はQEXの方法と違いますが、もう少し小さくしたいところです。主な原因は送信MIX NJM2594からの雑音で、電波として相手局には届かないレベルですが
モニターのヘッドホンでは結構な耳障りになります。
PC SDR画面
左図は、日中7.150MHz付近の普段の受信設定画面(クリックで拡大)。スペクトラム表示範囲は34kHzなので、LSB変調の音声スペクトラムもしっかり判別できます。多くの局は
ほぼ1.5kHz以下の帯域に分布しているのが判ります。
7.146MHz付近に、「ジ―」という大陸からの?迷惑雑音が見えています。
SDR#3では、PRE ON/OFF、BPF WIDE/NARROW、RF AGC ON/OFF、RF ATT選択のコントロールを追加しています。
SDR画面上から自作リグの制御ができるのは、やっぱりいいですね。
使用してみて
7MHz SSBを受信の様子を動画に撮ってみました。ANTは10mH エンドフェッドアンテナ。フィルター切り替え、ATT切り替えなど操作しています。外来の妨害雑音が一定周波数
毎にでているので、ノッチON/OFFで効果をみています。
以前のSDR#2に比較するとAGCの効き方が自然な感じで、なかなか「お気に入りSDR」に仕上がりました。
時々、7.130〜7.195MHzで出ていますので、レポートお願いします。
SDR#3 7MHz SSB受信デモ動画 (YOUTUBEへ)
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