最終的にCAS4Bがベランダホイップでよく聴こえるくらいになりました。
 

以下、古いFMラジオICをSSB、CW受信につかってみた受信部のまとめです。

●歪について
IF部以降を昔のFMラジオICで簡単に作ってみましたが、復調音声出力の歪がとんでもなく大きい問題があります。

そもそもFM受信は利得を思い切り上げて飽和させてリミッターをかけてAM変動分を除去してから復調するようになっていますので、これは仕方がありません。

歪率は、数十パーセントくらいあります。CW信号も濁って聞こえます。よくわかるように実際、144MHzのFT8の信号を受信するとこんな感じになりました(笑)。これは1150Hzと1500Hz付近に2局がでているのですが、2倍の2300,3000Hz付近に帯域の広がった二つの信号がよく見えています。これでは、実用上問題がありますね。
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そこで何とかならないかとレベル調整やインピーダンス変換回路を見直してみました。結果として、少し改善して、歪が数パーセントレベルまでに抑えることができました。なかなか難しいです

まだ歪はありますが、かなり改善したので、通常のSSBやCWであれば使えるレベルまでになりました。
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●IFフィルター
帯域が左右対称になるには、水晶7個くらい必要でした。インピーダンスを合わせるのが難しくて、、あってないと帯域内のリプルが10dB程度とかなり大きくなります。今回はFMラジオICのIF入力インピーダンスが300Ω程度なので利得は下がりますが抵抗で合わせています。また、ミキサと水晶フィルターの間は4:1のトランスを入れてかなりリプルがなくなるところまでできました。

特性は、こんな感じです。11.0592MHzの水晶7ポール、コンデンサは68pF、33pFです
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●感度
IFアンプだけで、11MHzにおいて感度は、-120dBmのキャリアが聴こえる程度で、ローノイズのフロントエンドがあれば十分です。今回の構成で144MHzの-127dBmのキャリアでも十分確認できました。


●Sメータ
感度が悪いです。カタログでも、メータの電圧が増え始めるのが30dBμからなので、感じとしてはS5くらいからしかメーターの針は振れませんが、まあ目安程度にはなります。

●AGC
FM用なので、そもそもAGCはないのですが、リミッター的に過大入力に対してリミットは効くようです。そのため、ローカルの強力なSSB信号でも復調はできます。



。。。次は435MHzの受信部に取りかかります









確定申告とか、本業の開発品納入で忙しくて中断していましたが、再スタートです。

2mのダウンコンバーターまで動作したのでIF増幅以降となります。

当初、開発済みの超小型トランシーバーの受信部を流用しようと考えていました。小型で簡単にでき高感度なのですが、DSPラジオICを使っているのでBFOの信号レベル調整が難しく、マイコンノイズを拾うのと雑音が多くよくありません。また、SメーターもBFOがあるため表示できません

こういう気に入らない点があったので、新しく考えてみることにしました。やはり、製作は簡単にしたいのと小型化とコイルレスはmustなので1チップのICを探したのですがSMDで使えそうなものが見つかりませんでした。

ラジオなどはDSP化されてしまって、TTGOラジオのSSB部を使うという方法も考えたのですが、手持ちに大量のサンヨー製の古いFMラジオ用のLA1235や1231などのICがあったことを思い出して、使えないかと実験してみました。

このICは、昔、放送局のモニター受信機を開発しているときにデーターを測定したこともあるので馴染みがあるというのも理由です。

IFは、FMチューナー用なので10メガ程度は問題なく使えます。ただFM放送用はAGCはあまり必要としないのと検波回路が使えません。

しかしながら、FM検波で直交信号を用いるCuadrature検波を使っているものであれば、キャリアを入れることでSSBを復調させることができます。この手のSSB受信回路は見たことがありませんが。

おそらく歪が大きくて使えないかとも思いましたが、実験してみました。回路はまだ試作なので非公開ですが評価ボードは、FMチューナーICとLM386音声アンプ、スピーカーを載せたものを簡単に作ってみました。

FullSizeRender

これに、RFワールドの実験基板の発振器とミキサーを使って、夕方の7メガを聴いてみました。

こういう時にRFワールド基板は、自分で頒布しているのでいうのもxxですが、本当に簡単な実験に重宝します(笑)

一応、聴こえるようなのでデーターとかみてみたいと思います。

感度も良さそうでSメーターもBFO信号を拾うことなく出てきました。AGCもリミッター程度ですがあるのでサテライト通信用であれば使えそうで、入門用の小型のSSBユニットなどに使えればキットなど作ってみたいと考えています


https://twitter.com/7l4wvu/status/1498576660370579462?s=21

















BPFが予定通りの特性が得られたので、次にRFアンプ、ミキサーなどダウンコンバーターの確認です。

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●RFアンプは、RFワールドの頒布基板で使用したBA420を使用しています。

DC3.3Vで単体特性をネットアナで周波数特性をみると、145MHzで利得が18dB、435MHzで16dBでした。下図のデータシートとほぼ一致しております。

また、衛星通信では強い信号は入ってこないという認識からRF AGCは考慮していません。BGA420でも入力にバイアスをかけることで20dB程度の利得調整はできると思いますが。

bga420


●ミキサーは、3.3Vの低い電圧で使用できるという理由からNJM2288を使用しました。
このICは、ローカル入力のアンプが入っているので-15dBm程度のレベルで動作します。今回の435MHzの様にSi5351の高調波をローカル信号に使用する場合、DBMではドライブできないことが多いので好都合です。しかしながら、使用周波数がUHF用となっており、OIP特性などはあまりよくなく、HF帯など強い信号がひしめくような用途では適していません。

変換利得は、データーシートでは9dBということですが、試作回路ではBGA420の出力インピーダンス50Ωでそのまま接続しています。その場合の利得は-2dB程度となります。

今回の回路で、実際に入力フィルター、RFアンプを含めた変換利得を、SG信号を使ってミキサ出力をスペアナで測定してみたところ、145MHzは15.5dB、435MHzは11.7dBとなりました。

入力フィルターのロスを含めると435MHzでは少し利得が低いかも知れません。一応、感度不足の場合の対策として、ミキサー回路の入力マッチングを考慮してデーターシートのスミスチャートから入力インピーダンスを求めておきます。データシート記載の実験回路データを入れると以下のようにマッチングがとれることがわかります。

njm2288マッチング435MHz



また、145MHzではどうなるかということも一応準備。NJM2288の入力インピーダンスは結構高くなりますが、以下の様にミキサ入力に並列140nHと直列6pFくらいでいけそうです。

njm2288マッチング145MHz







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