2013年6月19日水曜日

28-50MHz AM/FM Transceiver (8) 完成

外観(FRONT)
CQ誌にAMの話題が掲載される前から作り始めたのだが、やっとのことで取り敢えず完成した。といっても課題も残っているが。
 当初計画は以下の様であった。
【特徴】
・ミクサーにアクティブ(受信)、パッシブ(送信)を使用
・VFOにDDS(最初はPLLの予定であったが)を使用
・AM変調にICを使用した低電力での変調
・送信パワーアンプに三菱パワーFETを採用


外観(BACK)

【計画仕様】
周波数:28.000-29.7MHz 50.000-54.000MHz
モード:AM・FM
出  力:5W(AM,FM)







最終的な性能は、以下の様になった。

 周波数: 28.000-29.7MHz 50.000MHz-54MHz
 モード:  AM,FM
 出力:  28Mhz帯 2.5W(AM、FM) 50MHz帯2W(AM,FM)
 電源:  受信時 28MHz帯AM 0.37A FM 0.44A
            50MHz帯AM 0.44A FM 0.40A
      送信時 28MHz帯AM(無変調)1.46A FM(無変調)1.44A
            50MHz帯AM(無変調)1.32A FM(無変調)1.30A

 AM,FMの電流変化等は、リレーのON、OFF切り替えによる変化である。
28,50MHzの送信時の電流変化は、リレーのON,OFFと出力段の電流変化が主なものである。

50MHz出力スペクトラム
28MHz」出力スペクトラム












【課題】

  • AM変調は低電力変調で行っているが、その後の回路はリニアである必要がある。ピーク時においては、無変調時の4倍のパワーが必要である。その為リニア動作を確保するために、最終的出力は、終段のRD15HVF1のMAXである9W近くの1/4である2W程度に絞る必要があった。実際の交信ではやはり出力10W程度は欲しい。特にノイズの多いときには2Wではきつい。リニアアンプをつけるか、終段をプシュプル等にしてパワーアップを検討していきたい。
  • AM受信にはLA1135Nを使用した。このICはステレオチューナーやカーラジオ等に使用されていたもので、高機能である。AGC、Sメーター回路が入っており、出力の歪みも少なく良い音がしているような気がする。AGCは、高周波用、IF用とあり色々応用できそうである。またSメーター回路は80dBのリニアリティーがある。このICの1クラス上のLA1137Nでは100dB取れるとの事である。今回あまり詳しくは実験しなかったが、LA1137Nも入手してあるので今後いろいろ応用してみたいと思う。7MHzAMであれば、このICにオーディオアンプをつなげばできてしまう。
  • VFOには中華製DDS基板(AD9851を)を使用した。基準発振素子やLPFに問題があるものの価格の安さは魅力である。信号純度が気になるが、これがどう影響するかは実際に使って見なければ分からないと思い、今回採用した。今のところ音質についてのクレームはない。
  • 送信高調波は、スペアナの画像を見るとギリギリ-50dB(28,50MHzともに)であった。-60dBは確保したいところだからもう一歩といったところか。
  • 受信スプリアスは、28MHz帯で、28.13(S2)。29.09(S2.5),29.7(S7) 50MHz帯で50.47(S0)、50.92(S0)、51.02(S0)、51.09(S1)、51.39(S4)、51.83(S1)、52.62(S1)、53.02(S3.5)となった。これらの原因が、DDSなのか、MIXER関係なのか分析していく必要があるが、実使用においてはあまり問題にならない(私だけかもしれないが)。計算が面倒である。今後の課題だ。
  • FMデビエーションが±2.5KHzとスーパーナローとなっているが、もう少し広げたい。このためには10.695MHzのVXO回路をもう少し検討する必要がある。暇を見て実験してみる。
  • メモリーは9チャンネルと電源OFF前の状態保存を行っている。次回電源ON時いは前回OFFの時の状態でONするようにしている。固定メモリーは周波数とモードを保存している。今後VFOの2チャンネル化やメモリー周波数をVFOへ移行するようなモードやRIT回路などを組み込みたい。今回はハードスイッチが限られているので組み込まなかった。少ないスイッチで多機能を使用するようにスイッチモード変更等も検討していきたい。この辺りはセンスで使い勝手が変わるので十分検討する必要がある。あまり欲張らないこと。SSBであればこの辺のことが重要になってくると思う。
  • 終段の三菱高周波用FETについてもさらに追求が必要である。プシュプル、パラレル等も実験してみたい。バイアス電流が大きいことが気に入らないもののそこそこ使えるFETだと思う。固定用ならば「有」だと思う。
  • 今回2バンドAM,FMと欲張ったが、結構大変であった。切り替え回路やバンド毎のレベル調整等。いろいろ勉強になった。機能を追及するならば単一周波数、モードが作りやすいことは言うまでも無い。でもSSBオールバンド位は挑戦してみたい。

以上まだまだ課題が多いが、取り敢えず完了とする。参考として回路図とLCD表示を掲載しておく。

回路図は、記録と記憶により描いているので100%ではない。あくまでも参考としてください。

次は何をつくろうかな?



受信回路図
送信、DDS、MPU回路図

LCD表示(参考)

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