ALL BAND TRANSCEIVER（１）

 Nowadays, SDR is the mainstream.

But I like analog systems. Since I first started amateur radio 50 years ago, I've always wanted "Collins". Recently, the "Collins Filter" has finally been discontinued.

Covid-19 occurred two years ago, and from last year, "Stay home" began to be shouted. This allows you to spend a lot of time on homebrew. On this occasion, I decided to make a transceiver using the "Collins filter" that I had longed for for many years.

For VFO, I used the touch panel type VFO controller that I posted on my blog before.

It was finally completed two years after it started. But the pandemic has not yet converged.

Specifications

Receiver
Circuit Type                    SSB/CW/FM/AM: Double conversion  Super heterodyne
Sensitivity                      SSB:2.4kHz CW:500Hz FM:12kHz AM:6kHz

Intermediate frequency  1st:70.455MHz,2nd:455kHz
Frequency range            Ham band (1.9,3.5,7,10.14,18,21,24,28,50)
                                    General (0-60MHz Receive only)
Audio Output                 2W into 8 Ohms

Transmitter

Modulation types            SSB(J3E),FM(F3E),CW

Power Output                5-8W

FM Deviation                 ±5kHz

Microphone Impedance  600 Ohms

Others

Power Consumption       Rx 1.0A    Tx 3.7A  (Maximum)

Supply Voltage              13.8V

Dimensions                   W:430mm  H:100mm  D:450mm

VFO                             Si5351 PLL

Controller                    Arduino Due

LCD                            3.2inch TFT with Touch Panel

Internal View

Block diagram

Video(YouTube)    https://youtu.be/toFvZ_4qtKs

I will upload the commentary to the blog little by little in the future.

DE JA2NKD

 

Auto antenna tuner "AT-100"

コロナ自粛中にebayでポチッ　Auto antenna tuner "AT-100" 

非常に小型で1.8MHz-50MHz、100wまで使用できるとのことである。

基本開発はN7DDC　OM。例によって中国製のキットとして販売されている。

キットには0.96inchOLED付き。

【製作】

部品の確認（上の写真を参考に）

小さい部品からはんだ付けをしていく。製作のマニュアルは見つからなかったので回路図とプリント基板のシルク印刷を頼りに取り付けていく。

一部ミスプリントもあるが、回路図とシルクで判断。（回路図にもミスがある）

空芯コイルは直径4㎜と6㎜であるが、ドリルの刃を利用すると綺麗に巻ける。（巻き数は回路図にある）

信号回路につながるコンデンサーは一応高耐圧と思われるものがすでに基板にはんだ付けされている。制御用PICマイコンもはんだ付けされている。

製作はそれほど難しくないと思う。

ただ、オプションのスイッチ（バイパスSWとオートSW)は端子に出されておらず、基板から直に線をはんだ付けする必要がある。（下の写真参照）

OELDの配線は下の回路図を参照

ケースに入れて完成

【動作試験】

　まだあまり試験していないが、

　電源を入れるとOLEDに表示が出る。Power,SWR、L,C表示される。

送信を行うとリレーが動作し、整合が始まる。

　スイッチはBYPASS（チューナー無し）AUTO（自動）TUNE（設定がリセットされる）

結果は、そこそこの整合。どうしても簡易回路であり、コイル、コンデンサーの設定が7段しかないので粗い。SWR<2であればOKという感じである。そのため整合範囲も狭いと思われる。π型にはかなわない。

　回路は送信機にコイルが直列接続され、アンテナ側にコンデンサーが並列に接続される。

ローコストなので致し方ない。

　また、出力、反射等のレベル調整がないので、正確さは不明。一応手持ちのSWR計でみて下がることは確認できた。もう少し実験をする必要がある。尚、動作させるには最低5W以上が必要である。

　マイクロコントローラーが私の苦手なPICなので、今のところ改良もできない。

機会があれば、もう少し実験してその結果でも報告できればと思う。

　まあ、この価格でこのようなキットが出てきたことに驚きである。N7DDCに感謝。

73's  de JA2NKD

Attention about Rotary encoder library

 Recently, there was a inquiry that the rotary encoder did not work in the sketch of arduino.

Upon investigation, I found that the library of rotary encoders I'm using has been updated. For the new library, you need to add the instructions(r.begin();) as follows:

void setup() {      r.begin();     PCICR |= (1 << PCIE2);     PCMSK2 |= (1 << PCINT18) | (1 << PCINT19);                                                                                     sei(); }

No error will be issued without this command, but it will not work.

It may need to be changed depending on the library you are using.

If that doesn't work, try this change.

Let's enjoy homebrew.

73's      de JA2NKD    Ryuu

TRIO TR-5000 External VFO

 ※ 2020.08.30 Corrected the schematic

TRIO(KENWOOD)TR-5000  1968年販売開始されたAM,FMトランシーバー。OMならご存じではなかろうか。

受信はVFO,送信はクリスタルというスタイル。当時はこれでも結構QSOができた時代である。最近ではクリスタルの特注も難しい（特にHC-6Uタイプは)。

SDRが主流となってきた昨今いまさらAM,FMとも思うが、ノスタルジアだろうかAM通信もまだまだ愛好家が頑張っています。SDRではだれが作っても同じ性能のものになってしまいます。アナログ機器は作り手によって性能が大きく変わる。そこが楽しい。

　そんなことで、今回物置からTR-5000を引っ張り出し、外部VFOを製作しました。

ただの外部VFOでは面白くないので、周波数表示と送受信トランシーブVFOとした。

【構想】

・できるだけ本体は改造しない。

・トランシーブ操作

・周波数表示

・Arduino nano

・Si5351

【回路】

　受信用VFOの出力コイル2次側からFET(2SK241)ソースフォロワーで取り出す。出力は-25dBmくらいなので、MMIC（SGA-6386）で0dBm程度まで増幅する。これをさらに増幅、波形成型し74HC90で1/10に分周しArduinoによる周波数カウンターに入力する。

　カウンターの入力回路はJE1UCI冨川OMがICOM　BEACONエレクトロニクス工作室No.134で発表されている回路を使用させていただいた。この回路は感度もいい。調整は2SC1815のコレクタ電圧を2.5Vにする。

　Arduinoに入力された信号はゲートタイム1秒でカウントし、LCDに表示する。また送信時（PTT ON)にカウントした周波数から送信周波数を計算し、Si5351PLLで送信出力を生成し外部VFO入力（外部クリスタル）に出力する。例えば

受信周波数　50.600.000の場合　VFO＝50.6-41.58＋1.65＝10.67MHz

カウンタ入力＝10.67/10＝1.067MHz

なので表示数は（1.067*10）+39.93000=50.600MHzとなる。

送信周波数は24逓倍なので　50.6/24＝2.108333MHzとなる。（Si5351出力）

　これで受信周波数によるトランシーブ操作VFOとなる。

　一つ問題がある。Arduinoの基準クロックは16MHzであるが、正確ではない。またSi5351の基準クリスタル25MHzも正確ではない。そこで、この補正を行うため、ロータリーエンコーダーを使いキャリブレーションできるようにしてる。

　操作は、運用周波数を受信し、CALスイッチをONにし、エンコーダーでメーターの振れが最大になるようエンコーダーを回す。これで送受信が一致して運用できる。電源を入れて1回操作をすれば大きくずれることはない。AM,FMなので問題ない。

　また、プログラムの中でカウンタの補正も行っている。既知の周波数を入力し表示周波数を見る。この比率で補正計算を行っている。

　例えば正確な10MHzを入力し10.00500MHzとなったら、計数0.9995を補正値とする。

　古い機器を再生させようと思っているOM諸氏の参考になれば幸い。

Arduino Sketch & Schematics(tr5000_counter.zip)　Download

73's

VFO Controller 8.0 (Aruduino Due with touch panel)

多機能のVFOを製作しようと考えると、どうしてもスイッチが多くなる。例えばVFO7.1では12個のスイッチを使用した。こうなるとパネル製作も一苦労である。今回タッチパネル付きのTFTを使用し外部スイッチの削減を試みた。最近のメーカー製トランシーバーやSDRもほとんどがタッチパネルを採用している。どうせ作るなら盛り沢山の機能を搭載することにした。最近の私にとっては、ちょっとしたチャレンジである。尚、このVFOはアナログトランシーバー向けのVFOです。

【Hardware specification】

• VFO 　Si5351a　PLL
• TFT 　2.8inch　TFT with Touch Panel
• MPU   Arduino Due
• EEPROM 24LC64

【Software specification】

• MODE  LSB,USB,CW,FM,AM
• BAND  1.9-50MHz (Japanese Ham band),0-60MHz(General caverage
             Transverter mode(144MHz,430MHz,1.2GHz)
• VFO     A-channel B-channel every band
• VFO Type  Up-conversion Down-conversion chooseable
• Memory  50channel 
• CAT　　CAT Controll　（Frequency,Mode）　for Ham Log Software

【manual】

[VFO-A]をタッチ
　サブメニューが開きます。
A/B　VFO-AとVFO-Bが入れ替わります。
A->B　Aの周波数をBにコピー
B->A　Bno周波数をAにコピー
SPLIT　メインが受信　サブが送信となりスプリット送信が可能となります。




[USB]をタッチ
　サブメニューが開きLSB,USB,CW,FM,AMの変更ができます。
[BAND]をタッチ
　サブメニューが開きます。希望のBANDをタッチすれば移動します。
[GEN]はGeneralで0-60MHzまで連続可変できます。送信はできません。
[TRV]はトランスバーターでサブメニューが開きます。144MHz,430MHz,1.2GHzが選択できます。この場合書くBAND毎にオフセット周波数を設定できます。イニシャルでは28MHz帯が出力されるように設定してあります。

[MENU]をタッチ
　サブメニューが開きます。
[M/R]　メモリチャンネル呼び出し。1-50CH　UP/DOWNで選択
[M/W]　メモリーチャンネル書き込み。1-50CH　UP/DOWNで選択。書き込みは上書きされます。
[PLLSet]　Si5351aのクロック周波数を設定します。UP/DOWNスイッチでVFO出力を10MHzにセットし記憶します。

[CLAR]をタッチ
Cralifire（RIT)メニューが開きます。
[CLAR-R] 受信用Clarifire
[CLAR-T] 送信用Clarifire
[OFF]　Clarifire　停止

[V-Type]をタッチ
VFOをUPConversionにするか、DownConversioにするかを設定します。BAND毎に設定可能です。

【Make】
　今回MPUにArduino Dueを使用。nano,UNOではメモリー容量が足らないことからの選択である。DueはEEPROMがないため24LC64というI2CのEEPROMを付加した。構成はI2C制御のSi5351、24LC64　SPI制御のタッチパネル付きTFT（driver ili9341）及びロータリーエンコーダーといたって簡単な構成である。またDueには2個のUSBが搭載されており、1つはプログラミング用　もう一つは外部との通信用に使える。今回これを使用し簡単なCATコントロールを搭載した。現状HamLogに対応している。
　注意点としてDueは3.3V動作なのでI/Oも3.3Vである。このおかげでTFTとダイレクトでの接続が可能である。半面　外部とのインターフェースも3.3Vが上限であることに注意が必要である。バンド情報、モード情報等の出力は3.3Vとなる。まだたくさんのI/Oが余っているので、追加機能も可能。

【Software】
　スケッチその他ライブラリー等はDownload Siteに掲載してある。
　タッチパネルを使用するには、最初にCalibrationが必要である。このやり方についてはライブリーの説明を読んで対応してください。Calibration スケッチもSiteに一括して掲載してある。

【CAT】
　CAT Controlle を搭載しました。ただし現状最低限でHam Logに周波数とモード情報を送ることができるだけです。今後機能を増やそうかとも思いますが、今のところ必要性を感じていません。多くの希望でもあれば対応するかもしれませんが。まあ、そんなことはないと思いますが。(笑)

　出来立てなので、まだBUGがあると思います。何かあればコメントでもお寄せください。

73's　de JA2NKD

2021.05.13 回路図　修正

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