出来合いのインピーダンス変換トランスはあるにはあるのですが、結構高価（ミニサーキット社製のはDBMと同じくらいの値段するので3つも使うとコストが＾＾；）なので小さいメガネコアに細いUEWを巻いて自作しています。実装してみるとうまく動作しており、自作にしては実用的なレベルと自画自賛していますが、いかんせん巻かなければいけないコイルが多くてどうしたものかと考えておりました。
そこでバラモジ用のICを使えばインピーダンス変換トランスを省略でき変換ロスも少なくなると思い、人柱版のRF基板上のDBMと換装を試みました。
バラモジ用のICで現在入手可能なものはSA612、MC1496、NJM2594あたりになるでしょうか。このなかで、5V以下の動作が可能、外付け部品が少ない、コストが安い、という条件を満たすのはNJM2594ということになりました。
早速秋月でNJM2594とDIP変換基板を購入してRF基板の1stミクサーと検波用のDBMとトランスを除去しDIP化したNJM2594を配線し装着しました。
プリアンプと2段目IFアンプのドレインにチップインダクタを介して電源供給とし、0.01μF程度のカップリングコンデンサで各ポートと接続しています。
実際受信してみると換装後DBMのロス分感度が上がった印象ですが、オリジナルとSGを使って比較する限りS/N自体は変わらないようです。
また7MHz帯ではすぐ上に中国大陸からの放送局の強力な信号が夜間見られます。この放送の通り抜け現象が以前人柱版で報告されており、近くの強信号に対する各ステージの信号の状況をABP-3を使ってオリジナルとNJM2594換装モデルを比較してみました。
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| 受信部ブロックダイアグラムと測定ポイント |
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| ちゃんとしたプローブではないのであくまでも簡易的に・・・ |
ABP-3はスペアナ、ネットアナ機能だけではなく独立したSGとしての機能を持っています。下の画像のようにいくつかの機能を起動させてPC上に結果を同時に表示させる事が出来ます。さすがに同時計測はできませんが、結果を比較するには便利です。
左上はSGの設定画面です。出力は0dB(-14.3dBm)から-70dBまで、発振周波数は50MHz1Hz単位まで、AM、FM変調など必要十分な機能を備えています。
他はスペアナ画面でそれぞれ独立して設定を変更する事が出来ます。ただし同時測定はできません。
SGの出力周波数を7.4MHzに設定し、出力レベルを変化させながらオリジナルDBMとNJM2594換装後のモデルとで各々測定ポイントで観察しました。
全部提示すると長くなるので、SG出力が-44dbmと-14dBmの場合の結果を。
まずダイオードDBM ADE-1+の場合。
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| ADE-1+入力レベル-44dBm |
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| ADE-1+ 入力レベル-14dBm |
-44dBmはSメーターでいうところのS9+30dBでまあ比較的強力な信号というところですが、検波入力まで周辺に余計な信号は見られません。
一方-14dBmの場合（S9+60dBと非常に強力な信号に相当） 、局発信号と入力信号との相互変調波が出現しています。AGCをはずしていないので正確ではありませんがおそらくミクサーには0dBm以上入力されていると見られます。
それでも周波数変換後クリスタルフィルター通過しIF増幅後の検波前では不要な周辺信号はカットされています。
次にNJM2594ミクサーの結果です。
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| NJM2594 入力レベル-44dBm |
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| NJM2594 入力レベル-14dBm |
ADE-1+よりもやや相互変調波による不要信号が目立ちますが、検波前ではカットされています。
配線の兼ね合いでちゃんと実装すればもう少し良い結果になると思いますが、トランスレス化したICミクサーでも問題はなさそうです。
次に強力な大陸からの放送の通り抜けレベルについて実験検証してみます。
スペアナの測定範囲を広げて（0-50MHzフルスパン）検波前に目的周波数周辺の強力な入力信号がどのレベルまで通過しているのか調べてみました。
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| ADE-1+ 入力-14dBm |
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| NJM2594入力-14dBm |
右上は検波手前を測定したスペアナ表示です。ADE-1+、NJM2594いずれも信号周波数7.4MHzで約-60dB（スペアナ入力に20dBのアッテネータを挿入して測定、実際は-40dBm程度と思われる）の柱が観測されています。（そのほかの柱は主にBFO信号とその高調波）
VNシリーズのIFアンプは非同調であるため、これだけのレベルの信号が通り抜けの原因とすると検波入力手前に何かフィルタ（トラップでもLPFでも）を置いて低減させるともしかしたら効果があるのかもしれません。これは今後の課題のひとつです。
あとはコイル巻きのわずらわしさの軽減を取るか、消費電流増加を抑えるのを取るか、というところですが・・・
NJM2594を2つ使うと消費電流は実測20mA以上増えてしまいます。Si5351Aの出力レベルを半分に落としたとしても15ｍA以上は増えています。
もともとQRP機として消費電流を抑えるとするならばどちらを取るかとても悩ましいです。消費電流だけを考えるなら素直にSA612を2つ使いIFアンプを削除すればよいのですが、入力飽和の問題やら、また回路構成が海外のQRP機と同じになってしまうのはなんというかやはり面白くありません（笑）
まぁしばらく悩んでおきましょうか。
閑話休題。
そういえば、米国のDayton HamventionでYaesuとKenwoodからHF/50MHz(+70MHz)の据え置き型無線機が発表されましたね。
FTDX101DとTS-890S・・・どちらが良いとかはおいておいて、なんかデザイン的に遠めで見ると同じように見えてしまうのは私だけでしょうか。メインダイヤルは右寄り、LCDディスプレイは左端に。しかも色が黒系統。
アナログ時代の全盛期にはメインダイヤルの上に周波数表示を置いていましたが、筐体が横長なので大きなLCDでは左に置かざるを得ないといったところなのでしょうか。
無線機だけでなく測定器系も、たとえばブラウン管のオシロスコープは表示が上になった縦長のデザインが多かったように思いましたが、今時のLCDタイプは表示がすべて左端に置かれた横長タイプですね。
それを考えると、mcHF V0.7のデザインは挑戦的ですね。一応横長ではありますが正方形に近い横長でLCDディスプレイは上に配置されています。
FBにmcHF V0.7に関する投稿をしたときに、どっかの外人が『このデザインは無線機らしくない。前バージョンの復活を待ってる』というようなコメントを残しておりましたが、既成の無線機のデザインに慣れると違和感があるのでしょうか。
無線機の外観デザインもネタとして面白そうです。一度勝手に検証でもしてみようかなと思ってしまいました。
ＮＪＭ２５９４の方が消費電流が増えてるのが意外ですが、パッシブのＤＢＭからアクティブなＩＣに変わったら増えたということですね。受信性能的にそれほど劣化していないという結果はちょっとびっくりでした。
返信削除外観デザインの変化は熱的に安定な場所にアナログのＶＦＯを置いた機種からＶＦＯがデジタル化してダイヤルが単なるエンコーダになった機種になったあたりからでしょうか。八重洲、トリオ、等々のダイヤルが中央だった時代に右端にＶＦＯを配置したＩＣＯＭの７１０は斬新でした。（ここまで書いて、ＦＴ７０７はアナログが右端にあったのは何故？と疑問が）
こじまさん、コメントありがとうございます。
削除NJM2594は変換ロスがない分感度は上がりますが、ノイズも増えるので結果的にS/N比はあまり変わらないのかもしれません。結局トランスレスを取るか、消費電流が少ないほうを取るかといったところです。
なるほど以前はアナログVFOの安定のため筐体の中央付近に置いているということですね。それがデジタル化してメインダイヤルがエンコーダになると自由度は高くなるというところでしょうか。なかなか興味深いです。先ほど自分が所有するICOMの古いモービル機（IC-232とIC-120）を眺めていましたが、これらはダイヤルが左寄りに配置されています。これはやはり操作性を考えての配置なのでしょうね。
検討ありがとうございます
返信削除個人的意見ですが手間は掛かってもオンリーワンの無線機が良いですね！
市販では手に入らない無線機を時間をかけて作る楽しみが好きです。
竹本さん、コメントありがとうございます。
削除手間がかったものほど愛着も湧きますよね。作り上げる楽しみは市販機では絶対味わえません。完成後の運用も楽しいものです。最近は半分以上自作機で運用しています。