VN-L5シリーズ正式リリース版ほぼ完成

VN-L5シリーズ（VN-160L5, VN-80L5）は人柱版頒布から約半年かけて正式リリース版がほぼ完成しました。

サイズ的には従来のVN-xx02シリーズと比較して5mmほど厚くなる程度に抑えました。

ハードウエア的には基本構成こそVN-xx02シリーズを基にしていますが、いろいろと手を加えています。

まず送信部ですが、終段をE級プッシュプル増幅回路とし電源用の大きなMOSFETに変更するなど強化した結果、電源電圧14.5V前後で20W出力可能になりました。QRPで運用する場合は7.4V（リチウムイオン電池2セル直列）に下げるとちょうど5Wとなり余裕をもって運用できます。また高効率のおかげでヒートシンクなしでも通常CW運用に耐えられます。一方出力が20Wクラスと比較的高出力のため保安機能（フューズやSWRが著しく上昇（アンテナトラブルなど）した場合の保護機能（高SWR検出し終段への電源を遮断）を付加しました。さらにプッシュプル増幅のおかげで偶数次の高調波レベルが比較的低く、LPFは定K型2段の最低限の構成でも新スプリアス基準を十分クリアしています。

アンテナ側の送受切り替えは小型リレーを使っています

右下の端子はバッテリー電源用のT型コネクタです

Si5351Aからの送信用信号の矩形波からトランスで180°位相差信号を作り、3ステートバッファロジックICの各々3つのバッファを並列接続したものに接続して、バッファ出力から終段の各NchMOSFETのゲートを駆動

受信部はVN-xx02の構成（高1中2）を継承していますが、ミクサーにはNJM2594というバランスドモジュレータICを、検波にはショットキーダイオードを使ったオーソドックスなリング検波に変更しAFアンプとAGCアンプの定数を見直して部品点数も幾らか減らしました。

複同調回路で使用するLをトロイダルコイルからチップインダクタに変更　中間周波数への周波数変換回路にはDBMモジュールからNJM2594Vに、ショットキーダイオードなどディスクリートで構成した検波回路に変更

送信部の基板に重ねたときに送信部のパーツと干渉してしまうため、検波回路のトランスは裏に装着

AFとAGC増幅には4回路入りの単電源オペアンプICを使い、回路も少し簡略化しました

コントロール部はVN-xx02シリーズと同じPIC24FV32KA302を使っていますが（パッケージはSOICからSSOPに変更しています）、表示部を従来の8ｘ2から16ｘ2タイプに変更し表示を充実させています。また電源スイッチについては比較的大きな電流が流れることからVRのスイッチでは余裕がないため、TX部の基板に装着したPch-MOSFET（μPA2815T1S）をVRのスイッチで制御して電源をオンオフするというスタイルにしました。

VRのスイッチはTX基板上のPchMOSFETのゲートに接続して電源オンオフの制御をしています

PICはSSOPパッケージに変更　基板上の部品密集度はそれほど高くありません

送信時のAFミュート回路やSi5351AのVDDとVDDO間にデカップリングなど追加しました。

裏側のTコネクタは同じコネクタを持つラジコンなどでよく使われているリチウムイオンやニッケル水素2次電池が接続できるように増設しました

というわけでハード的には思い描いていた機能などはすべて実装できました。

ソフト的にもいろいろと機能追加など行いました、LCDは16ｘ２に変更したことから表示領域が広くなったため Sメーター表示の変更、XIT機能、VFO B、電源電圧表示、送信パワー、SWR表示、高SWR（10以上の極端な高SWR）時終段への電源供給をストップしてMOSFETへの長時間のドレイン電圧上昇による焼損を回避する機能を追加しました。

SWR表示

送信パワー表示

高SWR表示（SWR>10)

３Dプリンタでサイドパネルを作成してスピーカーも内蔵できるようにしました。
また本体に装着する小型のパドルも後ほど追加できるようにしたいところです。

80ｍ版 VN-80L5（左後ろ側）160ｍ版 VN-160L5（右下の前）

これでほぼ正式頒布版は完成しましたが、部品調達やマニュアル作成など作業はまだ残っています。

引き続き進めていきます。

ローバンド（160m, 80ｍバンド）用小型CWトランシーバVN-L5シリーズ人柱版モニター募集について ⇒ 1/17定員に達したので締め切ります

昨年末から試作を続けていました、ローバンド用新VNシリーズ”VN-L5シリーズ”の人柱版の基板が到着し、実際に組み立てて動作を確認しましたのでベータテスターを募集します。

組み立てた実機は来る2月9日（月）兵庫県尼崎市で開催されます関西ハムシンポジウム2020で参考展示し、人柱版のフィードバックを受けて7月に開催されると思われる関西アマチュア無線フェスティバルもしくは10月開催予定のハムフェアで正式頒布を考えています。

そういうわけでイベントに先行して人柱版を少数頒布しますが、以下の応募条件にすべて該当する方を募集します。応募方法は、jl1vnq(アットマーク)gmail.comあてに、「VN-L5シリーズ人柱版キット頒布希望」の件名で（お持ちであれば）コールサイン、お名前、住所（発送先）、連絡が取れるメールアドレスをお送りください。

申し込みはメールに限ります。
twitterやfacebookなどのSNSのDM、messengerでは送らないでください。

折り返しモニター依頼のメールをお送りします。募集人数に達した段階で締め切ります。

応募要項　⇒　1/17募集人数に達したので締め切りました

募集人数：8名（締め切りました）

応募条件
１．無線機の自作もしくは無線機キット製作経験があり、かつ表面実装部品の装着に十分慣れていること。
２．必ず組み立てること。（積みキットにしない）
３．ある程度自身でトラブルシュートが可能であること。
４．20MHz以上のオシロスコープを所有し、かつ操作できること。
５．PICプログラマ（Pickit3）を所有し、MPLAB X IDE環境があること。
（装着してからでないとPICにファームウエアをプログラムできないため）
６．改善案などのフィードバックもしくは製作レポートの公開（SNSやブログで）が出来ること。
７．ファームウエアのソースコードは現時点で非公開なので、無断で公開したり第三者への配布をしないこと。

必須条件ではありませんが、免許をおろして実運用していただけると嬉しいです。

キット頒布価格：7,000円前後を予定

頒布時期：2月前後を予定

キット内容：
VN-L5シリーズCTRL部、TX部、RX部各基板と装着パーツすべて
（160ｍ、80ｍ両方のバンド依存パーツ同梱、どちらか好きなバンドを選択可能）

上下アクリルパネル（スイッチの穴加工が必要です）とスペーサ、つまみ類

160ｍ、80ｍ用のファームウエアとプログラムコード、簡単な説明書(pdfファイル)
（いずれもオンラインで提供）

ちなみに組みあがるとこんな感じです。（画像右上）

黒い基板のやつです

※参考
VN-L5シリーズ現時点での主な仕様：

　[受信部]
　受信周波数　VN-160L5　0.5～2MHz，VN-80L5　3.2～4MHz
　受信部構成　高1中2シングルスーパーヘテロダイン
　中間周波数　6MHz
　クリスタルフィルタ通過帯域　約500Hz
　受信感度　-130dBm前後（簡易SG測定）
　消費電流　110mA（無音時）

　[送信部]
　送信周波数　JAバンドプランに準拠（オフバンド送信禁止）
　終段形式　プッシュプルE級増幅
　送信出力　20W＠14.5V，18W@13.8V，13W@12V，10W＠10V，5W@7.4V
　　　　　（周波数による変動あり）
　不要輻射　2次高調波-50dBc以下　帯域外不要輻射-40dBc以下
　効率（システム全体で）約75～80%

　[制御部]
　VNシリーズと同等
　追加点　パワーメーター，電源電圧表示，バンドプラン内表示

　外形サイズ（突起物除く）　W64mm x H84mm x D42mm
　電源電圧　6.5～15.5V

 というわけで、よろしくお願いいたします。

追記：1/17　８名申し込みありましたので募集を締め切ります。ありがとうございました。

今更ながらのSDR-3製作記（とりあえずできたー編）

CQ出版社のトランジスタ技術誌９月号のSDR特集にあったSDR-3という7MHz帯SSBトランシーバーのキットを販売するという情報を聞きつけ、早速Faxで注文しキットが届きましたが、３Dプリンターとの格闘中で組み立てが先延ばしになっていました。

ひと段落したところで届いたSDR-3キットをとりあえず組み立ててみました。

届いたキットにはトランジスタ技術９月号も同梱されていました。

コントロール部　SDR-3D（ディジタル部）の内容

RF部　SDR-3A（アナログ部）の内容

キットは、STM32F4とオーディオコーデック、LCD、コントロールスイッチロータリーエンコーダを含むSDR-3Dと、ベースバンド信号をRF信号に変換するSDR-3Aに分かれて梱包されています。

説明書に従い、まずはSDR-3Dから組み立てていきます・

SDR-3Dの内容ですが、表面実装部品はすでに装着済みです。まずDCコネクタをハンダ付けしてDC５Vを供給し、システムのVDDの電圧が規定値に収まるか確認し、プログラミング用のシリアル通信ヘッダピンを装着します。

事前に確認しなかったのですが、STMマイコンにプログラムを入れる作業が必要です。そのために別途USB-シリアル（3.3V)変換モジュールが必要となるのですが、以前秋月で購入していた超小型USB-シリアル変換モジュールを思い出しパーツ箱をひっくり返して探し当てました。個人的には本誌を同梱するのならモジュールも用意してくれるとありがたかったのですが、偶々手持ちのものがあったので先に進める事が出来ました。

ちなみにUSB-RS-232C変換モジュールは使えません。高くて12V程度の電圧がマイコンポートにかかってしまうのでマイコン側が壊れてしまいます。

秋月で購入しておいたUSB-シリアル変換モジュール

モジュールの用意が出来たらPCとSDR-3Dのシリアルポートをモジュールを介して接続し、STmicroのサイトからプログラミング用のソフトをダウンロードします。（STmicroへのsign upが必要）

おじさん工房のサイトから実行ファイルをDLしマイコンにプログラム中

プログラムの書き込みが終了し、ボード上のLEDが正しく点灯、点滅しているのを確認して、残りのヘッダピンやスイッチ、ロータリーエンコーダなどをハンダ付けしていきます。LCDは基板の裏についているSDカードソケットを外す作業が必要です。
部品装着が終わったら改めて5VDCを供給し起動させます。

再起動しLCDが表示されています　スイッチ類の動作も確認

LCDに一連の表示が出て、ロータリーエンコーダなどの動作が確認できればSDR-3Dはひとまず完成です。

引き続きSDR-3Aを組み立てます。こちらも表面実装部品は装着済みなので、ヘッダピンやリードインダクタ、リレー、RFトランス（手巻きが必要）を説明書に沿って装着していきます。

最後にSDR-3DとSDR-3Aをつなぐコード処理をし、相互に接続して完成です。完成までゆっくり行っておよそ3時間程度です。

アンテナとスピーカーをつないで起動させるとバンドスコープに信号が表示され、受信を開始します。

とりあえず受信は問題なく動作しています。送信部のテストと各測定についてはまた次の機会に纏めようと思います。

このキットは完成度は高いですが、実験や教材としてとても有用です。ただ使うだけではもったいないですね。時々記事のネタにしていこうと思っています。

今回はとりあえず完成したよ！ということで（笑）

SDR-Kitsのアンテナアナライザキット組み立てました！

関ハムの直前に届いていたSDR-Kitsの新しいアンテナアナライザFA-VA5キットを先日組み立てました。

このアンテナアナライザキットは単3電池2本駆動で10kHzから600MHzまで測定可能など他の携帯型アンテナアナライザより優れており、価格も手ごろなため非常に人気が高く、現在一時在庫切れ状態のようです。私は直接SDR-Kitsに注文して10日ほどで到着しました。

いまではICASさんが国内代理店として販売を開始されたようです。

早速梱包をほどいてキットを拝みます。

キットが収められたきれいな化粧箱に英語版のマニュアルが付属しています。マニュアルはサイトからダウンロード可能です。ICASさんのサイトでは日本語の製作、操作手順が公開されているので組み立てや操作法はそちらのほうを参照するのが良いでしょう。

パッケージ箱を開けると、表面実装部品装着済みのメイン基板、LCDとバックライト、USB-シリアルインターフェースの小基板、コネクタやスイッチなどの部品、キャリブレーションキット（100MHzまでの簡易版）、アルミケースが入っています。マニュアルのBOMで欠品がないかどうか確認します。

実装済み基板です。回路図は公開されていないのですが、MCUには16bitのPICマイコンdsPIC33が使われています。発振器はお馴染みのSi5351Aで基準発振はおそらく26MHzのTCXOを採用していると思われます。ほかにデータ保存用のEEPROM、アナログフロントエンドMCP3911、RTCのMCP7940Nなどが装着されていますが意外とスッキリしています。

さて部品の確認が終わったところで組み立てに入ります。

まずは電源スイッチ。表裏を間違えないように注意します。

次にUSB-シリアルインターフェース基板をメイン基板のランドに装着します。絶縁用の雲母シートをメイン基板との間に挟むのですが、私はすっかり忘れてしまいそのまま装着しました。レジストで絶縁はされていると思うのですが、気持ち悪いので後でリワークしました。（この時雲母シートを紛失してしまって（泣）薄くて硬めの名刺の紙を小さく切って挟みハンダ付けしました）

信号線と電源は下の1列のみです。ランドと端子をハンダを盛り上げてハンダ付けします。

次はLCDと下に取り付けるバックライトです。
LCDのピンをバックライトの穴に貫通させて密着させた状態で、貫通した部分にハンダ付けを行うわけですが、ハンダ量は最小限にしないとピンに余計なハンダが盛られてソケットに入らなくなるので要注意です。

まずピン数の少ない列は、すべてのピンにハンダ付けします。

次に反対の列のピンには左右１ピンのみハンダ付けします。

今後は、LCDが接続するソケットのハンダ付けです。
まずは下準備。

キットに同梱されているこのボール紙の短冊を取り出します。（ゴミだと思って決して捨てないでください！）

この短冊を4つに切り分けます。

切り分けた短冊を上の写真のように各ソケットのピンの間に立てて挟み通常より1ミリほど浮かせます。これはLCDを装着した時に、LCDの上面がケースの仮面と丁度同じ高さにするためです。マニュアルにはケースに収める前にLCDの保護シートを必ずはがすようにと注意書きがなされています。高さをギリギリに合わせているので保護シートを付けたままだとLCDがケースに圧迫されてLCDにダメージが加わり故障するとのことです。

あとはのこりのパーツをハンダ付けし、タクトスイッチのキャップを取り付けます。ブザーに極性があるので逆接しないように注意します（プラスが電池ボックス側になるように装着）。ハンダ付け不良を確認した後単三電池2本を入れてスイッチを入れます。

スタートアップ画面ののち早速測定開始しています。これで動作確認が取れたら、電池を一旦外して、ケースに収める作業に入ります。

4つのゴム足を通して余計な部分をカット、メイン基板の四隅をねじ止めします。

なぜマイナスねじ使っているんだろう・・・？取り付けにくいです＾＾；

後はBNCコネクタのねじを軽く締め、電池を挿入し上蓋をかぶせて側面をねじ止めして完成です！！

Open, Shortを加工、Loadはそのまま使えます

キャリブレーション中　20～30分かかります

キットに付属するキャリブレーションキットを組み立て本体のキャリブレーションを行います。

測定モードはいろいろありますが、操作説明を参照していただくとして早速屋上のモービルホイップの特性をチェック。7MHzはCWバンドでVSWRがよく落ちています。

次は21MHz。結構ブロードにVSWRが下がっています。

28MHzでは意外と狭く、バンド内全域はカバーしきれていませんでした。

50MHzはバンド内全域VSWRは落ちています。

インピーダンス表示（純抵抗、リアクタンス）やスミスチャート表示も可能です。インピーダンス表示は136kHzのアンテナ調整に重宝します。

そのほかWindows用の測定ソフトウエアVNWAに対応しており、USBでPCにつなげると本体の電源をスキップし、USBバスから電源供給されUSBモードとして起動します。PC側ではシリアルポートで認識されます。測定前にキャリブレーションは必要です。ICASさんのサイトに設定やオフトの使用方法の詳細が紹介されているので、そちらを参照してください。

PCのVNWAでの測定例です。スキャンも比較的速くVSWRやインピーダンス表示など同時描画できるので、屋内ではPC経由で測定するほうが便利そうです。

LCDは上蓋と隙間を作らないように高さを合わせていますが、上蓋を圧迫するなどによりLCDへのストレスが懸念されます。また、LCDユニットがそのまま露出しているので使っているうちに傷がついてしまったり、それこそ画面を圧迫して壊してしまうかもしれないので上蓋を透明アクリル板を加工したものに換装すると同時に、1mmほど浮かせて装着したソケットをリワークして浮かせた部分をなくして上蓋とLCD上面にわずかな隙間を作るように改造してみました。

これでとりあえずはLCDが保護できたのではないかと思います。
あとはシリコンラバーか何かで耐衝撃処置を施したいですね。

ともあれ手のひらに乗るアンテナアナライザとしてはかなり使えそうです。

皆さんも1台いかがでしょうか。