QRPな自作の日記　　　　　　　　　　　　　　　　　

最近は、FT-8等デジタルモードでの運用が人気のようです。QRPでもDXとのQSOができるのも魅力の一つではないかと思います。
最近のリグにはUSBケーブル1本の接続で運用が可能となるインターフェースがついていますし、ICOMさんは、自動で設定を行うファームとアプリを出すと発表されたようです。
残念ながら往年の名器であるFT-817系は設計が古くそのようなインターフェースは装備されていません。
その昔にインターフェースを作って使ったりしていたのですが、最近のリグのようにケーブル1本というわけにはいかず、PCとインターフェースでUSBケーブル2本、インターフェースとリグもまた2本（CWも含めると3本）のケーブルが必要となり、せっかく小型でスマートなリグの特徴が活かせない接続となっていました。
過去からこの手のインターフェースは何度となく作っていたのですが、今回、FT-817の背面にドッキングして、PCとはUSBケーブル1本の接続でデジタルモードの運用が可能なインターフェースができましたので紹介したいと思います。

今回の原型になったものは、2016年に作っていたようです。



http://blog.toshnet.com/article/177571699.html

これ以前にも、PSK31用にPCのRS-232C端子に接続するインターフェースを作っていたのですが、資料が残っていませんでした。

次に検討を開始したのが、2018年末でした。　3Dプリンタを導入し色々遊んでいた様子が見て取れます。

http://blog.toshnet.com/article/185379888.html

いかにFT-817にスマートにインターフェースを纏めるかという思想でやっていたようですが、基本構造は変わっていません。
2019年3月には、基板を起こして、ケースは3Dプリンタで作って、というところまで進んでいました。
FT-817の背面のミニDINもそのままケーブルを作ると奥にかさばるので、専用基板を作って後ろの接続もすっきりさせました。

　　　

http://blog.toshnet.com/article/185759663.html
http://blog.toshnet.com/article/185821496.html

この状態で、ローカルさんに評価をいただいたら、あっさりとUSBケーブルを2本もつなぐのはどうかと！できればHUBを積んでUSBケーブル1本にしたらどうかと！逆提案を受けてしまいました。
当時HUBをどのように構成したらいいのかも知らなかったので、そこでストップ、またしてもお蔵入りしてしまっていました。
しかし、全く放置していたわけではなくHUB用のICにどんなものがあるかを調べたりはしていました。
たまたま、aitendoさんで安価なHUB用IC（ただし表面実装）を見つけたので一応購入はしておきました。

やっと、本題です。
昨年の暮れ（2020年12月）に急に思い立って、前に起こしたミニDIN用の基板とHUB用のIC、シリアルインターフェース用のIC、USBサウンドスティック用の基板のみを組み合わせて、FT-817の背面に直接ドッキングできるインターフェースができるのではないかと、検討を始め蛇の目基板で作ってみました。
そして出来上がったのが次の写真です。

　　　

以前のインターフェースとの比較です。



FT-817にドッキングした状態が次の写真です。

　　　

この状態で実用になるのか、しばらく実運用に使ってみました。結果は特に問題はなさそうで、この状態でツイッターに投稿したら、想定以上の反響があり、当局自身が驚いてしまいました。
一台きりならこのまま使っていればいいわけですが、空中配線的なところもありずっと使ってゆくために、基板化しようと年末に基板設計をして発注しました。年末年始をまたぐので時間がかかるだろうと思っていましたが、意外と早く基板が出来上がり、組み上げるとともにケースも設計して3Dプリンタで作ってみました。

　　　

　　　

リグとの接続は、ミニDIN、ミニジャックだけではなく、アース端子を活用したネジでのとも締めをしているため比較的しっかりとドッキングできています。
基板の裏側がむき出しですが、リグの背面に隠れるところなのでご愛敬でしょう！

動作するソフトも、WSJT-X、JTDX、DigitalSoundCW、CWGet/Typeなど一応動作が確認できましたし、ずっと使っていけそうなものが出来上がったと喜んでいます。
厳しいコメントとご指南をいただいたローカルさんにもきっと気に入ってもらえるだろうと思っております。逆にここまでに仕上げることができたことを感謝いたしております。

この状態での評価をOMさんにお願いしてやっていただきましたが、WSJT-Xの最新バージョン（2.2.2）では動作しなくて焦りました。
これは最新バージョンでのFT-817制御が動かなくなっているという既知問題で、リグ設定をFT-857にすると動くということが判明しました。
但し、当局の環境ではバージョン2.1.2では問題ないのに、2.2.2にするとパワーが出ないという問題にも遭遇しました。FT-817のDIGI MICのレベルを上げても最大パワーになりませんでした。
これは、PCを変えると全く問題が起きませんでした。PCとソフトとの相性があるようですが、これは原因がわかっていません。
そういう意味では、すべての環境で万能ではなさそうですが、そこそこ使えるものには仕上がったと思っております。

　　

2012年ころ、TS-130のVFOのDDS化を検討していました。
DDS化すれば周波数安定度が良くなり、当時やり始めたデジタルモードで使えるだろうと思ったからです。
当時、安価に入手できたAD9850ユニットを使用して何とか実装するところまでは仕上がりました。



http://blog.toshnet.com/article/52817886.html
http://blog.toshnet.com/article/53249363.html
http://blog.toshnet.com/article/101363031.html
http://blog.toshnet.com/article/101659716.html
http://blog.toshnet.com/article/102455817.html

しかし、調整をする段階になり、数百Hz程度の精度しかない自作の周波数カウンタしかなく、精度病にはまってしまう遠回りとなり、肝心のVFOのDDS化は放置されることになってしまいました。
改めてみてみると、最初に検討を始めたのが2012年で、その次が2014年、そして今回が2021年と8年がかりの改造作業となってしまいました。その間、引越しが4回（京都→南品川→西大井→大阪→千葉）でこれらの残骸を持ち歩いていたことになります。

今回、今更再び作業となったのは、昨年の2月頃に、JF3HZB 上保さんがカラー液晶を使用してアナログの円盤スケールをマイコン制御で実現され、それに強い興味を持っていたからです。

https://tj-lab.org/

残念ながら、その当時すぐには取り掛からず相変わらず色々なことで遠回りをしていた結果として、取り組むことにしました。
サイトの情報を眺めていたら、マイコンはPICかと思っていたのですがESP32を使用してArduinoで開発されていて、これなら自分にもできそうだと思えたからということもあります。

前置きが長くなりましたが、まずブレッドボード上でプログラムをインストールし、手持ちのカラー液晶を動かすところから始め、なんとか動き始めたところで、TS-130のVFOユニットに取付が可能かどうかを検討しました。
やはり、小型の液晶を使ったにもかかわらずあちこちが当たってしまってすんなりとは入らず、結果としてはVFOユニットの取付窓部分を削って何とか取り付けられました。勿論、取付のためのネジ穴などありませんので、ボンドで固定してあります。

ツイッターで紹介させていただきましたが、その時の動画です。



通常だとこの辺りでまた放置してしまうのですが、投稿した当局の方が驚くほど反響があり、調子に乗って改造したVFOユニットを本体に実装するところまでやってみました。
次の動画が、その時の様子です。
6年前にやった時に、すでにバンド切り替えの信号を引き出しヘッダーコネクタにしていましたので、バンド切り替えに連動して周波数表示と、バンド毎の帯域制限も組み込むことができました。



せっかくここまで改造したので、調整して使用できるところまで進めようと思ったのですが、受信音が全く聞こえません。40年前のリグで6年前は動いていたとは言え、6年間の放置が災いしたようです。
しかし原因はすぐにわかりました。
AFアンプの動作からテストし、VR以降は音が出ていましたがそれ以前がNGでした。外観上は全く問題がないのですが、VRにつながっているシールド線の被覆の中で断線が発生していました。そんなに動く部分ではないのに！？というところですが、ここを接続して受信できるようになりました。
あとは入手していたサービスマニュアルを見ながら、電源電圧、AGC電圧の調整、局初の周波数合わせ（やっと高精度病で遠回りした成果が活かせました）をやって、おそらく当時と同じくらいの受信性能になったかと思っています。コイル類の調整は、とても面倒なのでやっていません。
ノイズも少なく、音質も最近のリグと比較してトリオらしい聞きやすい音質だとあらためて感じました。

送信部は、特に問題なく10W出力しており、マイクを使った音声信号もモニターする限りは特に問題はなさそうでした。
それならばと、早速PC⇔リグインターフェースを接続して、当初の目的であるデジタルモード（現在はFT-8)で運用してみました。音声の入出力端子は、すでに6年前に裏側に穴をあけてミニジャックを取り付けて配線してあり、接続は簡単でした。
時間的に、3.5MHzしか開けてなかったので3.5MHz国内バンドでの運用でしたが、当局は3.5MHzでの運用が少なかったせいか、立て続けに呼んでいていただき、20局ほどQSOさせていただきました。
今朝は7MHzでの運用でしたが、こちらも10局ほど立て続けにQSOいただきました。
受信信号を見ていても、周波数のふらつきは見られず実用範囲かなと思っております。
なお、このTS-130は6年前にTSS殿に保証認定いただき、デジタルモード接続での運用も含めて当局の設備として免許されているものです。

以降、VFOの出力信号波形、内部の写真などを掲載します。


定K型LPF2段フィルタの後、エミフォロバッファーで出力

　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　バンド信号入力

　　　
フィルタとバッファーアンプ　　　VFOユニットの出力端子


本体との接続、ユニットの電源、VFO出力、バンド信号入力の3ケーブル

　　　
本体に実装した、表側と裏側の様子

　　　
PCとの音声入出力I/F端子　　　　　　I/Fとの接続の様子

今年一年素晴らしい年でありますように！