2015年01月11日

エアーバンド受信機

概観斜め.jpg

今年最初の自作です。
親しくさせていただいているOMさんが年末からエアーバンド受信機の製作をされているのに刺激を受け正月の休みも手伝って当局としても製作してみました。
エアーバンドは保有のリグでも受信できるので敢えて作る必要もなかったのですが、過去から実験のみに終わっている中華製DDSや、これもOMさんから分けていただいたままになっているロシア製も製品化されているAFパワーアンプも内蔵している1ChipラジオIC(オリジナルはTA7316?)、などに加え最近入手した超小型のmini7SEG LEDも使ってみたくなり、以下の条件をつけて自作してみました。

1) 分けていただいたラジオICで実用品を作る
2) 中華製DDSも実用品に活用する
3) mini7SEG LEDを使用して小型に作る
4) 手持ちのケースに入れる
5) 新たな部品は購入しない

ダイナミック点灯の7SEGは物は小型なのですが、片面基板でパターンを引くと基板自身が大きくなってしまうので、パネル面の基板は部品を置くのみとしてジャンパ線などはリード線で手配線としました。
手持ちケースはおそらく15年以上前に購入していたものでラフに寸法を測って基板サイズを最初に決めてパターンを引きました。結構厳しい寸法だったのですが、何とか入ったものの、パネル面の基板の部品の厚みを考慮していなかったので結果としてはその分パネルがはみ出る形となってしまいました。ご愛嬌です。

前面概観.jpg

前面基板.jpg

概観横.jpg

電池比較.jpgMOV00944.MPGMOV00944.MPG

設計時点で悩んだのが、エアーバンドは10MHz以上の帯域があり、ラジオIC側でこの帯域をカバーさせるのには無理があると考え、ラジオICは入力を10.7MHzとしてIF455KHzに変換、フロントエンド側でこの帯域をカバーすることにしたのですが、中華製DDSはせいぜい0〜50MHz位の範囲でしか使用できないことです。
フロントエンドの局発のカバー範囲は107MHz〜120MHz程が必要となります。
そこで、デジタルの良さ?を利用して、うまく行くかどうか?でしたが、今回はDDSとして通常使用する信号ではなく、ナイキストイメージの信号を活用することにしました。
次に問題として気づいたのが、DDSの基準クロックが125MHzであり、エアーバンドの帯域の真ん中にあることです。これが悪さをしてラジオICのAGCを飽和させてしまうと全く使用できない受信機になってしまいます。
やってみないとわからない状況ではあったのですが、10.7MHzにはFM用ですがセラミックフィルタを使用し、また455KHzにもラジオ用セラミックフィルタを使用して選択度を少しでも良くする方法をとりました。お陰で死蔵していたフィルタも活用できました。

全体の制御には、いつものアトメルAVRマイコンを使用し、BASICでプログラムしています。
28pinのATMega168を使用したのですが、7SEG8桁としたのでこれだけで16pinを消費してしまい、ポート数はぎりぎりでした。
ソフト量としては16KBのマイコンですが20%程度しか使用していません。
DDSの制御、ロータリーエンコーダーでの周波数可変、7SEGのダイナミックスキャン等、これまでに作った資産を利用していますので1時間くらいの改造で動くものが出来上がりました。
周波数ステップは航空無線周波数データから25KHzとしています。但し、当局のロケーションでは羽田周辺しか聞けないと思いましたので、あらかじめメモリーした周波数だけを選択するメモリーチャンネルモードも追加しました。ポートが足らなかったので、メモリー周波数は任意に記憶させることはできず、各チャンネルにあらかじめプログラムで周波数をメモリーさせています。

内部全体.jpg

内部拡大.jpg

結果としては一応実用になりそうなものが出来上がりました。羽田のアプローチのやり取りなどが非常に良く入っています。
残念なのは常に信号が出ている羽田の気象情報の周波数が128.8MHz、アプローチの周波数が119.1MHzと離れておりフロントエンドの帯域をもっとブロードにしないとどちらかに感度の最高点を合わせざるを得なくなったことです。
当然のことながら125MHzは強烈な信号を受信しており、使用できません。
その他、スプりアスと思われる信号を沢山受信していますが、とりあえず支障なく使えています。
ポートが後2ポートあれば、無信号時にAFをカットするスケルチを追加したいところです。
とりあえずケースに入れて完成までこぎつけたので、今年最初の自作としてはまずまずかと思っております。

動画は削除しました。

エアーバンドRX 140111.BMP



posted by ja6irk at 14:02| Comment(6) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew
この記事へのコメント
こんにちは
エアバンド受信機、良く聞こえていますね。
小型7セグの周波数表示もFBです、やはり自光式素子はいいです^^
僕も小型7セグの活用を考えなければ。

DDSの125MHzクロックはエアバンドには合わないですね^^;
Posted by JE6LVE 高橋 at 2015年01月11日 14:21
岩永さん、こんばんは。
FBなエアバンド受信機が出来上がりましたね!
良く聞こえています。 ラジオのチップがうまく活きているコンパクトな製作だと思います。 DDSの活用方法もFBですね。
Posted by JA9TTT/1 加藤 at 2015年01月11日 18:08
LVE高橋さん、こんばんは。
最近のLEDは電流を流さなくても良く光るので心配したノイズもなくなかなか粋に仕上がりました。
是非TRXの表示に使ってください。
Posted by jn3xby 岩永 at 2015年01月11日 21:15
TTT加藤さん、こんばんは。
TA7316+TA7358の構成は、加藤さんの書かれたトラ技'13年8月号の記事をヒントに作ってみました。
今日、昼間よく聞こえていて、夕方、聞こえ方が悪くなったのですが、この時間、119.1MHzの羽田アプローチとともに、128.8MHZの気象情報がとても強く入感しています。
直接波のはずですから、コンディションが変わるとは思えないのですが.....
ノイズ環境が変わったのかもしれません。
Posted by jn3xby 岩永 at 2015年01月11日 21:21
こんばんは。
超小型のLEDですね。昔の関数電卓でTI製にHP製レンズ付7segLEDを使っているのがありました。逆だったかなあ、HP製の電卓にTIのLEDか?多分、広範囲を照光できないからレンズで正面から見た時だけ大きく見えるようにしていたのだと思います。
エアバンドって聴いたことが無いですが、面白そうですね。何か聴こえるのはいいですね。
岩永さんは、サクッとセットにしてしまうのがスゴイです。毎度、感心しています。
Posted by JK1LSE/本田 at 2015年01月12日 20:10
LSE 本田さん、こんばんは。
コメントありがとうございます。
LEDは、QRP懇親会で千石で懐かしいレンズ付を売っている事を教えてもらい調達していました。
ラジオICもQRP懇親会でロシア製のセカンドソースがあると分けていただいていたものです。
中華製DDSも調達して久しいのですが実用品までつながっていなかったので、作ってみました。
航空無線はAMなので丁度いいです。
手持ちのケースで大きさを決めたので災いしましたが(笑)
本田さんのX,Yテーブルいよいよ本格的に動き出しましたね! こちらの方が凄いと思います。
流石にこの領域は作るより買おうかな!?と思っていましたが、円安が足を引っ張っています。
Posted by jn3xby 岩永 at 2015年01月12日 23:19
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