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JF1UBH Homebrew Amateur Radio Station

今どきモノ好きにも 自作無線機での運用と、旧い無線機のレストアを中心に アマチュア無線を楽しんでいます。

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●続 IC-7300 の A/D 変換器

2016年 06月08日 22:49 (水)

久々の無線ネタです。

先日、このブログを見たという方が、私宛JARL.com にてメールをくださいました。
2015年8月27日 ” ●IC-7300 のA/D変換器 “ の中で どんなA/D変換器を使っているのか?
に対して、その方が ICOM IC-7300 のSDR構成に興味を持ち、調べられていたとのことで IC-7300 と FlexRadio Systems社 FLEX-6300 のADCについて情報をいただきました。

IC-7300 の受信部のA/D変換器は、リニアテクノロジー LTC2208-14 (14bit 130MSPS)を使っているとの情報です。
http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/220814fb.pdf

サンプリング周波数は、54×2=108MHz以上なのは当然として、少し余裕を持って130MHz (MSPS)でした。

同じく54MHz をカバーする FLEX-6300 のA/D変換器は、アナログデバイセズ AD9467BCPZ-250 (16bit 250MSPS) とのことです。
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD9467.pdf

FLEX6300_400.jpg

こちらは分解能、サンプリング周波数ともに大幅に余裕を持っています。
IC-7300 は価格帯から言って、この余裕は持たせられないという状況でしょう。

A/D変換器のスペック差で、受信機としてのカタログには表現されない基本性能に差が出るものと予想されます。 例えば分解能が高いことにより量子化誤差が小さいので、小信号時の S/Nや信号落ちの特性が有利になることでしょう。 またカバレージの広い FLEX-6500 / 6700 は、さらに高性能なA/D変換器を使っているであろうとのことです。

私は去年末から海外出張やら仕事やらで何となく余裕が無く、調査はSTOPしたままでしたので、情報をいただき有り難く思うとともに、知らない方でも同じ趣味を持つもの同士の交流は嬉しいものです。

その方に、この場をお借りして御礼申し上げます。
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●新スプリアス規格対応

2015年 11月07日 18:12 (土)

新スプリアス規格が、そろそろ気になって来ました。
自分は自作の無銭機、いや無線機で免許を取得しているので尚更のこと気になります。
今迄は更新手続きで継続できましたが、それも2022年(平成34年)11月までで、以降は申請の基準が変更されるという訳です。

対策して基準は満たしても、一年以内に校正された計測機器で、測定データを提出しなければならないということです。 対策より後者の方が、無線家 (この場合は無銭家が適している?) にとって問題は大きいと思います。 第三者の測定業者に依頼した場合も料金次第か?

その頃には " もう十分に自作を楽しんだ " と言うことで自作無線機での運用を止め、既製品での運用に切り替えるか、基準に合致する対策を施して申請を行うか、今は未だ決めていません。 そんな規制にアマチュア無線家として、不満が無い訳ではありませんが、法には従わざるを得ないところです。

先ずは、規制に対して自分の作ったものは、どの程度改善すべきなのか、調べるところから手をつけて行こうと思います。 今のところ分かっている範囲では、リニアアンプのスプリアス規制は無く、エキサイター(電波を発生する機器 = 無線機)単体での規制で、しかも 50MHz帯は 1W を越え 50W までの機器では、-60dB 以下で 旧スプリアス規定と規制値は変わらない様です。

自作 50MHz トランシーバ + HF ダウンバータ ( トランスバータ ) で HF の免許も得ていますが、先ずは単体で、このカテゴリの規格に対応できるか検討を始めようと思います。

あとは諸団体等の活動により、アマチュア無線局に対する措置が軽減されることを 祈るところ大であります。

●IC-7300 の A/D 変換器

2015年 08月27日 22:12 (木)

ハムフェア2015 へ、8月23日の日曜日に行って来ました。

目新しいモノとしては、ICOM IC-7300 ですかね。
「RF ダイレクト・サンプリング方式」 ということで、アンテナから BPF を通った高周波信号をそのまま A/D変換して FPGA で処理する回路構成です。

「アマチュア無線機初※」(※主要アマチュア無線機器メーカー)となっています。
既に「ダイレクト・サンプリング SDR 受信機」として、マイクロ テレコム社では PERSEUS が、また フレックス ラジオ システムズ社 では FLEXシリーズ が製品化されていますから、暗にこれらを指して 主要メーカーでは無いという判断をしているのでしょうか。 ” 主要 ” の定義には語弊があるような気もしますが、それはさておきまして。

PERSEUS は、リニアテクノロジー社 LTC2266-14 ( 14BIT , 80Msps ) 高速A/D変換器を使用し、ナイキスト周波数から 10MHz余裕を持たせ 10kHz ~ 30MHzをカバーしています。 web の電子部品販売サイトで、このデバイスの価格を見ると、数量により変動しますが、約6~8千円台です。 もちろん量産時には、もっと安くなりますが それでも電子部品としては高い部類の値段です。 SDR の中でも上位機種ゆえの部品選定かと思います。

FLEXシリーズの中で FLEX-6300 が 30kHz ~ 54MHz カバーですから、IC-7300 と同等です。 FLEX-6300 の A/D変換器は詳細を 調べ切れませんでしたが、マスタークロック :122.88MHz と表記されています。 多分それでサンプリングしているとして、ナイキストを 61MHz に設定していることになります。 価格は約$2500 とありますから、¥120/$として 30万円です。 それなりに しますね。

SDR は、いくつかのタイプがありますが、低価格のモノは ダイレクト・サンプリングでは無く、フロントエンドで ダイレクト・コンバージョンにて ヘテロダインしてから A/D変換しているモノや QSD 方式で I/Q 変換しているモノが多いと思います。
これは、高速,高分解能 A/D変換器の価格が高いためですが、これから普及が進み 価格が下がってくれば 採用する機種が、どんどん増えて来ると思われます。

IC-7300 も 50MHz帯 (~54MHz) までカバーしますから、最低でも倍の周波数 108MHz以上のサンプリングが必要になりますが、ギリギリ 108MHz の場合、ナイキスト周波数は 54MHz になるので、54MHz を超える信号が入力されたとき BPF で取り切れず、折り返し雑音が発生します。
FLEX-6300 と同様 ナイキストを 61MHz 以上に設定しないと、BPF に急峻な特性が要求されるため、真っ当な設計であれば、PERSEUS よりも高速で、FLEX-6300 と同等以上のサンプリングが可能な、高速A/D変換器が必要であることになります。

さて IC-7300 は、どんな A/D変換器を使用しているのでしょうか?
HF+6m SSB トランシーバとしては廉価帯である 13~15万円台の価格を想定しているとのことなので興味が湧き、説明員に訊いてみました。 

私 :  「A/D変換器はどんなモノを使っていますか? 方式は分かりますか?」 
説明員: 「え? 方式?......」 (そのまま5秒くらい言葉が出てこない)
私 :  「あ、良いです!」
2名の説明員の方に訊いたのですが同様の反応だったので、ちょっと質問の内容がマズかったかナ? と反省し、訊くのを止めました。

S/N比や ダイナミックレンジ,近接妨害特性,相互変調などといった、無線機としての特性はダイレクト・サンプリングの場合、A/D変換器のスペック SNR , SFDR等 (※)の AC特性に依存するところが大と思われるので、果たして IC-7300 は如何に?
      ※ SNR  : Signal-to-Noise Ratio
         SFDR : Spurious Free Dynamic Range
         リニアテクノロジー社 LTC2266-14 データシートより引用

一枚ペラの フライヤーには、高性能リアルタイム スコープ と 高C/N特性を実現するために、この方式を採用した旨が書かれていますが、肝心なところが書かれていません。
上市後の評判を聞けるのが、待ち遠しいところです。

それにしても無線機が、どんどん ディジタル化されていくのは、嬉しい様な 寂しい様な...” アナログおやじ ” にとって微妙な気持ちです。
自分は自作でアナログに生きて行きます。 Hi

●いただいたDDS

2015年 04月14日 12:17 (火)

2月の とある日、時々QSO していただいているローカル局から JARL.COM 経由でメールが入り、近隣のローカル局達と飲むので ” もし、よろしければ、ご一緒しませんか?” と お誘いいただきました。 この方とは もちろん他の方とも、お会いしたこともないのに誘っていただき、いい歳しているのに大変嬉しく一つ返事で参加希望を返信しました。

参加すると、皆さん初対面とは思えない感じで 終始楽しく過ごし、次の日が 仕事にも関わらず酒量が増しました。 その中の お一人、7K1SLY 川島氏が、お会いしてすぐさま カバンからおもむろに これらを出し、話をし始めました。 アナログデバイセズ DDS のモジュールと アルディーノ UNOボード,LCDモジュールです。

ANALOG DEVICES DDS Device Module
ADI_DDS02_400.jpg

Arduino UNO Board
uno02_400.jpg

LCD Module
DDS_LCD02_400.jpg


御自身がこれらを使って、DDS を構築されたとのことで、経緯から製作後の所感など話をしてくださいました。
https://www.youtube.com/watch?v=BR_cTxwEgp8

その後 「差し上げます!」 と言われ、少々驚いていると 「良いんです安いから」 と! 私のブログを見て 「自作品に貢献できれば、それで嬉しい」 というのが、氏のコメントでした。 この他にも アルディーノ UNO の CD や USBケーブル,配線用のブレッドボードまで、一式をいただいてしまいました。

氏は、ゆくゆく DDS を組み込んだ無線機のキットを供給したいと “ 夢 ” を語られていたのが印象的でした。 素敵な夢です。

私は、某電子通商の DDSキットの性能に 少々、物足りなさを感じていましたし、某キット販売会社のDDSユニットは価格が高いと感じていたので、これは ぜひ作りたいと思いました。 しかし 平日は無理だし、土日も しばらくはジャンク測定器の修理が順番待ちで、合間を見つけてコツコツと作っていくので いつ回路が動き出すことやら。
それにしても、氏の御厚意と気持ちが嬉しいものです。

川島氏の QSL と DDS Module
7K1SLY_QSL02_400.jpg

感謝感謝!

●V型ダイポール破壊

2014年 03月01日 19:12 (土)

HFで使用していたアンテナ、クリエート・デザイン 730V-1 V型 ダイポールが 2月7,8日と14日 の大雪で 壊れてしまいました。

最初に雪が降った次の日に雪掻きをしながら、HFと6mのアンテナが壊れていないかを見たときは 「異常な~し!」と思いつつも、730V のエレメント角度が ちょっと広いような気がして「あれ?」とは思ったのですが、気のせいにしてしまいました。
ところが 14日に降った次の日、なな、なんと片側のエレメントが、ほぼ水平になっていて \/ が ⇒ _/ こんな感じになっているのを見て、大慌てでマストに登りました。

すると2本共、エレメントの付け根 固定部分の 絶縁用樹脂パーツが、クラックを通り越し見事に砕けていたので、直ぐに降ろしました。

730V_1.jpg


設置の際、給電部をシリコンコーキング剤で 防水処理したため、取り外せなかったのでやむなく切りました。

730V_2.jpg


エレメントが、ほぼ水平になった側です。 樹脂パーツが砕けて根元を支える部分と分断されたので、Uボルトだけで 踏ん張るところまで 傾いたためです。

730V_3.jpg

補修パーツについて、クリエート・デザインに問い合わせました。
価格は下記
樹脂パーツ外側,内側 二組で  1,480円
Uボルト,ボルト,ナット類 一式   840円 
給電リード       2本   200円

最近、設計変更して樹脂パーツの高さが増したため、ボルト類も長い物に変更とのこと。
強度アップかと聞くと、7MHzバンド 拡張整合器を取付ける関係で、高さ変更した旨。

強度について話を聞くと、雪が着雪することで、重量と受風面積増加のため 破壊に至り易くなるとの説明。 今回の雪の被害で、私と同様に何件かパーツを問い合わせて来ているとのこと。 メーカーとして 補償を考えているか聞くと、無いとのことでした...残念。

雪で破壊の可能性が 高くなるのなら、雪国での使用は 問題が無いのでしょうか?
使用し始めてから 約2年なので、老朽化には まだ早いし、設計時の強度余裕は、どうなんだろう?? とか考えてしまいます。

しばらくは、隣に立っている CP-6 で我慢か...
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