2022年7月18日月曜日

RTL-SDR用HFコンバータ。DBMも自作!! No2

RTL-SDRのためのHFコンバータ

回路図、現在の状態:2022/07/18
※クリスタル発振器のインピーダンスをDBMに合わせるための変換定数は
下記のページの値を使わせてもらいました。
  • 水晶発振器:7050 4P 100M 3.3V
  • ダイオード:BAT85
  • トランス:BN73-302メガネコア、0.55mmUEWトリファイラ4回巻
  • LPF:30MHz 7素子

回路はとても単純。アンテナで受けた電波をLPFを通して30MHz以下に制限し、パッシブダブルバランスドミキサーで周波数変換を行って出力する。Loを100MHzとしたので例えば1242kHzならば101,242kHzと99,758kHzに変換される。

RTL-SDRでこの101,242kHzのほうを受信する。本来ならば出力にHPFを置くところだと思うのだけれども、99,758kHzを除外するのは困難。なので潔く!?省略した。


この回路で重要なのは水晶発振器とDBM(自作)

DBMの説明はこちら




水晶発振器とDBMのインピーダンスは、抵抗で4dbロスさせて無理やり合わせてある。
50Ωにちゃんとなっているかどうかはどうやって検証するのだろう(;´∀`)


水晶発振器の出力インピーダンスを知りたいのだが・・・・
いかんせん、中国から取り寄せたものなので素性がはっきりしない。
データシートらしきものも見つけられないでいたので、特性云々は手探り状態。


DBMはソケット形式にして、取り換えられるようにした。

最初に作ったのは、メガネコアを使ったもので、BN73-302は73という文字が入っているのでおそらく#73材を使っているものと推測して、巻き数をトリファイラ4回巻とした。
もし、#43材で作るときは8回巻のトリファイラにするのが良いようだ。

のちにFB801-43のフェライトビーズをふたつ使ったものを作ってみた。

感度はちょっと使った限りではBN73-302のメガネコアを使ったもののほうが高いようだが・・・・本当に微々たる差なのでどちらでもよいかな。。。

この辺はちゃんとSSGとオシロスコープ等を使って測定してみたいところ。自分が持っているオシロは40Mhzぐらいまでしか使えないので、役に立たない(-_-;)


FB801-43を二つ使ったパッシブDBM

BN73-302よりもコンパクトにできた。

SBDはBAT85を使った、これ、テスタで測ると順方向電圧が0.26Vと表示された。


中華の安いパーツチェッカだと0.35V、6PFと出るんだけど・・・・どっちを信じて良いのかわからない・・・・
データシートによるとMaxは0.4V、VFと電流,温度のグラフから見ると0.2xV程度と認識していた方がよさそう。

とりあえず、同じ数字を示すものを4本選別してリングダイオードとした。

ソケットに挿すとこんな感じになる。

これで、いろんなDBMを自作して試せる。。

楽しい。やっぱり作るのが好きなんだな(笑)


LPFの特性

入力に使用したLPFは以前に定数を計算してあったものを使いまわし
空芯コイルを使ったが、UEWを0.55mmのものを使ったら、0.32mmのものよりも巻き数が欲しかった。
  • 330nH:3mm,12turn
  • 530nH:5mm,12turn

やっぱり、この辺は実際に巻いてみてnanoVNAで計測しながら調整するのが良いみたいだ。

LPF まぁまぁ、ちゃんと設計通りになっているようだ。

スペースが無駄にあるので、7素子にしたが、ダイレクトサンプリングのLPFと違って、5素子以下でも問題はなさそうな気がする。

アマチュア無線の7MHz受信の様子

アンテナにアクティブループアンテナを使って、RTL-SDRのゲインを絞って受信


アマバンドってこんなににぎやかだったんだ(笑)

パッシブDBMなので、挙動が素直!?というか扱いやすい。
ゲインが少し足りない気がしたので試しにアクティブループアンテナに繋いでみた。

RTL-SDRのLNAのゲインを絞ってやれば、ノイズフロアを上げずに信号だけを増幅して、十分な感度が得られた。

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