2022年7月18日月曜日

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。

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。

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(-_-;)

BN73-302よりもコンパクトにできた。

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。

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。