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2022年02月の記事は以下のとおりです。

ガルバニックアイソレータを作り直す

ガルバニックアイソレータを使用すると100MHzあたりでゲインの低下が大きいので巻き数を変更するついでにバイファイラ巻きで作り直してみた

IMG_20220220_165821.jpg

入力(アンテナ)側にコンデンサ(0.01μF)も追加

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今度は全体的にゲインの低下が大きくなってしまい失敗

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40dBもダウンでは使い物にならない

・・・

しばらく放置していたが,Aliexpressで購入したトロイダルコアが届いたので再度作り直すことに

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コアのサイズが大きくなるのでケースも少し大きく作り直した

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装置類のケースはアイボリーにしたいと思っていて色がないのでブラウンのPLAフィラメントを購入して使っている

もっと濃い色かと思ったらアイボリーに近いし木調にも観えるので気に入った

性能確認

nanoVNAでの計測はコアが大きくなったこともあってか,変換コネクタを数段付けてなのでダウンはあるものの結果は良好の様だ

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ガルバニックアイソレータが使えるのはHF帯のようなので問題ない(高い周波数では効果が薄いらしい)

(10MHz~900MHz)

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①570MHz,-6.88dB

②490MHz,-20dB

③312MHz,-12dB

④116MHz,-3dB

(10MHz~200MHz)

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①200MHz,-5.77dB

②137MHz,-3.08dB

③112MHz,-3bB

④36MHz,-3.32dB(途中で低下している部分)

3分波器を作り直し

nanoVNAで使用する変換コネクタが届いたので少し調整して再度計測

調整はnanoVNAで計測しながらコイルの幅や設置の位置,コンデンサの設置位置や角度を動かす(少し触るだけで状態が変わる)

フィルター同士の干渉もあるようなので入力側に0.01μFのコンデンサーを通してみたところ少し良くなった

(UHF・SHF)

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①517MHz ②303MHz ③259MHz ④152MHz

(137MHz)

IMG_20220220_105203.jpg

①535MHz ②437MHz ③268MHz ④125MHz

(HF・VHF)

IMG_20220220_105019.jpg

①428MHz ②268MHz ③179MHz ④27MHz

しかし理想通り(特にLPFが高周波帯で下がらない)にはならないので再設計することにした

WS20220223_201.png

前回と同じように回路図に部品を貼り付ける

IMG_20220223_194532.jpg

前回の基板に必要分のランドを追加して再利用

IMG_20220223_210704.jpg

大きく変わるかと思ったが大して変化がなく残念

もっと途中の配線を切り詰めないと駄目なようなので難しい

(UHF・SHF)

IMG_20220224_194555.jpg

①668MHz ②463MHz ③134MHz ④72MHz

(137MHz)

IMG_20220224_194122.jpg

①606MHz ②374MHz ③134MHz ④90MHz

(HF・VHF)

IMG_20220224_193705.jpg

①624MHz ②214MHz ③134MHz ④72MHz

追記(2022.2.28)

市販の分配器をnanoVNAで計測してみると

IMG_20220228_173336.jpg

-3.85dBであるが10MHz~900MHzが平坦であった(IN-OUTを変更しても同じ)

IMG_20220228_173350.jpg

結果,nanoVNAが正常に計測できているだろうということと,3分波器の制作が甘いということが判った

3分波器を作ってみた

TV+HF+NOAAの混合を分配器で分けているのを,少しでもゲインを落とさないようにと分波器を作ってみた

IMG_20220214_194303.jpg

仕様

理論上,分配器では電力が分配されるのでゲインが落ちるが,分波器で必要な周波数帯域で分配すれば(分けられた周波数帯域分の)電力の低下はない

そこで以下のとおり3分波器にした

  • TV用(UHF~SHF): 400MHz+のHPFを実装
  • NOAA用(137MHz): 137MHzのBPFを実装
  • ラジオ用(HF~VHF): 100MHzーのLPFを実装,出力2本(1つをBNCに変更)
設計

フィルター,ソレノイド・コイルの設計はこちらを利用

設計した回路をLTspiceでシュミレーション(計測結果の値で確認)

(HPF)

SS_HPF400.png

(BPF:改良後)

SS_MPF137.png

(LPF)

SS_LPF100.png

制作

手作りしたコイルの正確なインダクタンス値を計測し判らなくならないように整理

IMG_20220213_103126.jpgIMG_20220213_110633.jpg

ケースは安く3Dプリンタで印刷,そこそこシールドしたいのでランド法で基板を構築

間違えないように回路図にパーツを貼り付けた(以下のBPFはミスがあり改良前のもの)

IMG_20220213_112727.jpg

銅張積層板に(同じく銅張積層板を5㎜角に切断して作った)ランドを瞬間接着剤で貼り付ける

IMG_20220213_153814.jpg

パーツを半田付けして基板は完成

IMG_20220213_162356.jpg

3Dプリンタで印刷したケースの内側に銅板を張り付け端子と基板を止め接続

IMG_20220213_205138.jpg

出来上がり

IMG_20220213_210257.jpg

この後MPF部を改良したので基板にランドとパーツを追加している

性能測定

NanoVNAでフィルター測定したが環境が悪いのか,シュミレーションの様な特性は出ていない

(測定周波数は1M~900MHz,トレースはCH1 THROUGHでLOGMAGとSWRを表示)

実際に繋ぎ変えて受信可能な放送局を受信してみたところゲインの上下はあったのでフィルターとしては機能しているようだ(が・・・イマイチ)

・UHF/SHF(HPF)

IMG_20220215_204906.jpg

地デジ4Ch(47Ch),8Ch(43Ch)の受信不可,BSを受信

80MHz前後のFMを受信やや強

・137MHz(BPF)

IMG_20220215_205012.jpg

地デジ受信不可,BS受信

80MHz前後のFMを受信強

・HF/VHF(LPF)

IMG_20220215_205044.jpg

地デジ受信不可,BS受信

80MHz前後のFMを受信強

改良

NOAA用に137MHzのBPFを実装して1度回路を見直し改良したが(更に)再度改良予定

使用していない出力にはダミーロードを付ける

ゲインダウンはあるので前段にはRFアンプを接続する(計画)

Si4732レシーバーのケース(底側のみ)

バラックでは扱いにくいので(簡単な)底側のケースを3Dプリンタで印刷

スピーカーとバッテリーを基板の下側に置くように配置しコンパクト化を図った

IMG_20220212_211123_1.jpg

スピーカーのカバーを作図するのが面倒だったのでプランターの底に敷く網を使った

IMG_20220212_213207.jpg

スピーカーはホットボンドで止め(絶縁用にクッションシートを基板との間に入れている),バッテリーは置く位置に枠を作って両面テープで貼り付けた

IMG_20220212_214225.jpg

基板を設置しタッピングビスで止める

IMG_20220212_214620.jpg

裏面

IMG_20220213_103727.jpg

縦にして使用することもできる

IMG_20220213_103850.jpg

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