ローバンド受信機の製作と測定

＝異
晶働
ａＪＩ
１
『
Ｉ
リ
，
2
d⑰
■一判
△シャーシ裏面のようす
DDSとＰLLユニットが大部分を占めている．DDS左のケースが検波ユ
ニット．検波ユニットの後ろはＡＦｐ−パス・フィルタ，ＰＡアンプ，ＰＬＬ
ユニットの右側はＬＯアンプとＢＦＯアンプ
<ＤＤＳとＰLLユニットの上蓋をはずした内部
;雷E雪員邑閏縄停害必
下側のDDSユニットは，ウェーブ電子製．PLL墓掘岸卜のシールドした
部分がVCO･右側シールド部分はOFFSETOSC
ロー』
ローバンド受信機の正面
パネルのデザインと配色に気を配り，各ファンクション・スイッチも使いやすい
ように配置した．左側の電源ケースも本体と高さを合わせて自作したもの
1房舛堆胴
rIgEW昼〃厘回
議圃園圃適鮒瞳
ア
3.5/7ＭＨｚデュアルバン序シングル・スーパ伍様
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金
f
遡
豊
づ
勾幽
■
'
⑱プロローグ⑭
です．100％自分が楽しむために作った受信機で
Ｉすが，この記事が受信機の自作を考えている読者
2003年の秋も深まったころ，ハム仲間の一人か
ＩＣがアメリカで買えるけど，１００個単位でないと
販売してくれないから皆で買わない」と電話があ
り，５人の仲間で購入することになりました．
■
⑧受信機の墓本仕様⑭
割︲則
ら「進藤さん，SD8901HDというミキサ用の良い
の方々に，少しでも参考になれば幸いです．
兼者が受信機を作った経験は，４６年ほど前の開
局》'1時の商一中二とＳＷＬ時代の0-V-1だけです．
ちょうどそのころ，ＩＣＯＭがIC-7800を発表し
ＳＳＢ送儒機はこの45年間に何台も作って，い
て，ＩＰ３＝＋４０dB、などと盛んに宣'伝していまし
ちおう設計の勘所はわかったつもりですが，受信
たし，英岡ＲＳＧＢの「CDG2000プロジェクト」な
機はＳＴＡＲのSR-700に始まり，COLLINS，JRC，
どが話題になりつつありました．つまり，術性能
ＲＡＣＡＬなどメーカー製ばかりを使用してきまし
なハム用の受信機を作ろうというのは時代のトレ
た．なかでもＲＡＣＡＬのRA6778Cは大のお気に
ンドだったのですね．
入りでＤＸハントやラグチュー用に常用していま
しの
１２月初旬に待望のＳＤ８９０１ＨＤが届いたので，
す．これを凌ぐ､､受信機を作り上げようというので
ふ人とし
さっそく実験したところ，何とIIP3は＋４０dBｍ
す-から，禅を絞めて懸からねばなりません．
を軽く達成してしまったのです．そうなるとたい
今回の受信機を製作するうえで筆者が求めたも
へんです．「すばらしい受信機を作るのだ∼」と
のは，言葉で表すと単純なもので“7ＭＨｚの強烈
回りに吹きまくってしまったのが運の尽き，永い
な混信のI}'からＤＸの循号を拾うことができるこ
永い苦しみの日々が始まったのです．
と，なおかつ長時間のワッチでも疲れない受信音
かよう
斯様にして筆粁の乏しい喪11忠を振り絞り，わか
らないところは諸ＯＭのお知恵を拝借して，作り
上げたのが本稿で紹介する“GENNAIR5531(＊1)”
であること”でした．しかし，これを実現するこ
とはむずかしいことです．
「受信機の基本を考えながら製作する」という
意味で本受信機は，シンプルな3.5ＭＨｚと７ＭＨｚ
のシングル・スーパーとすることにしました．イ
(＊１）今から10年ほど前，飛荷がオート・チューン送儒機のプ
ロト・タイプを作ったときに，ＪＡｌＷＥＫ出典氏が「ナルホド平
賀源内のエレキテルのような物ですな！」と品評されたのです．
それ以来，縦肴の実験篭を源内工房(GcnnaiLab)と呼ぶように
なりました．R5531のネーミングは，2005年５ﾉj311I完成の記
念です．
１１偶
メージ・レシオとＩＦフィルタの入手がしやすいこ
とを考えると，必然的に中間周波数(IF)は9ＭＨｚ
ということになります．
雅本仕様は次のとおりです．
注)今後，本橘においてIP3と記す場合は特に断らない限り，IIP3＝InputlP3とします．
ない限り，IIP３＝InputlP3とします．
アンプやフィルタのIP3は，InputlP3で表示します．半導体メーカーが発表するデ
バイスIii体のIP3は，OIP3＝OutputlP3で表示することが多いようです．
CQhamradio
;洞1Ｊ涯韮孟但垂諭
①3.5/7ＭHzのデユアルバンドのシングル・スー
ローバンド受僧機の製作と測定
IＭ３が−２０dBcで，さらに１Ｍ５，１Ｍ７，１Ｍ９くら
いまで歪が下がりません(いわゆるスプラッタの
パー
②中間周波数は9ＭＨｚとし，SSB/ＣＷ用のクリ
スタル・フィルタを装備する
③SSBModeで，（Ｓ＋jVMVlOdB時のアンテナ
入力レベルは，−１２２dB、以下
④同じくSSBMode時のMDS(最小認識信号レ
ベル)は，−１３２dB、以下
⑤総合IP3は，＋30dB、(ＲＦアンプＯＦＦ時)を
お化け)．なお，３次相互変調歪と３次高調波歪を
混同しないでください．
◆lＰ３
アンプの入力信号に対してCompressionPoint
前までの動作では，希望信号は，１：１で増加す
るが，それに対してIＭ３はｌ：３の割合で増加す
る．それぞれの直線を延長すると交差する点があ
る，そのポイントが３次インターセプト・ポイン
確保
⑥InBandlM3は，-13dB、入力時，ＡＦ出力測
定で-50dBc以下
⑦受信機としてのjVFは，１０ｄＢ以内(ＨＦ帯の自
然ノイズを考えるとこれで十分）
ト(3rdOrderlnterceptPoint)です．
この数値が高いほど優秀な(言い換えれば直線
性の良い)アンプやミキサということですが，実
際はこのポイントに達する前にデバイスが飽和す
③現用のRA6778Cよりも受信音が良いこと(hi）
るので交差することはありません．計算上の値
⑨ＡＧＣのAttackは可能な限り速くし，Decayは
(仮想ポイント)で，単位は「dBm｣で表記します．
自分好みに設定する(これが重要）
●技術用語解説●
ここでは，受信機の製作に役立つ技術用語につ
ＩP3は,アンプを評価するうえで重要なパラメー
タの一つです．デバイス・メーカーや通信機メー
カーでは，必ず検討，評価しています．
ＩP3の計算は簡単です．前記，ＩＭ３の項で説明
いて説明します．
したdBcで表記される３次相互変調歪，すなわち
◆ｄＢｍ
希望波信号に対する３次相互変調歪信号の差分を
パワーの絶対値をあらわす単位です．０dB、＝
Ａとすれば，ＩＰ３＝Ｐ＋Ａ/2です．このときのＰ
ｌｍＷ・本稿ではインピーダンス５０Ｑを前提とし
をインプット・パワーとすればIIP3→入力IP3で
ます．
あり，Ｐをアウトプット・パワーとすればＯＩＰ３
◆ｄＢｃ
→出力IP3です．
レベルの相対値です．対象とする信号に対して
筆者が初めてインターセプト・ポイントなる言
どのくらいのレベル差があるかを表すときに使用
葉に触れたのは，今から35年ほど前のことです．
します．
それを教えてくださったハムの先誰は，ＲＦアン
◆ＩＭＢ
プやミキサの性能を評価するうえで重要なパラ
３次相互変調歪のことです．通常は，２信号を
メータだからしっかり覚えておくように，とおっ
使って測定します．例えば,ハ＜/2とし，さらに
しゃいました．「今はまだIP3なんていってもわ
ハと./､2の周波数間隔がlOkHzであるとき，３次相
互変調歪町1：-10kHzと血：＋１０kHzに出現し
かる人は少ないけれど，そのうちきっと皆言い出
ますが，正式には，（ハ×２)−た，および(jo2×
関係式を書いて文科系出身の筆者にも理解できる
2)一Ｊ.'で，ＩＭ３が発生する周波数を求めます．希
ように説明してくださいました．
すようになりますよ」とのことで，きちんと図と
望波に対してどのくらいのレベル差があるかを表
それから30年以上経過して，最近は猫も杓子
すためにdBcで表記する場合が多い(本文中にお
もIP3で，しかも筆者がこのような記事を書くな
いては特に断らない限り，３次相互変調歪を
んて，きっと天国で苦笑していることでしょう．
"IＭ３”と表記)．
完成度の低い送信用のリニア・アンプでは，
July２００６
この項は，ｅｘＪＡ４ＣＰ，ｅｘＪＨｌＤＰＧ故谷広
保治博士に捧げます．
1１９
◆IIP３
てみることをお勧めします．
１１Ｐ３とは，InputlP3の略で，入力を基にした
･ﾛ浜!i,簿騨ﾑと。
IP3です．受信機の設計では，この値が重要な意
味を持ちます．なぜならば，ＲＦアンプやミキサ，
フィルタなどの性能を評価し，受信機総合のIＰ３
受信機を設計するとき最初にやることは，ブ
を計算するときに，各段のⅡP3を真値に直し，さ
ロック・ダイヤグラムとレベル配分を考えること
らに各段の利得を考えに入れて，受信機としての
です．
総合ⅡP3を求めます．
通常，アマチュアがやることは，回路図を描い
◆ＯＩＰ３
て(極端な場合は回路図も描かないで)いきなり作
０１P3とは，OutputlP3の略で，出力信号を基
り始めてしまうことがほとんどで，かく言う筆者
にしたIP3です．アンプの設計時にどのくらいの
も以前はそのようなことが多く，もくろんだ性能
出力を出してもひずまない素子か評価するときは
が出ないで失敗したことが多々ありました．
Ｏ正3を使用することが多い．
しっかりしたレベル・チャートを描いて，それ
半導体メーカーが発表するIP3は，OIP3表示の
に沿って各ブロックの設計とデータを把握するこ
場合が多いので注意を要します．
とが重要なことです．実験とデータ取りに時間が
◆ＤＵＴ
かかるようですが，結局はそれが失敗しない早道
ＤＵＴとは，DeviceUnderTestの略で，測定
でしょう．前項の仕様に基づいてブロック・ダイ
対象物のことです．
ヤグラムは図１に示すようになりました．
◆ハノＦ
ここで設計に際して受信機のアンテナ入力レベ
Ｍ７，とは,NoiseFiguerの略で,入力S"Vに対し
ルについて筆者の考えを述べますと，受信機のア
て出力S/Zvがどの程度悪くなるかを表す数値です．
ンテナ端に入力される最大レベルは，-13dB、
dＢで表記されますが,その値が少ないほどノイズ
＝100dBＷ(emf)＝Ｓ９+60ｄＢを超えることはな
のないアンプということです.理想のアンプはＭ5,
いと思います．実際に筆者が地上高25ｍの7ＭＨｚ
0
d
B
献
計
算
式
は
M
,
,
0
1
.
9
倍
器
器
）
3エレ八木アンテナで何十年も運用していて，
S9+60ｄＢを超える信号はほとんどありません．コ
dＢです．ただし，Ｓ"Vの値は真値です．
ンテストの最中でも，１kｍくらい離れたところか
＊＊＊
らｋＷ局が同時に何局も出てきて，こちらはその
AgilentTechnologies(旧Hewlett・Packard）
間でヨーロッパやアフリカのカスカスの信号を聞
社のWebページ(http:"WWW・home・agilent・comﾉ）
いているなんてシチュエーションはほとんどない
からダウンロードできるアプリケーション・ノー
のですから．しかし，スプラッターを撒き散らし
トや資料は，測定技術資料の宝庫です．一度覗い
ている局が近い周波数にいる場合は，どんな受信
3.5ＭHｚ
Ｗ哩浮ナ
9ＭHｚ
7ＭＨｚ：１６∼１６５ＭＨｚ2.5∼3ＭＨｚ
3.5ＭＨｚ：１２．５∼13ＭHｚ
BＦＯＣＷ８９９９４ｋＨ
LSB89985kHz
USB9001,5kＨｚ
図１今回製作したローバンド受信機(GENNAIR5531)のブロック・ダイヤグラム
1２０
CQhammdio
ローバンド受慣機の製作と測定
表１ローバンド受信機(GENNAIR5531)のレベル・ダイヤグラム
各ステージの入力レベルと出力レベルを表した表で，アンテナ入力：-103dB、二ｓ０以下の信号ではＡＧＣ電圧が発生しないのでＩＦス
テージはフル・ゲインで動作する．このような表を作ることにより，受信樫の各ステージのレベル配分を一目で把握することができる
夕へ
アンテ
を自動的に計算する表で，筆者のＷｅｂページ
機を持ってきてもお手上げです，ｈｉ
そのようなわけで，今回の受信機の設計基準は
アンテナ入力最大レベルを-10dBｍとしました．
ＩＦアンプから検波器への受け渡しを最大レベ
ルで一l7dBmとして各ステージのケインやjVFを
考慮し，表１，表２に示すようなレベル・チャー
トを作ります．このようなチャートを作ることに
より，各ブロックの設計基準が見えてくるのでと
(http:"WWW・dwmincqjp/radio/)からダウンロー
ドできます．“SignalCalculator､xls"です．
これ以後は，各ブロックの設計とデータを説明
します．
●アンテナ・フィルタ●
ＲＦアンプの前に入れるフィルタ(図2)は，バン
ド外の放送局などの強烈な信号をカットする意味
ても重要な作業です．
このチャートを基にして各ブロックの試作や測
で可能な限り狭くしたいのですが，あまり狭くす
定をしているときが一番楽しいときですね．どん
ると挿入損失が増えてＭﾏﾏを劣化させる原因となり
な受信機が出来上がるかワクワクします．
ます．これらを考慮して中心周波数の8∼10％くら
次ページの表２は，各ステージのレベルとjVF
いのＢＷ(−３dB帯域幅)が妥当なところでしょう．
したがって，７ＭＨｚ用は550kHz，3.5ＭＨｚ用は
300kHzのＢＷを目標としました．
〔
:
０−−−可Ｆ−−−０
￨函
このフィルタは,チェビシェフの直列同調形で，
帯域内のリプルは0.04ｄＢを許容しています．
このＢＰＦを設計するためのツールは，筆者の
Ｗｅｂページからダウンロードできます．そこに
は５種類のフィルタ計算ソフトがありますが，今
回使うのは“BPFCalculatorSRON3・xls”という
ソフトです．フィルタのシェープ・ファクタをも
っと良くしたいときは，“BPFCalculatorSRON4．
July２００６
1
２
１
０，三Ｏ刀ｍｍＯｐｚＯ．ｍモールス受験編好評発売中ノ
称g謝腔韮旦F哩雁訓
二
§
N
表２口一バンド受信機(GENNAIR5531)のレベル・チャート(オリジナルを掲戦）
BPFからＩＦＡＭＰまで各ステージのGainと/VFを入力すると，各ステージのTotaIGainとTotalﾉVFを自動的にまたアンテナ端レベルを入力すればそのレベルに対応して各ステージのレベルが
計算し、またアンテナ端レベルを入力すればそのレベルに対応して各ステーシ
計算される．この表を使うことにより，各ステージの設計が適正か否かを把握でき，かつ受信機の性能が推察できる．このレベル・チャートは，筆者のWebページからダウンロードできる
この表の使い方
赤字で表示されているセルには入力禁止１
SignalCaiculator
１、各ステージの名称とケイン､ＮＦ(NoiseFigure)を入力してください､各ステージの出力レベルとTotalNFが自動計算され
ます。
2､Antennal/Pレベルを入力すると､アンテナ入力レベルに対応した各ステージの出力レベルが計算されます。
3、”NoiseBW"にはIFフィルターのENBW(Note-1)を入力してください、出力S/Nが9.5dB[(S+N)/N=10dB]になるアンテナ
弱信号時
入力レベルが計算されます。
7ＭＨｚl圃劃目
7ＭＨｚＬＳＢ
4､この表を｢弱信号時｣＝ＩＦAMPフルゲインと｢強信号時｣＝AGCリダクション最大の2枚作成して比較検討用にします。
Note−１:ENBW=雑音帯域幅=K*-3dB/BＷ
-3dB/BW=信号帯域幅
K=FiIterのシエープフアクタが1.5以下の場合は1.02∼1.03
ＳｔａｇｅＮａｍｅ
Ｇａｉｎ(dB）
ＮＦ(｡B）
Stagel Stage２
Stage３
ＡＮＴＦＩＬ RＦＡＭＰ
ＭＩＸ
−
−
２
．
０
1
０
．
０
2.0
2.5
−
５
．
６
6
1
Stage４
Stage５
Diplex Ｐｏｓｔａｍｐ
−
０
．
３
0.3
Stage６
Filter
8.0
Stage７
Stage８
Stage９
StagelP Stagell Stagel2Stagel3 Stagel4Stagel5
ＡＧＣ−１
IＦＡＭＰ−１
ＡＧＣ-２
IＦＡＭＰ−２
0.0
24.0
０
．
０
24.0
0.0
24.0
０
．
０
1
０
．
０
0.0
1
０
．
０
０
．
０
1
０
．
０
−２．４
2.5
2.4
StageAnaIysis Stagel Stage２ Stage３ Stage４ Stage５ Stage６ Stage７ Stage８
−
２
．
０
8.0
2.4
２
１
1
０
．
１
TotalGain(dB）
7-7
7.7
３
１
．
７
4.50
２００
TotaiNF(dB）
5.19
5.25
5.83
5９１
７．３５
5
．
９
１
A
n
t
l
/
P
(
d
B
m
)
｜ Stagel
Stage２
Stage３
Stage４
基凸 ■ F ■ q 一一一
−１２０．０
−１２２．０
−１０３．０
-１０５．０
−１１２０
-95,0
−１１７．６
−１１７．９
−１００．６
−１００．９
Stage５
−１０９．９
Stage６
−１１２３
55.7
55.7
79.7
7
．
３
５
7.35
7
．
３
５
7.35
Stage９
-88.3
-88.3
79.7
７９．７
7９．７
７
．
３
５
１
７
．
３
５
7.35
｜ ■ ーざ ▽
▽ マウ F
StagelO Ｓｔａｇｅｌｌ Stagel2StagelI3 Stagel4Ｓｔａｇｅｌ５
-64.3
-64.3
-40.3
-40.3
-40.3
-40.3
-95.3
-71.3
−７１３
-47.3
-47.3
-23.3
-23.3
−２３．３
-23.3
-６５．３
−６５．３
-41.3
−４１．３
−１７．３
−１７．３
6.7
６７
６
−
７
6
．
７
４
２
．
７
66.7
66.7
66.7
66.7
-65.0
-70.6
-70.9
-62.9
−１３．０
-15.0
−
５
．
０
−１０．６
-10.9
−２９
-5.3
。、言騨ヨ国昌二
TotalGain
79.7 dＢ
ＮｏｉｓｅＢＷ
TotalNF
7.35 dＢ
ｋＴＢ＝
−１４０．１
ｄＢｍ
ＭＤＳ
-１３２８
ｄＢｍ
dＢｍ
Stage８
31.7
−９５．３
-75.0
−１２３．３
−１１２．３
Stage９ＳｔａｇｅｌＯ Stagell Ｓｔａｇｅｌ２ Stagel3 Stagel4 Ｓｔａｇｅｌ５
-92.9
-73.0
9.5dB(S+N)/Ｎ
Stage７
ＡＧＣ-３ IＦＡＭＰ−３
2438 H
Ｚ
−
５
．
３
1
８
．
７
1
８
．
７
42.7
NOTE：ｄＢｍとdBuの関係
-133dB、=-20dBu=0.1uV(EMF）
-113dB、=0dBu=1uV(EMF）
-73dB、=40dBu=100uV(EMF)＝Ｓ９(CollinsのＳメータ）
＊kTB算出に使用する熱温度係
数には一般的に290K＝16.85.Ｃ
-13dB、=100dBu=0.1Ｖ(EMF)＝Ｓ９＋６０dＢ
が使用されます。
Oopyright錨Ｔ・SｈｉｎｄｏＪＡ１ＤＷＭ２００５
ローバンド受信機の製作と測定
純灘匡韮垂麺jｉ
7ＭHz用BPF
｢北
、
D2ホ0.1片￨厄
0
.
1
浬
コイルとコンデンサの値
７ＭHz用ＢＰＦ
図２アンテナ・
フィルタ用ＢＰＦ
の同整図
3.5ＭHz用BPF
L4＝Ｌ５＝Ｌ６＝26.85脚H
Ｌ１＝42＝Ｌ３＝23.5脚Ｈ
Cb4＝Cb5＝Ｑﾌ6＝56pF十Ｍａｘ３０ｐＦＴＣ
Ｃｂｌ＝Cb2＝Cb3＝Ｍａｘ３０ｐＦＴＣ
Ｃ１＝Ｑ＝418pＦ
Ｑ＝Ｑ＝820pＦ
xls”を使って計算してください．ただし，挿入損
たが，スペースに余裕があればT-lO6-6くらいの
失は２∼4ｄＢになります．
コアを使いたいところです．
このソフトは，表２と同様に，筆者がMicrosoft
Excelの関数計算練習のために作りました．先輩
インピーダンス)を記入するだけですから，どな
たでもすぐに使えるようになっています．しかし，
記入ミスを防ぐために表の一部にロックをかけて
いるので，Excel2000では使えません．Excel
2003を使ってください．
また，フィルタを設計した後にシミュレーショ
ンする場合は，httpソｿWWW・aade・commter・htm
﹃且
が昔，ＢＡＳＩＣで書いたＢＰＦの設計ソフトをベー
スにしています．Excelの表に必要事項(周波数と
完成したＢＰＦの特性は，次ページの写真１と写
真２を参照してください．７ＭＨｚ用ＢＰＦの場合，
ﾉL(挿入損失)は-1.9dB，ⅡP3は＋43.3dBｍです．
Ｆ
●ＲＦアンプ●
Ｌ
ＲＦアンプの設計基準は，Ｇａｉｎ：１０dB，ＮＦ：
2ｄＢ，ＩＰ３：＋35dBｍとしました．回路は図３に
示すように何の変哲もないＭ７'アンプですが，使
用するトランジスタの選定には試作を繰り返しま
した．
ＩP3のことだけを考えると小レベルのパワー・
から｢AADEFilterDesignandAnalysis｣という，
トランジスタを使うことも考えられますが，トー
たいへんすばらしいフリー・ソフトウェアがダウ
タル・バランスを考慮して，最終的に2Ｎ5109シ
ンロードできるので活用してください．
ングルに落ち着きました．２Ｎ5109以外では，
フィルタを作る場合に使用するＬとＣのＱは，
できる限り大きくすることが成功の秘訣で，トロ
MRF586でも良い結果が出ています．国産のデバ
イスでは，２SC4536や2SC5337もよさそうです．
イダル・コアの選定が重要なポイントになります．
ＩP3ばかりに目を向けると”が悪かったり，ケ
一般的に似の大きいフェライト系のコア材はフィ
ルタには不向きで，カーボニール鉄系のコア材が
インが取れなかったりで，デバイスの選定はむず
かしいものです．読者の方々が入手しやすいデバ
よいでしょう．以前，ＳＳＢ送信機のＢＰＦにフェ
イスを使った追試をしていただけることを期待し
ライト系のコアを使用して，出力が＋２０dBｍを
ます．パラメータ・シートをじっくり見ていくと
超えると急にIＭ３が悪くなり，原因の究明に苦労
使用できるデバイスの候補が絞れてくるものです．
した経験があります．
この回路で気をつける点は，ｊＶＦトランスと入
今回は秋葉原で簡単に入手できるアミドンのＴ‐
出力トランスに使用するコアの選定でしょう．
50-6(黄色)を２枚重ねて使用しました．このコア
jVFトランスには，＃４３材のメガネ・コアを，入
を使用してＱ拠(無負荷Ｑ)は約200を確保できまし
出力トランスにはＦＢ８０１を使用しましたが，
JuOy2006
1２３
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熊Ｆ胃ﾕ｡９．恥澗脈KER，狸ロロ叩璽ｎＨＺ
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…砺関ユＫ雛刺１３噸Ｚ訂１２.ＵＳＥＣ
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ＳＰＲＮ２ｍ･ｏＨｚ
’毎＝宝守＝罰＝司拓一町
Ｓｒ４４ｏ遍韮Ｃ
写真１７ＭＨｚBPFの通過帯域特性
挿入損失：1.9dB，中心周波数：7.12ＭHｚ -3ｄＢＢ､Ｗ：590kHz写真２７ＭＨｚBPFのlM3観測画面
０dB、/tone入力で、３次歪は-86.6dBc，ＲＥＦＬＥＶＥＬは挿入損
凸ニーヨ
失を含めて-1.9dBｍに設定
1ＭＨｚから３０ＭＨｚまでフラットなゲインと良好
なリターン・ロスを得ることができました．スペ
アナの管而写真(写真3)を参照してください．特
性は，Ｇａｉｎ：10.3dB，ＩＰ３：＋35.45dBｍです．
ここまで襟いてきて，「そんなデータはどうや
って測るの？」という読者の声が聞こえそうです．
受信機を作るうえで必要な測定器と測定方法につ
いては，本連載の後jW1Iiで記述するので，各ブロッ
●ミキサ●
、〆
〃、
クの説明を先に進めます．
ＨＤを使用しています．以前，ＡＲＲＬの機関誌
｢QST」に発表された8901を使用した'''１路はロー
カル信号が方形波に依るものでしたが，今回は
Calogic社のアプリケーション・ノートに掲戦さ
れている回路を参考にして，ローカル信号は正弦
波にしました．
当初の実験では，サブストレートとケートのバ
イアスおよびＬＯのレベルを調整することにより，
IP3は雌良で＋４６dB、近くまで追い込むことがで
受信機の'性能を決定する重要な部分です．回路
図は次ページの図３を参照してください．デバイ
きました．しかし，変換損失の敢小点とIP3の溌
良点が周波数によって変化することがわかりまし
た．そこで，3.5/7ＭＨｚでほぼ均一なIＰ３を得ら
スはこの受信機を作るきっかけになったSD8901
れるように洲整した結果の入力IＰ３は，７ＭＨｚ
悪Ｆ・３ｄＢＩ旧副題ＲＥ鯛ロ０”､４
蝿。厭戚Ｖ鮒NGE冒愈０．恥−９０．５．図、
ＲＥＦ−５ｏ６ｄ印Ｍ８ＲＫＥＲ９０４００叩･ｐＨｚ
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ｚ
Input：ＯｄＢｍ/tonU
F1:3500kHz，F23520kHz
Loss：-5.6ｄＢ
1Ｍ38-81,4dBc
lIP3：＋40.7dB、
●
司副7ＥＲｇ９８０ｍ０風、ＨＺＳ鯛Ｎ２”.四Ｈｚ
熊脚３脆Ｖ鰯３Ｈｚ割５９.急ｇ“
堂−−−〃，…承､２
写真３ＲＦＡＭＰのIＭ３観測画面
-10dB、/tone入力で，Ｇａｉｎ：10.3dB，３次歪：-90.9dBc、こ
のように希望波信号レベルと３次歪レベルを同一画面に記録す
ることにより，データの信頼性が上がる
1２４
CEfJT寵９０ｍ000.0ＨＺ
Ｒ８Ｍｆ”Ｈ茜Ｖ珊鋤Ｈｚ
兎壮一一一
ＳＰＲｌＷ４０００“ｑＯＨｚ
鰯９３町８蝿Ｃ
写真４ミキサの３次歪観測画面
入力3.5ＭＨｚ帯を中間周波数に変換後の出力画面．Ｉｎｐｕｔ：
0ｄＢ、／tone，ミキサのIＭ３：-81.4ｄＢc，ＩｌＰ３：＋40.7ｄＢｍであ
ることが観測できている
CQhamradin
●
第４級八ム国試要点マスター肥好評発売中″
９
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July２００６
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性能評価
FREQ
LＯ
LOSS
lIP3
1.8ＭHｚ
10.8ＭHｚ
-4.8dＢ
＋36.9dB、
3.5ＭHｚ
12.5ＭHｚ
−４ 8dＢ
十3７ 5dB、
7ＭＨｚ
１６ＭHｚ
−４ 9dＢ
十3６ 6dB、
１０ＭHｚ
１９ＭHｚ
−５0dＢ
十3６ 9dB、
１４ＭHｚ
23ＭHｚ
−５ 3dＢ
＋3７ 4dB、
十3６ 3dB、
１８ＭHｚ
27ＭHｚ
−５ 3dＢ
２１ＭHｚ
30ＭHｚ
−５ 4dＢ
十3４ 8dB、
248ＭHｚ
33.8ＭHｚ
−５ 4dＢ
十3３ 2dB、
28.5ＭHｚ
37.5ＭHｚ
−５ 6
dＢ
十3２ 6dB、
ＦＩＩ１．，１１１１ｎ．Ｉ１ＩＩＩ−
0dB、/tone20kHzSpaceIF9MHz
一可
図４バス・スイッチを使用したミキサの回路図
で＋39.2ｄＢ、，3.5ＭＨｚで＋40.7dBｍでした．
い値が出ます．
本機の場合，レベル・ダイヤグラムからわかる
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ように，ミキサへの最大入力は−２dBｍを予想し
ているので入力レベル0dB、/tone，周波数間隔２０
では20kHzを採用しています．ＡRRLからは，受
信機テストの結果がたくさん発表されているの
kHzで測定したデータは写真４に示すとおりです．
で，それらとの比較をする意味で20kHz/toneと
ここでＲＦアンプやミキサのIＭ３(IP3)を測定す
しました．最近は，５kHz/toneで測定するという
る場合のテスト信号の周波数間隔について言及す
案も出ているようですが，測定に使うシグナル・
ると，Two-Toneの間隔が広いほど測定結果は良
ジェネレータ(SG)の信号純度の問題も出てきて，
1２６
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短期集
載
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受受
信信
機機のの製製作作と
測
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｜
集中
中連
連
載
唖
写真５バス・スイッチを使用
したＤＢＭ
入出力のコネクタはタイコーの基
板実装用同軸コネクタで、秋葉原
の千石電商で職入できる．規格で
は1ＧHzまで使用可能
アマチュアの世界では一般的ではないと考えられ
Vbc＋6Ｖで動作させていることです．QS3126の
ます(5kHz案はＤＳＰを使った受信機には有効な
絶対敢大定格は7Ｖですから，ＤＣ−Ｉ−ＲＦ信号分を
考えると，６Ｖでの動作は多少問題がありますが，
評価法となる)．
また，ＩＦフィルタやＩＦアンプ，ＡＦアンプなど
アマチュア的には許容される範囲でしょう．５Ｖ
のＩｎＢａｎｄＩＭＤを測定する場合，テスト信号の
時と比べてIＭ３がオールバンドにわたって１０ｄＢ
周波数間隔は，Ｊ１と血を575Ｈｚ離れた周波数に設
定するのが本来なのですが，手持ちの測定器の関
ほど改蒋されました．
係で570Hzの設定で測定しました．
IＰ３に１∼2ｄＢ程度の差が出る場合もありますが
この'可路は，入出力トランスの作り方によって
受信機総合でのＩｎＢａｎｄｌＭＤを測定する場合
再現性が良く，周波数によるバラつきも少なく，
のRFTwo-toneの設定は，ＡＦに希望波として
1000Ｈｚと1570Ｈｚが出力する周波数にし，430Ｈｚ
と2140Hzに出現するIＭ３を測定します．
ＲＦポートとＩＦポートのアイソレーシヨンも５０
ｄＢくらいとれます．ＩＰ３も実用上はまったく問題
ないレベルで，ＤｉｏｄｅＤＢＭが逆立ちしても到達
今回の受信機で採用したSD8901HDは冒頭に祥
できない値です．写真５に示すのは，QS3126のミ
いたとおり，入手が困難なデバイスなので,鼓近流
行っているバス・スイッチを使用したＨ−ｍｏｄｅミ
キサやＦＥＴＤＢＭを採用するのも一案です．
筆者の好みですが，Ｈ−ｍｏｄｅミキサは好きにな
れませんので，実験のついでに，バス・スイッチ
を使用した平凡なＤＢＭタイプの凹路(図４)を試
作しましたが，かなり良い‘性能が得られました．
キサで50ｍｍ×３５ｍｍの基板に収まっています．
ミキサだけのIＰ３を，ある周波数で測定して，
しかもデバイスの価格は何とSD8901HDの光0で
す．特'性は回路図の余白に記したとおりです．
この回路の特徴は,入出力トランスに“Guanella
チャンピオン・データが＋４６ｄＢ、なんていって
も受信機の総合特性からは意味のないことで，広
い周波数帯域にわたってそれなりの‘性能が確保で
きることが亜要なポイントです．さらにＲＦアン
プやＩＦフィルタのIP3が影響して，受信機総合で
のIP3は，＋30dBｍを超えれば大成功でしょう．
＊＊＊
次号では，製作・後編として，ＰLL，ＬＯアン
trans”という広帯域でバランスの良いインピーダ
プ，ＩＦフィルタ，ＩＦアンプとＡＧＣ，検波回路，
ンス変換方式を採用したことと，ＱＳ３１２６を
ＡＦＬＰＦとＡＦＡＭＰなどについて話を進めます．
July２００６
1２７
）
男
北腕ＯＳﾉLf7zao
の連載記事として紹介します，
⑧ＬｏｃａＩＯＳＣ⑭
廻飼
【
http:"ＷＷＷ・dwminc・jp/radio／
ミキサのLocalＯＳＣには，ＤＤＳを可変基準信
号としたＰＬＬを使用しています(図5)．
題ないレベルですが，受信機のLocalＯＳＣとして
は若干不安です．
受信機においては，LocalＯＳＣのＣ"Vが悪いと
近接信号の選択度が劣化し，離れた周波数の大き
当初の計画では，ＤＤＳで発生する１６ＭHz帯の
な信号で妨害を受けたりして，等価的な選択度の
信号を戒接使えるのではないかと思い，ＷＡＶＥ
劣化を招きます．また，極端な場合は受信信号が
電子のＤＤＳキットを購入しました．このＤＤＳキ
濁って聞こえたりします．そのため，今回は設計
ットは，アマチュア無線家が送受信機を自作する
仕様で１kHz離調のＣ"Vを，−１０５dBc/Hz以上と
ことを考慮した操作性の良いコントロール・ソフ
しました．この値を実現するために，ＤＤＳの発
トウェアを搭戦したキットです．しかし，ＤＤＳ
振周波数を２．５∼3ＭＨｚとして，ＰＬＬ回路で１６
はAnalogDevicesのＡＤ９８５１を採用しているた
ＭHz(7ＭHz川)と12.5ＭHz(3.5ＭHz用)を得てい
め，１０ＭＨｚを超える周波数ではＣＷＶとスプリア
ます．
スの点で，送信機のＶＦＯとして使用するには問
写真６に示すように九＝１６ＭHzで-107.5dBc／
Hz’１kHz離洲を実現できました．
この値は筆者の測定システムの測定限界で，実
量Ｆ４ｐ４ｄ閉
醒調心漉
）IRRKER鰐０２５５５EbnHZ
RRNGESoOd8Im勾謁.６ｄＢ付
際にはもっと良いと思われます．
周波数安定度はＤＤＳの３０ＭＨｚ基準信号と，
PＬＬ回路のＯＦＦＳＥＴ−ＬＯＯＰに使用している水晶
■■
画ＩＵＵｑＵＣ蝉t
発振器の両方の安定度が絡んでくるのであまり期
jBc/Hｚｕｏｌ
待はしていませんでしたが，電源ＯＮから30分で
6∼7Hzのドリフトで収まり，それ以後は安定して
います．実用上問題ない範￨州ですが，今後の課題
としてGPS信号でロックできる，周波数安定度と
産別鴫ｒ謂さ心脆
｡｡‘蝿Ｈ２Ｖ８ＷｍＨｚ
副ｒＺｐ咽Ｉｊｏ１ＩｉＨＺ
=Ｔ６２.胃昌EＣ
写真６ＰLLのＣ"V観測画面
1kHz離調のノイズ・レベルは-100dBｃで，ＲＢＷ１０Ｈｚでの観
測であるから，管面から読み取れるα/Vは−１１０dBc/Hｚだが，
一般的なスペアナはノイズ・レベルを2.5ｄＢ低く表示するので，
実際のＣ//Vは-107.5dBc/Hz1kHz離調である
２２
O"Vの良いLocalＯＳＣを作りたいと思っています．
ＰＬＬ製作でfW意する点は，ＶＣＯのコイルを大
きめのトロイダル・コアで作り，シリコン系の接
着剤でしっかり固めること，シールドをきちんと
すること，電源のフィルタをしっかりすることな
CQhamradio
○口三Ｏ刀ｍｍｏｐｚｏ］欧文入門編好評発売中“
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２
図６
LocaIOSC用アンプ
(ＬＯアンプ)回路
価Ⅵミ1ｋ
どです．
受信バンドの切り替えはパネルのスイッチで操
作するとリレーを介してＶＣＯとXtalOSCの周波
数を選択します．さらに，ＤＤＳにバンド切替情
報を送り，希望する周波数に設定します．
ここでWAVE電子のＤＤＳについて言及すると，
今回筆者が購入したキットはAD9851を２個使用
して，ＶＦＯ用とＢＦＯ用の２波を発生するもので
ば，SD8901HDミキサのIＰ３：＋40dBｍを実現す
るためには，ドライブ・レベルは＋２０ｄＢ、以上
必要になります．最初の実験でも，ドライブ・レ
ベルが＋lOdBm以下になるとIＰ３は＋３０ｄＢ、以
下になることが確認できたので，ＬＯアンプの出
力は余裕をみて＋27dB、相当としました．
回路は図６に示すように2SC2538のパラレル・
アンプです．出力回路は冗マッチとして高調波を
す．購入したキットに搭戦されているＲＯＭには，
BFO周波数をＵPするとＶＦＯ周波数はＤＯＷＮす
低減しています．第２高調波の減衰はＬＯ信号で測
定して-45dBcです.SD8901HDのＬＯポートのイ
るというプログラムが書き込まれていました．こ
ンピーダンスは16ＭHzにおいて約200Ｑですから，
れは，ダブル・コンバージョンを想定したソフト
7rマッチ回路はそのように設計しました．１２．５
ウェアなので，本機のようにシングル・コンバー
ＭHz(3.5ＭＨ用)と16ＭHz(7ＭHz用)の2個の汀ネ
ジョンで，さらに周波数変換をアップ・コンバー
ットワークをパワー用のピン・ダイオードで切り
タで使う場合は，周波数関係が逆になります．こ
替えていますが，ここで使用するダイオードは，
れでは駄目だということで，さっそくメーカーに
1SS241，lS2186などのバンド・スイッチング・ダ
電話して，ＢＦＯをＵＰするとＶＦＯもＵＰする
ROMを作ってほしいと依頼したところ‘快く承知
してくれました．費用も安く，なんと３日で届い
たのには驚きました，自作派ハムの心をよく知っ
イオードでもＯＫです．この回路の出力電圧はSD
8901HD側で約7Vrms(実測値)です．なお，冗マ
ッチ計算ソフトウェアも筆者のWebページからダ
ている会社ですね．
CALC.x1sです．
これでＢＦＯをシフトしても受信周波数は変化
しないシステムになりました．
〔
⑧ＬＯアンプ⑥
ここで重要なことはＬＯアンプは絶対･にＰＬＬ
ＵＮＩＴ基板上には配置しないことです．ミキサ基
，
Calogic社のアプリケーション．ノートによれ
1２４
ウンロードできます．ファイル名は，PINetwork
板上に配世するか別のシールド・ケースに入れる
ことです．このような大出力アンプがPＬＬと同居
すると，回り込みそのほかのトラブルの原因にな
CQhamradio
短期集中連載ロローバンド受信機の製作と測定
■
湘瀧ＥＲ９加ロﾓﾉ０８．０Ｈｚ
狸.＆。B月
BWRRNGE毎
，ＥＤＷＲ８ＮＧＥ−１５００ｄ８ｎ一趣き･４．恥
戸REFE9000kHZ-1DdBmInpUt
ｒａｄＺ４ｋ Out声BandllP3
：9020ｋkHZ
kHz
}g9040l
IOdBw‘Itone
１３．−８９l
i
2
d
B
c
母
．３．錨４l6dBm
図７ノートン・
アンプ基本回路
ります．
､
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【ダイプレクサとポスト｡ミキサ･アンプ〕
ミキサからの出力は，簡易型のダイプレクサを
pｕＨＺ
』
ＶＢＭ釦Ｈ儲
ｑＰＲＮ 3醜昌pＨＺ
Ｎ
Ｅ
Ｇ
ＳＴ鳩凋ｔ
写真７１，radＩＦフィルタの特性
ＲＷ２４ｋＨｚのOut-BandlIP3
通った後ポスト・アンプに入ります．
ポスト・アンプは初段のＲＦアンプと同様の回
路ですが，帰還トランスの巻数比を変えてケイン
を8.5ｄＢ(実測値)としています．先月号のＲＦアン
ました．ここに中心周波数9ＭＨｚでＢＷが0.5kHz
プの項で番きもらしましたが，このアンプはノー
フィルタの'性能というと，選択度とシェープ・
トン型アンプと呼ばれ，ノイズレス・フィードバ
ック・アンプとして有名です．この回路はＭ７１値
ファクタばかりを議論し，ちょっと気の効いたと
が良く，入出力インピーダンスマッチが良好で，
が，受信機に使うフィルタではＯｕｔBandおよび
さらに歪も少ない，使いやすい回路です．
InBandのＩＭＤを無視するわけにはいきません．
と2.4kHzのフィルタを注文しました．
ころで群遅延特性に話が言及するのが関の山です
す．基本回路は図７に示すとおりです．巻数比は
この性能が悪いと，いくらＲＦアンプやミキサの
IP3が良くても受信機としての総合IＰ３は悲'惨な
エミッタ側を1tとしたとき”＝‘､,２−??z−１で計
ことになります．そこで，入手したInrad製のフ
算します．また，電力増幅度はＧ＝７７z2で計算で
きます．例えば，ゲイン10ｄＢのアンプを作るとき
ィルタをおそるおそる計測しました．問題のＯｕｔ
ゲインはトランスの巻数比によって決定されま
は、,を3jとすれば32＝９(電力増幅度)となり，ｌＯ
ｌｏｇ９＝9.54ｄＢのケインとなります．？？zを４jにし
ＢａｎｄｌＰ３はＣＷ用の0.5kHzが＋37.2dB、，ＳＳＢ
用の2.4kHzが＋34.6dBｍです(写真7)．ＩｎＢａｎｄ
ｌＭ３もＳＳＢ用の場合，-10dB、/tone入力で-64.4
た場合は12ｄＢとなりますが,?zを計算値より少な
く巻くとゲインが下がるので，若干のゲイン調整
dBcです(写真8)．ストップ・バンドは両者とも
ができます。しかし，この場合は入出力のリター
ルタでした．
ン・ロスが変化するので要注意です．リターン・
に−８５dBc以下でかなり優秀なクリスタル・フィ
図８をご覧ください．フィルタの前後にＬ−Ｎｅｔ
ロスは−２０ｄＢ(VBWI?＝１：1.22)以下に抑えるべ
を入れて５０Ｑ回路との整合をとっています．フィ
きです．
ルタのマッチングには，簡易的に抵抗によるマッ
また，実際に組み上げた回路は使用するトラン
スの結合度にもよるのでしょうが，ゲインは計算
値より若干少なめになるようですから実測によっ
チングを取ることが多いようですが，回路容餓の
影響でPass-Bandにリップルが出たり，場合によ
っては挿入損失が多くなることがあります．フィ
て決めてください．
ルタ本来の性能を引き出すにはL-Netでマッチン
【
④ＩＦフィルタ⑥
■
クリスタル・フィルタは，米国のInternational
Radio(1,rad)社がいろいろなフィルタを売ってい
Aug、２００６
グするべきです．このＬ鼻Netの計算ソフトも筆者
のWebページからダウンロードできます．ファ
イル名は"L-NETCalculator､xls"です．
ただし，注意を要するのは，フィルタ側のイン
1２５
実装したいものです．
･鷹ＦｖＯｄ恥nFFSET奇70.0Ｈｚ
曲蘭ｄ酔伽￥舶鵬Ｅ−５０ｐｄ恥一“･４胡
最近になって2.8ｋＨｚのフィルタが入手できま
したので,フィルタ・ユニットを改造して0.5kHz，
2.4kHz，2.8kHzの３本のＩＦフィルタを実装しま
した．
ＳＳＢの音声通過帯域は送信，受信ともに−６ｄＢ
点が150Ｈｚと2900Ｈｚ付近にあるのが一番素直な
音がするというのが筆者の持論で，今まで筆者の
作ったSSB送信機の大半は，そのような設定にな
脚I
６劃、覗胃ロ叩ｑ雛通ＨＺＳＰ帥ｓ００００ｐＨｚ
SP帥５０００００Ｈ漣
Ｅ顛詑ＨｚＶＢｌＩ鋤ＨＺ９Ｔ”q４８ＥＣ
5Ｔ２?ｑ４ご雛
っています．100Ｈｚ以下の低音や，3000Ｈｚ以上
写真８InradIFフィルタの特性
の高音はじゃまになるばかりです．その点で
CollinsやHarris，Ｒａcalなどの著名なプロ用受信
機の多くが2.75kHz(−３ｄＢＢＷ)のフィルタを実
ＢＷ2.4ｋＨｚのIn-BandlM3
ピーダンスが非常に高い場合はL-Netの動作Ｑが
商くなってしまい，使用するコイルのＱ"を高く
する必要があります．
実用的には，コイルのＱ"は，L-Netの動作Ｑの
装しているのがうなずけます．
に
●ＩＦアンプとＡＧＣ●
】
図９の回路図に示すとおり，AnalogDevicesの
10∼15倍必要です．このことを考えると５０Ｑ：
AD603を３段使用したＩＦアンプです．
2ｋＱ程度のインピーダンス変換に留めるのが無
ＩＦアンプとＡＧＣは受信機の聴覚‘性能に直接関
係してくるところです．特にＡＧＣは完成した受
信機が1時間使用しただけでジャンク箱行きにな
難でしょう．
レベル・ダイヤグラムでわかるとおり，アンテ
ナに−１０ｄＢｍの入力があり，さらにＲＦアンプ
るか，愛用機になるかの分かれ目といっても過言
ＯＮの場合には，フィルタへの入力レベルは0dB、
ではないでしょう．最初に実験したＩＦアンプは
付近になるので，ＩｎＢａｎｄｌＭ３の悪化を心配しま
した．ポスト・アンプとフィルタの間にピン・ダ
イオードによるＡＧＣを入れて雄大入力時に20ｄＢ
ほど減衰させることも考えましたが，シミュレー
MC1350Pを２個使用したＩＦアンプでした．この
アンプも測定した性能は決して悪くなかったので
すが，本機の完成後１週間ほど聴感テストをした
ションしたところＯｕｔＢａｎｄｌＰ３が悪くなるので
結果，なんとなく気に入らないということで
ＡＤ６０３に変更することになりました．何が気に
やめました．実装後の総合レベル評価では，
入らないか？やはりＡＧＣの動作です．ＡＧＣのア
2.4kHzのフィルタの場合，ＲＦアンプＯＮで，ア
ンテナ入力−１３dB、/toneときのＡＦ出力におけ
干あったようです．
るInBandlM3は-52dBcで，聴感上，問題ない
歪のレベルです．
タック時間が遅い(約５，sec)のとアタック歪が若
MC1350のＩＦアンプは，たくさんの方が実用
化しているようですし，もう少し時間をかけて
ＩＦフィルタのＢＷについては2.4ｋＨｚはＱＲＭの
チューニングすれば良い結果が出たかもしれませ
多いときには良いのですが，普段のラグチューや
ん．ＭＣ１３５０はゲイン・リダクションをするのに
送信音モニタ用には2.8ｋＨｚぐらいのフイルタを
フォワードＡＧＣで動作させていますが，いずれ
9ＭＨｚ５０Ｑ：５００，
図８１Ｆフィルタの
L-Net回路
、_淵」
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Ｏ
６
ｐ
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5０，
9ＭＨｚＦｉｌｔｅ「
Outputl50Q
５００，
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ｋ
−６Ｖ
8.2ｋＯ∼＋4Ｖ
一側−０F 雨、フロント･パネル
１Ｓ1５５８
１Ｓ1558×３
ＬＭＣ662/ｂ
LMC662ﾉａ
頚
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図９ＡD603
一ｍ割
3段IFアンプ
とＡＧＣ回路
FJ"
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.､骨訓龍響舗諭認畑別壱一州己･ｏＮｐＯヨSＨＯＷＤＯ
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ＭＣ１３５０
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一一一一一一一一一一一
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J３−９３−Ｅ
一
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／
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／
／
１３−１０３−９３−８３−７３−６３−５３−4３−３３−２３−１３−３
ANTInput〔dBm〕
ANTlnput〔dBm〕
図１０AD603IFアンプAGC特性
図１１MC1350IFアンプAGC特性
にしてもゲイン・リダクションすると動作点が変
図１０と図１１に示すのは，MCl350とAD603の
化しているということで，なんとなく敬遠したく
ＡＧＣ特性です．AD603のほうが素直な特性をし
なったのが本音です．
ています．
その点AD603は，入力部にラダー型のアッテ
ＡＧＣのAttackとDecayについては個人個人の
ネータ(ATT)を内蔵して，それをＡＧＣ電圧で制
御しているのでゲイン・リダクションしても，増
幅器の動作点が変化しないのが安心です．この内
蔵ＡＴＴは制御電圧に対して，減衰が｡Ｂリニアに
制御されますから，ＳメータもAD603のＡＧＣ電
好みが分かれるところですが，このセッティング
Ｒａcalやそのほかの受信機のＡＧＣを改造しました
圧を読むだけで，正確なdＢ直線表示になるので
がなんとなくしっくりしない点が残りました．
こそ受信機を自作する意味があるというものです．
メーカー製の受信機をいくら改造しても限界が
あります．筆者も過去にCollins75S-3Bをはじめ
簡単です．
筆者のように市街地で受信しているとパチンと
AD603は１段あたり約30ｄＢのケインで動作さ
せていますが，AnalogDevices社のアプリケー
ＡＧＣのアタックを相当早くしなければこれを消
ション・ノートによれば入力インピーダンスは
すことはできませんでした．図１２に示すとおり
100Ｑで，負荷インピーダンス(RL)500Ｑ程度で
動作させることを推奨しているので，段間にイン
ピーダンス比４：１のマッチング・トランスを入
アタック・タイムは0.5,secになってしまいまし
れて動作させています．
３段でのトータル・ケインは72ｄＢです．このく
らいのＩＦケインがちょうど使いやすいレベルと
考えています．また，レベル・ダイヤグラムから
読めるとおり，最大入力時にはＡＧＣで約87ｄＢゲ
イン・リダクションしています．
ＡＧＣ回路はＩＦアンプの最終段からピックアッ
プした信号をＡＧＣＡＭＰのMCl350で約25ｄＢ増
いう短いパルス性のノイズが気になるものです．
たが，強力なＣＷを受信したときも，頭のクリッ
ク音がなく快適に受信できます．
戸
■
可
●検波回路●
検波回路は図１３に示すとおりです．当初は普
通のダイオードＤＢＭ(R＆ＫＭ−８)を使用した検波
でしたが，なんとなく音がすっきりしません(こ
のあたりはオーディオ屋さんと同じで聞く人の感
性の問題がある)．
そこで，以前アナログ・スイッチ(4066)を使用
したバランスド・モジュレータが大成功だったの
幅して，ショットキー・バリア・ダイオードで検
波した後にＣＭＯＳのＯＰアンプで直流増幅して
を思い出して，バス・スイッチのQS3126でSBM
ＡＧＣループにフィードバックしています．直流
を組んでみました．結果は「大当たり！」です．
増幅に使うＯＰアンプは，ハイ・インピーダンス
低音から高音まで実に滑らかな音がします．４５５
入力の物を使用しないと，放電時間を決める抵抗
kHzのＩＦならば74HC4066でも大丈夫ですが，９
をＭＱ単位のように高く設定した場合，Decay
ＭＨｚ１Ｆではスイッチング・スピードの点でバ
Timeが設計値より短くなる原因となります．
ス・スイッチのほうが有利でしょう．この回路を
1２８
COlDam唖dio
ローバンド受侭機の圏作と測定
一重宿W而頭FFZ砺司
;r惑唖宴垂罰刊義詑
⑯ ．一 ∼ 燈へ』 ▽ ＩウＲ − ｌｌＩ１ − リｍＧＲ１』，』
作って受信機に組み込んだ方が何人かいますが，
Ｖ
ｍＶ
雑
言
；４
W
Ｗ； *
１
皆さん良い音だと言ってくれましたので安心しま
した．
音の違いはなぜなのか？ということでハー
ハＡ
1
ハ
ＩＩＩ
9001kHz,血＝9001.57kHz，−１５dB、/toneで測
￨・．
定してみました．結果は１Ｍ3-83.6dBcで明らか
にバス・スイッチのほうが良いし，変換ロスも少
唾函
ないので使いやすいと考えました．
「‐
「
「
‐
Ｖ
Ｖ
Ｖ
Ｖ
Ⅳ曇
迦唖
ＡＧＣ
Ａｎｔ
-68dBcがやっとでした．ただし，ＡＦの第２高
「
ＩＩＩＩＩ
３１ＡうＣＡｍｃｋ
1ｓｅｃ．
ダイオードＤＢＭは同レベルの入力で，ＩＭ３は
ＡハＡＡ
１
1
しＶＶ
列
、 9ノ。
Ｆ
Ａ
凸
iBm
図１２ＡＧＣアタック．ＡＦ出力１kHzシングル・トーンの
調波はバス・スイッチのほうが大きく現れます．
波形
最初の半サイクルでAGCがかかっているのが観測できている
バス・スイッチはＯＮ抵抗が低いし，スイッチン
グの過渡特性がショットキー・バリア・ダイオー
ドとは違うのかもしれませんが，このあたりの原
ことが少ないそうで，オーディオ・メーカーでは
因が解明できていません．
第２高調波歪のレベルを加減してアンプの音色に
味付けをする場合があるそうです．
オーディオの専門家の話では，偶数時高調波歪
ダイオードＤＢＭは，奇数時高調波歪がやや多
は奇数時高調波歪に比べて聴感的に不快に感じる
＊Ｎｏｔｅ：Ｒは入力Ｚが50,になるように＃
雪８２両…
4700ｐ
ヨトヨ，
5ｋ１０ｋ
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−−−−−−−−−−一一一一一−−−−-一一一一一Ｊ
図１３バス・スイッチによる検波回路
Ａｕ9．２００６
1２９
;瓢溺膳割西R雁韮誠
ここで一言，ＡＦ信号が通過するところの電解
ローバンド受慣機の製作と測定
本体のｹｰｽは数年前にﾊﾑﾌｪｱで購入した第
コンデサは，オーディオ・マニアが使う“Muse
ジｬﾝｸ測定器のｹｰｽを流用しましたが,電源４
Gold”などを使用することです．筆者も以前は
の舜鰯鶏鰹繊監蓋の中級
｢電解コンデンサが変わっただけでそんなに音が
変わるわけね−だろう，オーディオ屋の迷信だよ」
といってましたが，変わりました．しかも，もの
すごく澄んだ音になるのには仰天しました(迷信
に
あ
っ
た
も
の
で
間
に
合
い
ま
し
た
が
,
周
波
数
表
示
の
八
L園｡…す柵赤色………倉
じゃなかった，オーディオ・マニアの皆さんごめ
鰹熱駕陶嘉鯛鷲潤
んなさい)．
い赤を使用しましたがぴったりでした．
●実装編●
舞台照明用のﾌｨﾙﾀは銀座の伊東屋で購入し要
ました･東京近郊の方ならご存じと思いますが伊点
前項までに説明した各ユニットを製作するに際
東屋はインスタント・レタリングの種類も豊富にマ
しては基板を真ちゅうのケースに入れて，入出力
在庫していますし'秋葉原とは違った意味で楽しス
をＳＭＡコネクタで接続することにしました．
いお店です．
なぜ真ちゅうケースなのか？金ピカで格好良
いだけではないメリットがあるからです．
今回の自作機のコンセプトは性能もさることな
がら“できる限り手作りでしかもカッコよく”で
すから，板金加工も手持ちの道具だけでどこまで
できるか挑戦しました．
タ
上記のような手法で仕上げたｹｰｽに各ﾕﾆｯＩ
ﾄの基板をセットして'信号線と電源を配線すれ,Ｃｓ
ば｢ハイできあがり」というわけにはいきません．
瀧嚇醐鴬雪禁蝋好
の試聴をすると,やはり気になるところが出てく評
ことになります．素人が金属板をまつすぐに切る
るものです.そうすればまた作り直せばよいこと発
で,このあたりが自作機の気楽なところです(ＩＦ売
基板は3枚作り直した)．
中
ことはむずかしいことです．しかし，真ちゅう板
基板の製作には,フリーｳｪｱの"Pcbe"を使′
木工でもそうですが，箱物を作るときは切り出
した部材が曲がっているとでき上がりはみじめな
はプラスチック・カッター(OLＦＡの物が使いや
用しました．このソフトは非常によくできていて，
すい)で板の裏表に筋を入れて折り曲げると真っ
アマチュアの自作用のみでなく小規模の量産に使
直ぐ翻に折れます．シャーリング・マシンがなくて
っているメーカーもあるようです．このようなす
も１ｍｍ厚くらいまではきれいに切れて，しかも
ばらしいソフトウェアがフリーウェアとは作者に
ハンダ付けができるというのがメリットです．ア
大感謝です．
ルミ板も同様の手法で，1.5ｍｍ厚まではきれいに
ＣＡＤで回路図やパターンを描くと後で手直し
切れますが，ハンダ付けができないのでビスかリ
が楽なので助かります．完成したパターンはイン
ベット止めになります．
クジェット用のＯＨＰフイルムに高解像度モード
そのようにして切り出した部材をHOZANの卓
で印刷して感光基板に焼き付けています．
上型ベンダーで折り曲げてからハンダ付けします．
基板を作る際に生基板をカッター．ナイフで
パネル加工は昔ながらのドリルと糸鋸，ヤスリ
切ったり，蛇の目基板で作る方が多いようですが，
仕上げで行いました．1.5ｍｍのパネルに1ｍｍの
やはり両面基板でしっかりしたパターンを作ると
化粧パネルを付けてビスを隠すとともに補強も兼
性能が安定します．特に高周波基板はその差が顕
ねています．
著に現れます．ＣＡＤを使った基板作りは意外に
このあたりの工作をしているときは楽しかった
簡単ですから，ぜひ皆さんもチャレンジしてくだ
ですね．小中学生時代に模型の飛行機や電気機関
さい．回路図を描くには，同じくフリーウェアの
車を作っていたころを想い出しました．
“BSch”を使用しています．
Ａｕ9．２００６
1
３
１
）
男
７℃腕ＯＳﾉzf7zdo
の連載記事として紹介します．
htm:"ＷＷＷ・dwmincjp/ra亜o／
先月号までの製作編において，スペクトラム・
1-1）シグナル・ジェネレータ(以下，ＳＧ)とスペ
アナライザで観測した各ブロックのデータ写真な
クトラム・アナライザ(以下，スペアナ)を図１５
どを紹介しましたが，今月はそのようなデータを
に示すように接続します．
測定する方法について記述します．
1-2）ＳＧの出力を歪が少なく，ldBGainComp・の
Ｉ
●測定器と測定法⑧
商いＲＦアンプに接続します．ＲＦアンプの出力を
Ｉそれぞれ３ｄＢのＡＴＴを通して，Combinerの
筆者がこの受信機を製作するに際して使用した
測定器と測定方法について記戦します．
A/Ｂ入力に接続．CombinerSumポートをＤＵＴ
に接続します．このほかにも，ＲＦアンプを使用
貧乏ハムの例に漏れず，測定器の大半は中古で
しない場合は，ＳＧ出力に10ｄＢくらいのＡＴＴを
聯入したものですが，測定器の信頼性がなければ
挿入して，ＳＧ相互間の干渉を防止する場合もあ
いくら測定をしても無意味なので，筆者の場合は
手持ちの測定器を知り合いのラボに持ち込んで，
そこで使用している校正済みの機器と比較してデ
ー一一ーーーーｌ
SＧ１
H蕪
ＡＭＰＩ
−
ータの信頼性を確認しました．
使用した機器のリストを表３に示します．
Ｉ
⑳測定の具体例④
Combine『
Ｉ
『一ーーーーー
SＧ２
Ｈ
ｏ
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Ｔ
卜
2
1
1
剛
Ｔ
Spectrum
Analyzer
−１
｜ＡＭＰ
−ＩＡＴＴ
lＭ３(IP3)の測定方法を，ＲＦアンプを実際に測｜￨､-ﾊｰ'二￨−ＩＡＴＴｒ
定して,具体的な数値を記載しながら説明します．図１５１M3測定用ラインアップ
表３測定使用機器リスト
①スペクトラム・アナライザ：ＨＰ3585Ａ
②シグナル・ジェネレータ：HP8640B，AnritsuMG439Al2台
③オシロスコープ：Tektronix2336，YOKOGAWADL-l200
④ＦＥＴプローブ：TektronixP6202，自作FETプローブ
⑤オーディオ・アナライザ：ＨＰ8903Ａ
⑥ＡＣボルト・メータ：ＡＦ測定川にＨＰ3400Ａ，ＲＦ電圧の測定にHP410C
⑦Ｑメータ：ＨＰ4340Ａ＋標準Z，
③そのほか小物類：コンバイナ，〃Ｌブリッジ，可変ＡＴＴ，ローノイズ・アンプ(ＩＶＦ測定用)，ＲＦスイッチ
（ＡＧＣ測定用)，周波数カウンタ，GPS受信機(周波数校正用)，デジボル，Ｌα3ブリッジなど
１
１
４
CQhamradio
￨短期集中連載１口一バﾝド受信機の製作と測定
Ｍ脈雛Ｒ７ｐ０００００唾０Ｈｚ
P漆ｖ３ｄＢＲ
乱０
、。B/ＤｘＶＲ柵GＥ−５ｗ０ｄＢｎ-40nｃｄ師
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HRR鵬Ｒ７００００叩麺０鵬
ＲＥＦ−１０ｑＯｄ８肘
畑。B鋤ＩＶＲＲＮＥＥ５･０．髄ｏ３ｄＢＮ
fl:7000kHz・隆7020kHz
ｖ﹃第巳級八ム国家試験問題集﹂好評発売中〃．
’
IM3測定股定
2N5109RFAMPIP3
-10ｄＢ、/tone
fl37000kHz，f287020kHZ
【､”t：-10dB、/tonc
！
Ga1n：10.3ｄＢ
IM3:ノイズレペル以下､測定不能
h
A
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w
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:
紬
緋
癖
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熱
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cEHTER？醜０００酢ＱＨｚＳＰＲＮユ叩”0,0Ｈｚ
ＲＢＭ４０８ＨＺＶＢＮ１ｍＨｚ
ｇＴ型０４s露
写真９１Ｍ３測定用ＳＧ設定画面
C罰ＩＴＥＰｇＯ１０８０ｏ０ＨｚＳＰＨＭ１ｐ０ｑｏＯＱＯＨ2
..8200ＨｚＶ蝿１ｍＨｚＳＴ理｡４ｓEＣ
写真１０１Ｍ３はスペアナのノイズに隠れ判別できない
ります．
汗烈辱
；
２
あ
画…団韮,劃
1-3）SGl/SG2の出力レベルの設定は，Combiner
の出力をスペアナの入力に接続して，Two-tone
信号のそれぞれのレベルが，-10dBｍになるよ
うにＳＧの出力レベルをセットします．このよう
に設定したTwo-tone信号はデータに記載すると
き，-10dB、/toneと記載します(写真9)．
Ｑ
1-4）SGl/SG2の周波数は，7000kHzと7020kHz
に設定し，スペアナはCenterFrequency：
RBW：100Hz，ＶＢＷ：100Hzにセットします．
『宮正
旬。
７０１０ｋＨｚ，Ｓｐａｎ：１００ｋＨｚ，ＲＥＦ：０ｄＢ、，
０１位
ＶＢＭ３噸
ＳＰｆＷ２側ｇｐｍＨ彊
罰Ｔ６ＨＯＵ雑ｒ
写真１１１Ｍ３測定両両，
1-5）上記の設定で，ＤＵＴの希望波出力レベルが
0dBｍであればＤＵＴのケインはlOdBであり，ま
た，7040ｋＨｚと6980ｋＨｚに出現する３次歪信号
1-7）プロッタやデジカメで観測データを記録す
が−８０ｄＢ、とすれば，ＩＭ３＝OｄＢｍ−（−８０
る際，1-6)項の方法でIＭ３を測定する場合は希望
dB、)＝８０dBc(Ａ)になります．この80dBcから，
波信号が記録できないので，溌初に希望波信号を
OIP3＝０(dBm)＋姥＝＋４０dBｍが得られ，さら
REＦとした観測データをスペアナのＢ−ｃｈにスト
にIIP３＝−１０(dBm)＋妬＝＋３０dBｍが得られ
アしてから，A-chで３次歪信号を観測し，その後
ます．
Ａ，Ｂの両ＣＨを管面上に描画させて記録に残す
1-6）1-4)項のスペアナ設定では，写真１０に示す
ようにすると便利です．そのときに画像編集ソフ
ように，スペアナ自身のノイズ・フロアが-
トなどを使って必要なコメントを残すようにする
85dB、程度になってしまい，低い歪信号がノイ
と完壁です(写真11)．
ズに隠れて判別できない場合があります．この場
上記の測定方法はミキサやフィルタの評価に
合は，スペァナの設定をCenterFrequency：
も，そのまま応用できる１Ｍ測定の基本です．
7040ｋＨｚ，または6980ｋＨｚ，Ｓｐａ、：200Ｈｚ，
Ｉ
RBW：３Ｈｚ，ＶＢＷ：３Ｈｚに設定すると，スペア
ナ自身のノイズ・フロアが下がるので低いレベル
の３次歪信号が観測できます．
Sept、２００６
⑲Ｍ百の測定Ｃ
Ｉ
jVEF，の測定は，ＨＰ8970Ａとアジレント・テクノ
ロジー346Ｂなどのノイズ・ソースがあれば簡単
1１５
AIF：1.6ｄＢの自作の物(写真12)を使用していま
“１
魂
す(雑音指数アナライザAgilentNFA8973Aで校
正済)．
■舶妃4J＝｡
唖咽嗣
ｌ︲１１
畷
リ
ンロードできる．
”
・
両■
﹃一
弓倒閣＃
フアイル名：NF2EFFCALCxls）
’
頃竺１竺坐
壷….__-−−− _喜畢謹舗
︲９．．
Ｋ
1-5）jVF計算ソフト(筆者のWebページからダウ
②測定に先立ち一般的な注意事項を記載
2-1）雑音測定のとき，一般的なスペアナは真の
ノイズ・レベルより2.5ｄＢ低く表示します．
2-2）ｊＶＦの値を計算するときはElVBW(等価雑音
写真１２ＮF測定用ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐ
帯域幅)を使い，以下の方法で求めます．
Ａ)スペアナの設定
に測定できますが，筆者の場合はそのような高級
ＦＲＥＱ…･･……･……測定する周波数
測定器がありませんので，ＳＧとスペアナおよび
Spa、…………………ＯＨｚ
ローノイズ・アンプを使用して｢ＳＧ置換法」と呼
ＲＦＳｃａｌｅ……………1ｄＢ/ＤＩＶ
ばれる測定方法で測りました．
ＲＥＦＬｅｖｅｌ…･…．．…-20ｄＢｍ
ＨＰ8970Ａがあっても，１０ＭＨｚ以下の周波数は
測定できませんが，この方法によれば10ＭHz以
下の周波数のアンプも測定可能です．アンプの
ＲＢＷ・…･………･…3ｋＨｚ
Ｂ)ＳＧの設定
ＦＲＥＱ……･…･…･…測定する周波数
jVFはＶ/UHF以上では重要だが，ＨＦでは測る必
出力Level・・…･……-21dB、
要がないという人もいるようですが，とんでもな
ＭＯＤ………………ＣＷ
い間違いで，たとえＨＦ用の受信機を設計すると
ＦｒｅｑＳｔｅｐ…………ｌＯＨｚ
きでも各ステージのjVFを把握していなければレ
ＳＧの周波数を測定周波数から1.5kHz程度上側
ベル・ダイヤに各ステージの数値を記入して，受
にずらし，さらに微調整してスペアナの表示がピ
信機の総合IvFを求めることができなくなり，受
ーク・レベルの表示より３dB下がる周波数を求め
信機設計の基礎条件を欠くことになります．
て記録します．
「ＳＧ置換法」を具体的に書いた物をあまり見た
次に下側に1.5kHz程度ずらして，上側と同様
ことがないので，若干長くなりますが，詳しく番
にスペアナの表示が3ｄＢ下がる周波数を求めて記
くことにします．
録します．その差を合計してRBW：３kHz設定時
この方法で測定した結果を何例かアジレント・
の実際のRBWを求めます．
テクノロジーＮＦＡ8973Ａでの測定結果と突き合
Ｃ)上記の結果からＥＮＢＷを求める
わせてみましたが，誤差は0.3ｄＢ以内に収まって
Ｃ-1）測定の結果，実際のＲＢＷが2980Ｈｚだっ
います．
以下，実際の測定方法について記述します．
たとします(華者のスペアナ実測値)．
Ｃ-2）C-1の値に補正係数1.20をかけると３５７６
①測定に使う機材
Ｈｚ(スペアナの取扱説明書に補正係数が記
1-1）シグナル・ジェネレータ
載されている場合があるが，その場合は
1-2)５０Ｑ同軸ターミネータ
その係数を適用する．例えば，HP-3588A
1-3）スペクトラム・アナライザ
のアプリケーション・ノート１２１３には，
1-4）ゲイン４０ｄＢくらいの測定用Ｌｏｗ−Ｎｏｉｓｅ
1.06と記載されている．一般的なスペアナ
ＡＭＰ(ケインとＭ７，がわかっているもの）
は補正係数1.20を使う)．
筆者の場合は，0.1∼40ＭＨｚ，ゲイン：４３ｄＢ，
1１６
Ｃ-3）C-2の値，3576HzをdＢに換算します．
CQhamradio
ER
。期築
ﾖ､層室ﾖ匿罰
１０１ｏｇ３５７６＝35.533ｄＢ…35.53ｄＢをEAZBW
の値として計算に使います．
ｊＷ測定時のスペアナの設定は次のとおり．
ローバンド受侭機の喫作と湧定
ＤＵＴのゲインが10ｄＢ以下の場合は，“ＮＦ２
ＥＦＦＣＡＬＣ・xls”で2,.ステージ効果を計算して
真のﾉｖＦを求めます．測定に使う前置アンプは，
ＦＲＥＱ……………測定周波数
可能ならばノイズ・アナライザで正確な』ＶＰを測
Spa、……………lOkHz
定済みの物を使います．
RFELevel………-20dB、∼-40dＢｍ
測定用アンプのjvFを校正できない場合は，以
ＲＢＷ……………3ｋＨｚ
下のように考えます．
ＶＢＷ……………1Hz(可能な限り狭くする）
●可能な限りｊＷ､の良いアンプを，利得30ｄＢ程度
a)ＤｕＴ入力に50Ｑ同軸ターミネータを付けます．
で組み立て，これを測定用ＡＭＰに使います．
b)ＤＵＴ出力を測定用のLow､Noiseアンプ入力に
●この測定用ＡＭＰのjVFが1.5ｄＢ程度でできたと
接続します．
仮定します．
c)Low造Noiseアンプ出力をスペアナに接続します．
d）スペアナの表示レベルを記録します．
●さらにＤＵＴの利得が10ｄＢ程度あり，ｊＶＦが
２ｄＢより悪い場合．
Ｍ９，測定値に対して，測定用ＡＭＰが影響する誤
ＥＸＰ：-73.9ｄＢ、．
e)ＤＵＴ入力にSG信号を入力します．
差は，２，.効果を計算に入れないための誤差を含
f)スペアナの表示が，-73.9dB、より22.5ｄＢ高
めて0.5ｄＢ程度に収まります．
い-51.4dBｍになるようにＳＧ出力を調整して，
このときのＳＧ出力レベルを記録します．
例として，測定したＤＵＴのＭ５，が2.5ｄＢで，利
得が１０ｄＢだったとします．
ＤＵＴの後に接続する測定系のｊｗ，を1.5ｄＢとす
ＥＸＰ：−１１６．９ｄＢｍ
Ｍ５ｖの計算は下記に示すようになります．
ＳＧの出力レベル…………-116.9dB、
＊20ｄＢ増加分……………-20.0dB
ると，２，.効果を入れた本来の値は，ＮＦ：2.398
ｄＢとなり，誤差は約0.1ｄＢとなります．
それよりは，いかに雑音測定時の外来ノイズを
KTB/1Hzの熱雑音分……一（-174)dBm
低減し，雑音測定レベルを平均化するかが重要で
ENBW分(3576Hz）………-35.53dＢ
す．ｊｖＦの測定をしていると感じることですが，
求めるjVF
DUTや測定系に飛び込む外来ノイズは意外に多
1.57dＢ
いもので，シールド・ルームが欲しくなりますが
＊注意：
それは無理なことです．シャックに引き込んでい
５０Ｑターミネートのときの測定レベルから，
るアンテナ・フイーダを５０Ｑダミー・ロードで
22.5ｄＢ上げたレベルで，ＣＷ信号を測定する理由
終端しただけで，外来ノイズが若干低減したこと
は下記によります．
があります．
●20ｄＢ分はＣＷ信号にノイズ電力が加算されな
いようにするためです．
上記の測定例に使用したＤＵＴは自作品で，周
波数範囲：0.1∼40ＭHz，ケイン：22.5ｄＢの物で
●2.5ｄＢ分は，一般的なスペクトラム・アナライ
す．２，.ステージ効果を補正したIVFは1.56ｄＢで
ザはノイズ測定時に，本来の雑音レベルより
す．測定例の周波数は9ＭＨｚですが，同じＤＵＴ
2.5ｄＢ低く表示するためです．
をＮＦＡ8973Ａを使用して10ＭＨｚで測定したjVF
２０ｄＢのＳ／Ｎがあると，ＣＷ信号の測定値は，
は1.50ｄＢでした．まったく問題ない誤差範囲と
ノイズ電力に影響される部分が無視できると考え
考えられます．
てください．興味のある方はＣＷ信号レベル
ｊｖＦの測定に興味のある方は，アジレント・テ
と，-20ｄＢの雑音電力を｡Ｂ値から真値に変換し，
クノロジー社のWebページからダウンロードで
雑音分を加算した場合と，加算しない場合の電力
きるアプリケーション・ノート５７−１「ＲＦおよび
の差を，。Ｂに再び直して比較してください．
マイクロ波の雑音指数測定の基礎｣(日本語)，ア
S
e
p
t
・
２
０
０
６
1１７
『−−−．．. .一一ー .ーーー
ーー
ーー
ＲＦＫＥＹＥＲ
ー
.
. ーーーーーーーーー’
SＴＯＲＡＧＥ
ATT-3HRx
ＯＳＣｌＬＬＯ
ＳＣＯＰＥ
圃圏ＴＴ旨
m
ｅ
Ｕ
５
０ＮＥ−ＳＨＯＴ
ＲＦＫＥＹｅｒ
ＭＵＬＴｌ
Ｕ1,Ｕ４：Ｒ＆ＫＰＤ２ＳＰＬＩＴＴＥＲ/ＣＯＭＢＩＮＥＲ
1−一一一一一一一一一一一一一一一−'一一一一一一一一一一一一一一−−．‐一一一」一一一一一一一一一一一一一−一一一】
Ｕ２,Ｕ３：DBMSBL-1相当品
Ｕ５：ＮＥ５５５
ＳＷ１：ＴＲｌＧＳＷｌＴＣＨ
ＳＷ２：CONTlNUESWlTCH
J3,Ｊ４：EXT・ATT
1
A
T
T
2
1
ATT-1＝U，/U3の￨Ｌ(等価挿入損失）
図１６ＡＧＣ測定ラインアップ
プリケーシヨン・ノート１４３９「スペクトラム・ア
と同時にスイッチＯＮになること．
ナライザによる雑音指数の測定｣(日本語)を一読
1-3）スイッチＯＦＦときの信号漏れがないこと．
されることをお勧めします．
1-4)通過周波数帯域が広いこと．
ロAGCAttackおよびDecay時間の測定つ
1-5）スイッチＯＮ/OFF，いずれの場合でも，Ｊ,／
ＡＧＣのAttackＴｉｍｅとDecayTimeは，娘終
1-6）ＯＮＥ−ＳＨＯＴＭＵＬＴＩによるタイマーは，
的には使用者が聞きやすい設定にすることが肝要
J2のReturn-Lossが-20ｄＢ程度確保できること．
１secと３secが切り替えられること．
ですが，時定数を設定するときに定量的に測定し
筆者の場合は，スイッチにＤＢＭを使用しまし
て，時間関係を把握しておくことも必要なことで
たが，バス・スイッチでもＯＫでしょう．皆さん
しょう．
で工夫して製作してみてください．
測定系のラインアップは図１６に示すとおりで
AttackＴｉｍｅだけ測定できればよいという場合
すが，特殊な冶具(RFKEYERと呼ばれる物)が
は，ＤＢＭ１個とタイマーだけで簡易型のRF
必要になります(写真１３)．この冶具に要求され
KEYERを製作します．実際の測定例は下記に示
るスペックは下記に示すとおりです。
すようになります．
1-1）スイッチＯＮ時にチャタリングがないこと
ＲＦＫＥＹＥＲ(以後，KEY)ＯＦＦ時にも小信号が
(したがって機械式リレーはＮＧ)．
受信機に入力されるようにします．これはDecay
1-2）オシロスコープのＥＸＴＴＲＩＧがＯＮになる
Time測定時に必要になるためです．
2-1）受信機のＡＦ出力にダミー抵抗とオシロスコ
ープを接続して，ＡＮＴ端に入力された信号の
三色虹＝２両
一面﹄◇
■■
■
■
国
1kHzのビートを観測できるようにする．
2-2）小信号のレベルは，Ｓ/２Ｖ：２０ｄＢ時の受信機
■
十12ＶＴＲｌＧＬ−ＡＴＴ二
１１１︲一
入力レベルに設定する．
ＲＦＫＥＹＥＲ
2-3）ＫＥＹＯＮ時の入力レベルは，８"Ｖ：２０ｄＢ時
ＣＵＴＴＩＭＥＴＲＩＧＳＷＳＧ
■
ロ
■
脚
『
，
入力の＋４０ｄＢとする．
■
2-4)小信号レベルは，受信機のＭＤＳより算出す
5害?駒Ｚ
る．ＥＸＰ：ＭＤＳが−１３０dB、とすれば，小信号
■
■
ー
1１８
︾１曲
︽簡側︾
電貰︾
写真１３ＡＧＣ測定用ＲＦＫｅｙｅｒ
踊錘
岸一
レベルは−１１０ｄＢ、、
2-5）Ｊ１からJ2までの挿入損失をあらかじめ測定
しておく(錐者のＫＥＹは，-11.7dB)．
COhmradio
￨短期集中連載
ローバンド受信機の製作と測定
3dＢ
図１７ＡＧＣAttack
の時間
3ｄＲ
作
｜
一
図１８ＡＧＣＤｅｃａｙ
の時間
DecayTime
ＡｔｔａｃｋＴｉｍＥ
2-6）ATT-2は40ｄＢを使用する．
上記の条件から，シグナル・ジェネレータ(SG）
AttackＴｉｍｅが若干変化することがあるので，
ATTを加減して，小信号のレベルを維持し，か
のＯ/ＰＬＥＶＥＬ設定とＪ２−ＲＸ間に入るＡＴＴの
つ，受信機入力レベルが-53dB、(S9÷20dB)，
設定は下記のようになります．
-33dB、(S9＋４０dB)の場合も測定するとＦＢで
−１１０dB、…･･･………小信号時ＲＸ入力レベル
ー（-40dB）…．．…･…ATT-２
しょう．
DecayTimeの測定は，ＳcopeのＥＸＴＴｒｉｇを
−（−１１．７dB）………ＫＥＹＯＮときの挿入批失
(−)極性に設定し，さらに時間軸を500,s/divに
一（-10.3dB、)．．……･ＳＧＯ/Ｐレベル
します．
-48dBATT-3の設定値
ここで，治具のＴＲＩＧＳＷを操作すると，約１
このように設定すれば，ＴＲＩＧＳＷＯＦＦのとき
秒後に大きい入力信号が切断されて，治具より
に，受信機には-110dBｍの信号が入力され，ま
(−)極性のTrigが出力され，Ｓcopeの画面でＡＦ
たＴＲＩＧＯＮ時には-70dBｍの信号が入力されて
出力が観測されます．このとき，ＡＦ出力が完全
正確なAttackＴｉｍｅが測定できます．
に回復された振幅に対して，３ｄＢ下がっていたと
小信号レベルが-110dBｍで受信機のＡＧＣ電
圧が発生する場合は，Ｓ"Ｖ：１０∼12ｄＢになるレ
きの時間が，Decaytimeになります．図１７およ
び図１８を参照してください．
ベルに設定しますが，これ以下の信号でＡＧＣ電
来月号は岐終回となりますので，今回製作した
圧が発生するようならＩＦアンプとＡＧＣの設計を
受信機の総合特‘性とその測定法について紹介する
最初から見直す必要があるでしょう．
予定です．
ＡＮＴ端に入力される信号レベルによってＡＧＣ
hamoperationseries
近日発売
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している仙界的に評価の商いアワードです．特に，ＨＦや50ＭHzで逆用してい
る人たちにとっては，このアワードを'1標にしている人が大勢います．ＤＸＣＣ
は，世界中のＤＸサーが｢I夜，珍しいエンテイテイーを夢中で追いかけている
ＨＡＭの楽しみ方の一つです．
ＤＸＣＣは1937年から始まり，第二次世界大戦中は中断されましたが，終戦後
に再開されました．このように長い歴史を持つＤＸＣＣは，アマチュア無線の揺
態期から共に歩み続け発腿し，世界中のＨＡＭを虜にする魅力あるプログラム
ともいえます．
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Sept、２００６
1-19
新｜
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ｋ
刑
７b〃ｆＯＳﾉ秘?zdo
の連載記事として紹介します．
１
④受信機の総合特性評価⑧
http:"ＷＷＷ・dwmjinc.』p/radio／
平均値型のＡＣレベル・メータを使用した場合
）は，測定結果が1ｄＢ良く出てしまいます．
この連戦も妓終回になりましたが，今回製作し
た受信機の総合特'性を測定しました．受信機の総
〔
−
⑧Ｓ/ⅣとＭＤＳの測定⑧
■
合特性評価(PerfbrmanceTestsData)の項I￨は下
最初にS"VとMDSの説明をします．
記のとおりです．
通常，話し言葉でS"vと言っている大半は，正
①MDS(最小認識信号レベル）
式には(８＋jVMv，つまり信号に雑音が重盟:した
②Ｓ"ｖ
状態を測定して，言っています．
③NoiseFigure
計算的には，「信号に雑音分を加算した値を，
④In-BandIM3
雑音で割った数字」を比率(Ratio)で示し，この値
⑤Out-BandlP3
をdＢで表示しています．通常の受信機では(Ｓ＋
⑥DynamicRange
⑦ImageRejection
Ⅳ)/jＶ＝１０ｄＢ時のアンテナ入力信号をｄＢ似／
ＥＭＦ(＊l)または，ｄＢｍで表記します(ＪＡＩＡは，
③IFThrough
ＥＭＦではなく，入力端電圧ｄＢｕｐｄ(＊2)で表示
⑨ＡＧＣ特性…AudioRise，AttackＴｉｍｅ，
している)．
ＤｅｃａｙＴｉｍｅ
ＭＤＳとは，MinimumDiscernibleSignal(最小
注'）アマチュア無線用受信機の総合特性評価につ
認識信号)で，その受信機が発生する内部雑音よ
いては，ARRLLabの測定方法が有名です．筆者
りＡＦ出力が3ｄＢ商くなるアンテナ入力レベルを
の場合は，若干違う手法で測定した項Ｍもありま
言います(ただし，この場合，ＡＦ出力計の表示は，
すが，結果はまったく同じです．また，ＡＲＲＬ
ノイズ電力が重畳されていることをお忘れなく）．
Ｌａｂのテスト項目に含まれない項目も測定しまし
(＊1)dＢ型ＥＭＦ→ElectroMotiveForce→開放端
た
．
砥圧
注2)ＭＤＳと８"V測定には，ＡＣレベル・メータが
(＊2)。B以ｐｄ→PotentialDrop→終端迩圧
必要ですが，このＡＣレベル・メータはＨＰ3400Ａ
Note：選択度を決定するフィルタを複数持つ受
やHP8903などのＴＲＵＥＲＭＳ(其の実効値)を表
信機の場合は，jvF，を記戦して，それぞれのフィ
示し，かつ周波数レンジが20Hzから100kHzくら
ルタ使用時における，Ｓ"V感度を計算できるよう
いまでフラットな特性を持つレベル・メータを使
にするのが最良ですが，今￨IJIは2.4ｋＨｚのフィル
用することを前提条件とします．
タで測定した例を記述します．
1３２
CQhamradio
風雁王垂亜
ＭＤＳとＳ/Ⅳ測定時の受信機の設定
■１
１
−
１
ローバンド受慣機の製作と測定
例：このときのＳＧ出力が−１１３dB、とすれ
ば，一ｌｌ３ｄＢｍ−ｌＯｄＢ＝−１２３ｄＢｍが
たは7.050ＭＨｚ
Ｓ"V＝１０ｄＢの値です．
２
３
４
５
６
−１
画１
﹄１
一１
・
１
受信周波数(本受信機の場合)3.550ＭHz，ま
ＲＦＡＭＰ：ＯＮ
Note：ノイズ・レベルより２０ｄＢＵPするＳＧ出力
ＲＦＧＡｍ：Ｍａｘ
で測定する理由は，先月号のＭ?測定の項で説明
ＭＯＤＥ：LSB
したとおり，（Ｓ＋』V)/jVの比が約20ｄＢ程度ある
FilterBW：2.4ｋＨｚ
と，式の分子，（Ｓ＋Ｍのﾉv分がほとんど無視で
ＡＧＣ：ＯＦＦ
きるためです．ノイズ電力は(Ｓ＋ｊＶＭＶ＝１０ｄＢ
のとき，ＣＷ信号に対してｌ：９ですが，（Ｓ＋jV）
■２実際の測定
"V＝２０ｄＢのときはｌ：９９になり無視できるノイ
2-1ＲＸＡＮＴ端に50Ｑ同軸ターミネータを付け
ズ電力です．
る
．
上記の結果，Ｓ/１Ｖ＝１０ｄＢは−１２３dBｍとなり
2-2ＥＸＴＳＰに８Ｑの負荷抵抗を接続する．
ますが，（Ｓ＋jV)/ｊＶ＝１０ｄＢの表記では，Ｓ／Ｎ＝
2-3負荷抵抗・両端にＡＣレベル・メータを接
9.5ｄＢと同じになりますから，（Ｓ＋ﾉVMV＝１０ｄＢ
続する(雑音電圧を測定するときに，指示値
のアンテナ端入力信号レベルは，-123.5dBｍと
がゆれるので，岩崎通信機のVOAC7411の
なります．
ように，アベレージング機能があれば最高)．
●総合ﾊＩＦの測定●
2-4ＲＸのＡＦゲインを調節して，ノイズ・レベ
ルがlOOmVrms出力するように設定する．
このゲイン設定は以後，動かさない．
2-5ＳＧの周波数は受信周波数より１kHz下に設
定する(つまり１kHzのＡＦが出力するよう
にする)．
2-6ＳＧの出力レベルは，−１３０dBｍくらいに設
次に，受信機総合でのＭ５，の測定にかかります
が，その前に受信機のElVBWをＡＦ出力で測定し
ます．
受信機総合でのﾉＶＰが低い(良い)と言うことは，
受信機の内部雑音が低く，いわゆる感度が良いと
いうことになります．
定する．このとき，ＳＧのＡＴＴは微小出力
著名な受信機設計者である“DrRohde”の論文
では不正確になる可能性があるため，外部
によれば，「ＨＦ帯用受信機のﾉｖＦは１０ｄＢ以下で
に20ｄＢの固定ＡＴＴを接続して，ＳＧ出力
あること」と書いてありますが，この値は受信機
は−１lOdBm-20dB＝−１３０dB、とする．
に使用する素子の進歩とともに年々要求が厳しく
2-7ＲＸＡＮＴ端から同軸ターミネータを取り外
して，ＳＧを接続．
2-8ＡＦ出力がノイズ・レベルより３ｄＢＵＰ(l41
mVrms)になるようにＳＧ出力レベルを再度
とすれば，ＭＤＳは−１３３dBｍです．
ません．
１２３
例：このときのＳＧ出力レベルが一l33dBm
ているアマチュア無線用の受信機はほとんどあり
３
する．
あろうと思われますが，ｊＶＦをスペックに表記し
■３３３
設定して，このときのＳＧ出力レベルをメモ
なる傾向にあり，現在はjVF＝７∼8ｄＢが標準で
受信周波数は任意の周波数．例：7050kHz
ＡＧＣ：ＯＦＦ
ＭＯＤＥ：ＬＳＢで2.4ｋＨｚくらいのＳＳＢ用
2-9s/１Vの測定方法は，2-4項で設定したＡＦ出
フィルタを例にする．
力が雑音レベルから２０ｄＢＵＰするように
（lVrms)ＳＧ出力を設定して，このときの
ＥＮＢＷ＝等価雑音帯域幅の測定法
3-4
MDS測定時と同様に，ＥＸＴＳＰ端に負荷抵
ＳＧ出力レベルから１０ｄＢ差し引いた値が
抗をつないでレベル・メータおよびオシロ
Ｓ"V＝１０ｄＢの測定値．
スコープを接続する．また，必要であれば
０ct、２００６
1３３
低周波が測定できるスペアナを接続する．
3-5ＳＧの出力を一llOdBmにセットして，ＡＦ
に1.4kHz(音声通過帯域のセンターくらい）
のフイルタでは，係数は1,05が適用される．
シェープ・ファクタが’：’､４以下の場合
は，係数は1.03をかける．
の信号が出現する周波数にする．
例：7048.6ｋＨｚ
３−６ＡＦゲインを調節して，lVrmsにする．
この後，ＥｊｖＢｗとMDSを基礎として受信
機総合でのＭ７，を計算します．計算式は下記
のとおりです．
3-7ＳＧの周波数を下側にずらして，ＡＦ出力が
ピークより３ｄＢ下がる周波数をメモする．
Ｍ
ア
ニ
'
0
'
｡
g
"
器
(
d
B
）
例：7047.39ｋＨｚ
ノｃ：1.381-23ボルツマン係数
次にＳＧの周波数を上側にずらして，同様
Ｔ：293.15"(室温20℃の絶対温度）
に3ｄＢ下がる周波数を求める．
Ｂ：ＥﾉＶＢＷ
例：7049.72ｋＨｚ
Ｒｏ：ＳＧの出力インピーダンス
受信機全体での−３ｄＢ帯域幅(ＡＦを含め
ＥＳ：ＳＧのＥＭＦ出力電圧
た)は，7049.72-7047.39＝2.33ｋＨｚ
ここで本受信機の測定を基に計算例を示します．
＊＊要するに，ＡＦ出力での正確な３ｄＢ
ＥｌＶＢＷ−２４４６Ｈｚ
ＤＯＷＮの帯域幅を測定する＊＊
ＭＤＳ−１３３dB、＝-20dB似(EMF)→
3-8ここで求めた2330Ｈｚに係数１．０５をかける
と，２３３０×１．０５＝2446Hzとなり，これが受
信機トータルでのEjvBW＝等価雑昔帯域ｌＩｌｌｌｉ
になる．
フィルタのシェープ・ファクタがｌ：ｌの
場合は，係数をかける必要がないのだが，
シェープ・ファクタが１：１．５くらいの普通
0.1〃Ｖ→ｌ×１０−７Ｖ
これらの値を上記式に代入します．
ｊ
ｗ
蝋
)
=
４
院
脳
6
=
5
0
4
9
2
8
…
…
（
１
）
ＪＶＰ(dB)＝101o95.04928＝7.0323･……．．…(2)
受信機総合でのｊＶＦは，７ｄＢとなります．
Note：簸近になって，９ＭHzＢＷ4.2kHzの８素子
ｌ斑
オペレーション・デスクにセットされたローバンド受信機“R5531,,
AOR製DDS-2Aの上は自作のオールバンド・エキサイタでコリンズの75Ｓ受信機とトランシーブ操作できる．
マイクは“SENNHEISERMD421"，パドルは昔懐かしい“AUTRONlC,，
NRD-535の上はライン・アンプとマイクコンプレッサ．
１
３
４
CQhamradio
短期集中連載
１０晦心ＷＲＲＮＧＥ２‘２４Ｖ４０p０ｆＷ
SＧ１
｜アンテナ
ＵＵＵＤＵＬ
,
I
n
p
u
t
う曲＋１Ｍ
SＧ２
￨ｺﾝバｲﾅ￨判受信機￨AF牌ｶ￨郷
ト
−
￨
尭
旦
ブ
’
Sm§脂
ト
図２００ut-BandIM3測定の設定
9耐固ｒ８ｕＨ窟
難路−８Ｈｚ
VＢＭ１ＧＨｚ
ＳｍＰ薯５０ｐ６ｐＨｚ
Ｓｒ２６Ｄ２ＳＥＥ
が正確に−１３dBｍであることをスペアナで
図.１９１n-BandIMDの観測画面
確認しておくことが必要．
４−４
a)StariFreq：０Hz，
クリスタル・フィルタをＩＦアンプと検波器の間
にＰＯＳＴＩＦＦＩＬＴＥＲとして挿入したところ，
ＳｔｏｐＦｒｅｑ：2.5ｋＨｚ
b)ＲＢＷ：３０Hz，
S/jV，１Ｍの８，ＪＶＰともに約２ｄＢの改善が見られ，
ＷＢＷ：１０または30Ｈｚ
また聴感上のノイズの質がトゲのないサラっとし
c）ＲＥＦ：０dBＶ
た感じになりました．本誌2006年８ｊ１号で褐城し
たＩＦＡＭＰ回路の記事には間に合いませんでした
スペアナの設定
4-5
実際の測定
が，かなり効果のある改良点でした．上記測定結
a）ＡＦ出力が0dBＶ＝ＬＯＶｒｍｓになるよう
果は改良後の測定値です．
に，ＡＦケインを調節する．
次に受信機総合での３次相互変調歪の測定法を
記述します．
b)ノ2信号をＯＮにする．
c）再度，ＡＦゲインを調節して，希望波
ＡＦＩＩ1カｶＶ１，ノ２ともに1.0Ｖｒｍｓになるよ
■４１ｎＢａｎｄ/ＭＤの測定法
うにする．
4-1受信機の設定
d）スペアナ画面を観測し，ＩＭＤによって発
ａ）受信周波数-7.08100ＭＨｚ
生した430Ｈｚおよび2140Hzの信号レベルを
ｂ）ＲＦＡＭＰ−ＯＮ
記録する．
ｃ）MODE-LSB
e）lOOOHzおよび1570Hzの希望信号出力と
d）Filter-2.4kHz(セット内蔵のＳＳＢ用
ﾉＭ３出力とのレベル差がアンテナ入力−１３
フィルタ）
ｅ）ＡＧＣ−ＳＬＯＷ
dB、/tone時のIn-Band伽3になる(図１９参
照
)
．
４−２ＥＸＴＳＰに８Ｑ負荷抵抗を接続して，ここに
ＡＦスペアナ，およびオシロスコープを接続
■５０ｕｔＢａｎｄｌＭＤ(llPB)の測定
する(オシロスコープは，ＡＦ出力波形の確
5-1受信機の設定−４−１項に同じ，ただし，
認用，補助的に使川する)．
4-3ＳＧの設定
ａ)た＝7.08000ＭＨｚ−ｌ３ｄＢｍ(アンテナ端
入力レベル）
ｂ)ｊ､2＝7.07943MHz-13dBm(4-5-b項まで
はＯＦＦにしておく）
この際，/,，ｆ２のコンバイナ出力レベル
０ct，２００６
ＡＧＣはＯＦＦ、
5-2ＳＧの設定：Jfl＝７.lOOOOMHz，
ノ2＝7.12000ＭＨｚ，
−１３ｄＢ、/ｔｏｎｅ
５−３ＥＸＴＳＰに８Ｑ負荷抵抗を接続して，両端に
ＡＣレベル・メータとオシロスコープを接続
する(図20参照)．
1副５
新刊ｖ計測器ＢＡＳＩＣシリーズ﹁スペクトラム・アナライザ入門﹂
ＲＥＦ１０００戯ＶＩ１ＲＲＫＥＲ１０００ｏ０ＨＺ
ローバンド受信機の製作と測定
5-4
オシロスコープの設定は，感度0.5V/DIV，
５，sec/ＤＩＶくらいにする（負荷抵抗端の
ｌｋＨｚＡＦ波形が観測できるようにする)．
5-5
■６ダイナミック･レンジの測定
ダイナミック・レンジはＭＤＳとIZP3から算出
します．
実際の測定
D
R
3
＝
２
１
"
Ｐ
３
一
ﾉ
M
D
S
｝
３
a）受信機のアンテナ端に-13dB、/toneの
2信号を入力する．
〃P3が＋20.5dB、，MD9が−１３３dBｍの場合，
ｂ）受信機はＩＭＤによって発生した7.080
２
[
2
0
.
5
(
1
3
3
)
]
＝
1
0
2
.
3
3
３
ＭＨｚ［(７．１０ＭＨｚ×２)-7.12ＭHz]の信号を
受信している．この状態で１kHzのＡＦ出力
で，ダイナミック．レンジは102ｄＢとなります．
が，1.0VrmsになるようにＡＦゲインを調節
する．
このときにオシロスコープで1kHzの波形
■７ImageRejectionの測定法
7-1受信周波数：7081kHz，ＡＧＣ：ＯＦＦ
がきれいなサイン波であることを確認する．
７−２ＳＧ設定：7080kHz-llOdBm
c）ここで第３のＳＧがあればその出力を，
7-3RXのＡＦ出力1kHzを0dBＶ＝lVrmsにＡＦ
ない場合はSGlをコンバイナから取り外し
て，7.080ＭHz/−８５dBｍに設定して受信機
ケインをセット．
7-4次にＳＧの周波数を受信周波数十(２×ＩＦ周
アンテナ端に接続する．
波数)に設定して，ＡＦに出現する1kHz出力
d）入力された7.080ＭHzによる1kHzのＡＦ
がlVrmsになるようにＳＧ出力を調節する．
信号レベルがｂ項のレベルに一致するよう
例：−１０dB、
ＳＧ出力を調整し，そのときの出力レベルを
注3)この場合，ＢＦＯのＯＦＦＳＥＴ周波数分だけＳＧ
メモする．
周波数の設定が変わることを念頭においておく．
例：−８０dBｍ
7-5初期のＳＧ設定とイメージ周波数の出力レベ
ｅ）受信機総合のInputIP3は次式で求めら
ルを差し引く．
れる．
例：−１１０−（−１０)＝一lOOdB
−８０−（-13)＝-67dBｃ……………（１）
7-6表記はImageRejectionlOOdBと表記す
る．一(マイナス)はいらない．
−１３＋(67/2)＝20.5…………………(2)
RF/ＩＦ回路でクリップを起こす場合は，オシロス
Ｂ
もし，受信機が−１３dB、/toneを入れたとき，
１２３
■３
８３
..､InputﾉP3は，＋20.5dB、．
IFThroughの測定
受信機の設定は，７項の設定のままとする．
ＳＧ出力周波数は9ＭHz(ＩＦセンター)．
コープで観測しているＡＦ出力がひずむので，こ
１kHzのＡＦ出力がlVrmsになるようにＳＧ
の場合はテスト信号のレベルを-23∼-43dB、／
出力レベルをセットする．このときのＳＧ出
toneに下げて測定します．
力レベルが−１１ｄＢｍであれば，−１１０−
(−１１)＝-99dB・
市販品のＨＦ用トランシーバでそのようなセッ
トが何例かありました．
8-4
表記は，IFThrough99dBのごとく表記
する．
Ｎｏｔｅ：蛇足ですが，相互変調歪と，混変調現象
を混同されている方が多いようです．
●相互変調歪は，二つ以上の強力な妨害信号に
よって希望波が妨害される現象です．
●混変調は，希望波に近いｌ波の振幅変鯛された
■ｇＡＧＣの測定
本誌2006年９月号の本連載で記述したとおり
です．
強力な妨害信号によって引き起こされる現象です．
1３６
COhammdio
￨，短期集中連載｜ローバﾝド受信機の製作と測定
受信機製作の要となる測定用小物類
写真は，本稿で紹介したローバンド受信機"R5531”の測定用に自作した小物類です．COMBINER，ＲＬ
ＢＲＩＤＧＥ，ＳＧ用アンプ，ＦＥＴプローブなど。
ＳＧ用アンプは，入・出力のアイソレーションとリターン・ロス，および1ｄＢコンブレッション・レベ
ルに気を配って製作しました．
■
⑳測定結果Ｃｌ
IｎＢａｎｄ〃MI3-58dBc/ＲＦＡＭＰ：ＯＦＦ
Ｉ (ANTInput-l3dBm/tone復調周波数：１０００
前項までに説明した方法で測定した本受信機の
/
1
5
7
0
H
z
）
の総合特性を下記にまとめました．
DynamicRange-102dB
測定条件…受信周波数：４０ｍBand，
lmageRejection
lOOdB
Ｍｏｄｅ：ＬＳＢ，
lFThrough
99dB
ＩＦＦｉｌｔｅｒ：2.4kＨｚ
ＡＧＣ−ＡｕｄｉｏＲｉｓｅ： 5,7ｄＢ／−１０３∼−１３ｄＢ、
MDS−１３３dB、(0.1瓜ＶＥＭF）
Ｒａｎｇｅ
(Ｓ＋｣V)"V＝１０dB--123.5dB、(0.3,ＷＥＭＦ）
ＡｔｔａｃｋＴｉｍｅ
0.5,sec／ＡＧＣ：ＳＬＯＷ
NoiseFiRure７dＢ
ＤｅｃａｙＴｉｍｅ
Fast1.24sec／Ｓｌｏｗ３．４０
Intermodulation
ＳｅＣ
OutBand(＊3)−〃Ｐ３＋20.5ｄＢ、/ＲＦＡＭＰ：ＯＮ
ｊＺＰ３＋30.7dB、/ＲＦＡＭＰ：ＯＦＦ
(*3)ＯｕｔＢａｎｄｌＭＤ("P3)測定時の妨害信号の周
ＩｎＲｆｍｄＺｊＶ３−５３ｄＢｃ/ＲＦＡＭＰ：ＯＮ／
波数間隔は，ＡＲＲＬの“ReceiverPerformance
430Ｈｚ／ＡＧＣ：ＳＬＯＷ
Tests，,に準拠して.１，ノ2を20kHz間隔で行いま
０ct、２００６
1３７
した．
ないな−」とぼやいていたのが，つい昨日のよう
に思えます．
以上のような結果で，当初もくろんだ受信機と
しての性能は，なんとかクリアしたようです．
昨年の秋から冬にかけてのＤＸシーズンでは，
7ＭＨｚＳＳＢで早朝のヨーロッパやアフリカ，夕方
このようにして総合特性を測定してみると，
のロング・パスによるヨーロッパが快適に聞こえ
TotallnputjP3が＋４０dBｍを超える受儒機を作
ました．気のせいでしょうか，今までに使川した
ることがいかに至難の業かよくわかります．ＩＰ３
どの受信機より８"Vが良く，ノイズのＬＩＩから信号
を劣化させる大きな要閃として，ＩＦフィルタが
が浮かび上がる感じです．しばらくさめていた
あげられます．
ＤＸ熱がぶり返しそうです．簸近は，ＲＡＣＡＬや
今Ｍ使用したInrad製フィルタの性能は，クリ
COLLINSに電気が入らなくなりました．
スタル・フィルタとしては上の部類に入ります
この受信機が完成したのは，部品調達から回路
が，それでも「もう少し良いフィルタが入手でき
設計，パネルのデザインにいたるまで，多くの仲
ればな−」という思いは残ります．
間のご助力と叱lI宅激励の賜物と思っています．
し",たげきれい
今回製作した受信機の総合特性は，現用の
ＲＡＣＡＬＲＡ６７７８Ｃとほぼ互角の性能です，ただ
“上野オジサン・ミーテイング”のメンバーの
方々ありがとうございました．
し，本機のＡＧＣ特性が脚分好みに設定できたこ
既成の受信機を改造して自分色に染めるという
とと，ｊｖＦを低くできたことで，筆者にとっては
作業も面白いことですが，無から完成に至る過程
聞きやすい受信機になりました(やはり自分で
で，個々の部品評価から始めて，測定技術や側路
作った物は可愛いですよ，Ｈｉ）
設計を勉強し，また，アマチュア無線川受信機と
Ｉ
⑭エピローグ⑧
Ｉ
はどうあるべきかを再確認できたことは，大きな
スキルァップになりました．
早いもので，この受信機が完成してから１年以
上が経過しました．昨年の梅雨のころに汗をかき
６０の手謝いとしては上出来，と141己評価してい
ます．
ながらパネルの塗装をして「湿気が多いと色が川
＜了＞
参考文献：
⑨ＢｏｂMayer“MeasuringlP3”AgilentTechnologies,Ｉｎｃ．
●“ＲＦ/IFDesigner，sHandbook”mini-Cil･cuitsLabol･atoryl992
、JacobMakhinson“AHigh-Dynamic-RangeMF/HFRecciverFrontEnd”ＱＳＴＦｅｂ・’993
●JerrySevick"TransmissionLineTransfOrmers''２ndeditionARRLl991
●ＷｅｓＨａｙｗｏｒｄ“ＲａｄｉｏＦrequencyDesign”ＡＲＲＬ２０００
●WilliamE、Sabin＆Edgal｡Ｏ・Schoenike，Editors“ＨＦＲａｄｉｏＳｙｓｔｅｍｓ＆Circuits”NoblePublishing
Corpl998
＠UlrichL、Rohde“Optimumdesignforhigh-frequencycommunicationreceivers”
●TokioShindo"RFCaluculator"http://www,dwmincjp/radio／
＠“ＲＦおよびマイクロ波の雑音指数測定の基礎"AgilentTechnologies,Inc．
、半導体各社アプリケーション・ノート
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