#hfconv

最近作っているものをご紹介します。

まずはコンバータを統合したRTL-SDR受信機です。これまでHFCONVとしてドングルにアドオンする形でコンバータを提供していました。キットということもあり、サイズにはかなり余裕がありました。

ドングルそのものも小型ですので、コンバータと同じ一つの小さな基板にまとめてしまったら、超小型の名に恥じない受信機ができあがるはずです。

ドングルはその価格を考慮すれば十分すぎるほど実用になりますが、いくつか不満な点があります。

水晶の精度と安定性が劣る

ダイレクトサンプリングの信号が引き出しにくい

チップ内の1.2V生成用のスイッチングレギュレータからMF/HF帯にノイズが入る

これらの点を改善できないかとも考えていました。

TCXOを搭載可能とする。クロック外部供給を考慮する

実験用にいくつかの端子を引き出しておく

リニアレギュレータを使用する(ただし発熱は倍増するはず)

というわけでレイアウトしてみたところ、無事HFCONVと同じサイズの基板にレイアウトすることができました。ケースはタカチのMX2-6-5に入れることができます。

今回、コンバータ部分の切り替えはリレーではなくGaAs RF Switchを使ってみました。また、コンバータの切り替えはRTL2832Uに搭載されているGPIOポートで行うようにしました。そうすることですべてをUSBから制御することができ、大変スマートにできます。

RTL2832UのチップはVQFNという0.4mmピッチのパッケージです。これまで0.5mmまではやっていましたが、0.4mmは初めてです。基板がうまく製造できるか、またハンダ付けも懸念でしたが、無事成功しました。QFPよりQFN(MLP)のほうがハンダ付けが容易というのは本当でした。

最近顕微鏡を導入したのですが、ハンダ付けのチェックが格段に容易になりました。もう顕微鏡は手放せません。

というわけで出来上がった基板です。

この最初の試作では部品はドングルを分解してその部品をそのまま流用して作成しました。ドングルからSMD部品を取り外すにはホットエアソルダーを使っています。

下のエッジにある左のLEDは電源、右のLEDはコンバータの状態を示しています。コネクタはUSB Aではなく、USB mini-Bにしています。

軽く動作試験をしたところ受信機としては無事に動作しました。また、コンバータの切り替え制御をUSBからソフトウェアで行う実験はうまくいっています。ただ、切り替えを行うためには、librtlsdrというライブラリを改造する必要があります。実際に供用するためには、各種SDRソフトウェアに組み込む必要がありますが、このあたりをどうするか悩ましいところです。

懸念の発熱ですが、それなりに発生します。アルミケースに収納することで、基板のエッジからケースに放熱されるよう一応配慮しましたので許容範囲かなと思います。先日初めて(!!)ケースを買ってきたので、仮に入れてみました。

以上、一応動くところまで確認して、ちょっと作業が止まっています。

最初の試作ですので案の定いくつかミスがありました。RF Switch廻りはバイアスについて配慮を失念していたので、DCカットのコンデンサを追加で挿入したため、ちょっとみっともないことになっています。いくつもコンデンサが必要なのは、上のほうのUHFのバンドに悪影響がありそうで、このあたりはちょっと考え直したいところです。マイナスバイアスのRF Switchを使うとコンデンサ無しで直結可能なのですが手頃な品種が見当たらず、、、リレーに戻すことも考えています。

時間ができたら作業再開したいと思います。

ちなみに来週末11/23-24は東京ビッグサイトで開催されるMaker Faire Tokyo 2014に出展します。去年と同様で、SDRやRFがメインの出展内容ではないのですが、ブースの隅には最近作っているものも置いておきますので、もし機会があればご覧ください。場所は26-03です。隣には札幌SDR研究会も出展しています。

librtlsdr。RTLドングルを利用可能なSDRソフトウェアの多くはこのライブラリを使用しています。 http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr

HFコンバータは昨年の頒布開始以来ずっとキットの形で供給してきました。これは部品調達の都合と表面実装の経験をしてみていただきたいという心づもりでした。幸い多くの方に興味を持っていただき、皆さん完成に至っているようです。ところが、ご興味を持っていただいた中には、キットの部品が小さく細かいために視力や工具の都合で挑戦を躊躇われたり、残念ながら完成/完動に至らない方もいらっしゃいました。完成品を提供することは、長く懸案だったのですが、この度さまざまなご協力を得ることができ、販売開始の運びとなりました。

下の写真が完成品のコンバータSC-HFCONV-100です。

製造と販売はシャフトコーポレーションさんが取り計らってくださっています。仕様は、コネクタ付き、リレー無しです。インジケータのLEDは青色で、ここがキットとは違うワンポイントになっています。

見かけではわからないこだわりは、基板の製造とアセンブリを日本国内で行っていることです。東北地方の工場にお願いして製作しています。ちゃんとリフローで製造されているのでハンダの仕上げもとても綺麗です。

製造はプロの手によるものですが、設計に関してはキットがベースです。これまで多くの方にキットを試して評価いただいておりますので、性能等についての実績はあると考えていますが、あくまでベースがキットであることはご了解いただきたいと思います。もちろん最善の状態で製作したキットと同等の性能が出ていることは確認済です。

販売はこちらで行われています。是非チェックしてみてください。これまでキットには手が出せなかった方も是非ご検討ください。

リファレンス

amazonの販売ページ RTL-SDR対応HF UP CONVERTER （HFコンバーター）SC-HFCONV-100

販売開始のご案内 http://blog.livedoor.jp/bh5ea20tb/archives/4835263.html

RTLドングルでHF帯を受信するための周波数コンバータのキットです。しばらく品切れていましたが、頒布を再開しました。

HFコンバータのキット配布を始めてから半年が経ちました。有り難いことにたくさんのお申し込みをいただきまして、多くの方が製作にチャレンジ、無事完成されているようです。

遅ばせながらネットに公開頂いているレポートをまとめておきます。

  KG-ACARS HFDL VDL ゆうパパさんのブログ

http://blog.livedoor.jp/bh5ea20tb/archives/4396986.html

大変情報量豊富なゆうパパさんのブログです。いろいろなチャレンジを真っ先に試していらっしゃいます。キットのコネクタをBNCに換装して使用してくださっています。

また、海外より購入されたCT1FFUによるFCD HF-Converter(Version4)と比較してくださっています。

http://blog.livedoor.jp/bh5ea20tb/archives/4338348.html

  PUPさんのブログ

http://pup.doorblog.jp/archives/cat_937891.html

丁寧な解説と感想を報告してくださっています。また小型のケースに入れられています。この情報で以後のバージョンでは基板にこのケース用の固定穴を合わせました。その他、aitendoのモジュールによるラジオや、DRM受信などいろいろ実験されていて参考にさせていただいていいます。

ojisanさんによるJRC(ジャパンレーダークラブ)掲示板への投稿

http://japanradar.com/forums/viewtopic.php?f=39&t=1111

解説と感想を掲示板に書いて下さっています。タカチのアルミケースに入れられています。このケースは丈夫で美しいですよね。基板はこのケースに合わせてサイズ決定しました。実際にこのケースを使っていただいて嬉しかったです。

  Runway17 ja339aさんのブログ

http://blog.livedoor.jp/ja339a/archives/29678763.html

キット製作を機にブログを開設してくださったようです。きっかけになったのかなと大変嬉しく思います。スタッドの足がいいですね。 

  treffen @ memo　caplioさんのブログ

http://pub.slateblue.tk/memo/day3228.html

半田ごてを握るのは久しぶりだったそうですが無事完成されたとのことです。android関係の情報が豊富なブログです。

  DHMさんのブログ

http://ameblo.jp/maseki-owarai/entry-11581378982.html

ダイレクトサンプリング改造を沢山されていたようですがコンバータも試してくださっています。ドングルの放熱対応をしてケースに一体化されています。マウス改造したチューニングダイアルも作られたとのこと。便利そうですね。 

  サさんのWebページ

http://www7b.biglobe.ne.jp/~foschia/HF%20converter.htm

VNWAを所有されていてフィルタや入出力ポートの特性を計測してくださっています。別の記事書きましたがとても参考になりました。VNA関連のアドバイスを頂き有り難かったです。また付属ホイップアンテナをADS-B向け改造に追記されています。 VNWA関連の記事が多く、特に測定例が豊富で参考になりました。

Ham&Tube　jr7xrfさんのブログ

http://yaplog.jp/jr7xrf/archive/1432

ステップバイステップで製作メモを書いて下さっています。ドングルでSDRを始めて、現在はコンバータ製作まで記事にされています。

  ツイッターで発見したツイート

http://twitpic.com/cpqpwh

https://twitter.com/jr7xrf/status/361844753245016066

https://twitter.com/hmori/status/356797367883804672

https://twitter.com/hmori/status/356562501598593024

  Facebookグループ SDR-JAPAN

キットを製作した感想を投稿いただいています。その他いろいろな知見が共有されています。 https://www.facebook.com/groups/sdr.japan/

その他メール等でもコメントやご感想、完成写真、測定例等を頂戴しています。ありがとうございました。もし公開してもよろしければお知らせ下さい。掲載させていただきます。

こちらが気がついていない公開されている記事や、万が一見落としがありましたらお知らせ願えればと思います。

  キットは継続して配布中です。がんばってもうしばらくは続けたいと思います。