親機の製作（改造）

・親機にするトランシーバとしてＩＣ－１２７１を使おうと思っていた。しかし、すぐ近所に無線局が開局してしまった。
夜な夜な４３０でラグチュウーしている。４３０はバンド中ノイズの嵐となり使えない。そのうち１２００にも出てくるかも・・・。
そうなるとトランスバータのＩＦにハムバンドを使えない。
ならばＩＣ－１２７１の周波数をハムバンドから外す改造をするしかない。

・どうせ改造するなら、周波数を安定化させる改造もしよう。ＩＦはスプリアスの計算をすると、２．４ＧＨｚでは９００ＭＨｚが、５．６ＧＨｚでは１０００ＭＨｚが良いようだ。そうなるとＬＯの改造と送受信アンプ（内部のトランスバータ部）を改造しなければならない。
・周波数関係が変わるので、ＣＰＵの入れ替えとなる（またぁ！、こればっか）。
・まずはＣＰＵ入れ替えのためＣＰＵボードを設計。ダウンロードしたＩＣ－１２７１のサービスマニュアルの回路図を穴があくほどよーーーく眺めて、バスやＩＯなどの必要な配線を引き出しＨ８マイコンボードと接続するようにする。

・当然本体のＣＰＵは外してコネクタを付けて配線を引き出す。

・とりあえず、ＣＰＵを交換してＨ８ＣＰＵから表示が出来ることを確認した。
　つまり、Ｈ８から自在に操れるということだ。
・

１０月某日

・VCOの部分の改造をおこなっていた（改造と言うより新規だが）。
　もとのVCO基板（PLLユニット）は２つのLOがある。１２３MHz帯と１１００MHz帯である。
　周波数構成は

　１１．５７ｘｘＭＨｚ（ＶＸＯ）－ｘ６－６９．４４００～６９．４４９９ＭＨｚ（１０ｋＨｚ可変）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
　５３．６７ＭＨｚ－－－－－－－－－－－－ＭＩＸ－１２３．１１００～１２３．１１９９（１ｓｔＬＯ）
　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　└－ｘ９－４８３．０３ＭＨｚ－－－－┐
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
　５．１２ＭＨｚ－ＰＬＬ－７０．０４～１００．０４－－ＭＩＸ－－５５３．０７ＭＨｚ～５８３．０７－ｘ２－１１０６．１４～１１６６．１４（１０ｋＨｚｓｔｅｐ、２ｎｄＬＯ）

　このようになっている。３個の水晶発振器で周波数安定度が決まる。これとＩＦの１０．７５ＭＨｚの組み合わせで全体の安定度になる。今ならＰＬＬで一発で発信できる周波数も低い周波数からＭＩＸで持ち上げている。ここを一発にしようと考えたが・・・。

ＩＦを流用するので１ｓｔＬＯは変更できない。２ｎｄＬＯを変更して送受信を９００ＭＨｚ～１１００ＭＨｚとしよう。２ｎｄＬＯは７６６．14MHz～９６６．１４MHｚとなる。
チューニングステップは１０Hzとしたい。まさか今時この機械のように１００HzステップでチューニングしてRITで合わせて・・・（SSB)なんてことは時代遅れだし。そういえば最新のRIGなのに未だにRITで微チューニングしてズレて呼んでくる方もいらっしゃるみたいだし・・・。

さて、周波数可変をどこでやるか？。２ｎｄＬＯで全てやろうとすると、１０ＨｚステップのＰＬＬは無理なので、１０ｋＨｚステップにしてＲＥＦを１０Ｈｚで動かしてやる構成だと・・・。
ＲＥＦをＤＤＳで作って１０Ｈｚで動かす。１ｓｔＬＯもＤＤＳで作る。ついでにＩＦもＤＤＳ作る、基準はＯＣＸＯ１０ＭＨｚとする。
でもこれだとＤＤＳが３個必要だ。１ｓｔＬＯがＤＤＳなら、ここを１０Ｈｚで動かせば・・・、もともとそうしているので。これならＤＤＳが２個で良い。そうしよう！

周波数構成は

１０ＭＨｚ（ＯＣＸＯ）－－－－ｘ１２－－－１２０ＭＨｚ－－－ＤＤＳ－－１０．７５ＭＨｚ（ＩＦ）
　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　　　　└－－ＤＤＳ－－２０．５１８３～２１．５１９８３ＭＨｚ－－ｘ６－－１２３．００～１２３．１１９９ＭＨｚ（１ｓｔＬＯ）
　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　└－－ＰＬＬ－－－－７６６．１４～９６６．１４ＭＨｚ（２ｎｄＬＯ）

これで回路を設計しつつ、パターンを作成する。

画像はパターン作成中

ＶＩＳＩＯは画面の寸法で描画するとそのままの大きさで印刷できるので便利である。
とりあえずパターンができた。

両面基板を切り出して、プリント基板の作成だ。大きな基板をトナー転写で作るのは初めてだが・・・・。

転写して裏紙をしこしこはがす。

エッチングが完了した。穴開けが大変。
抵抗やトランジスタの穴は適当で良いが、コイルの穴はきちんと開けないと部品が取り付かない。
穴あけだけひと苦労であった。（ふう！）
マイクロ波では表面実装部品なので穴あけは不要だ。開けるとすればスルーホールでるあるが、多少ずれても問題無い。
それでもコイルの穴は多少ずれたような・・・。

少し部品を実装してみた。

まあ、なんとかなるっしょ・・・（いい加減、これが後でわざわいするのだが・・・。）

・PLL部を組み込んでテストした。

・とりあえずループフィルタの調整をした。ラグリードフィルタの抵抗をトリマ抵抗にして調整した結果、まあこんなもんと言うところまで追い込んだ。

・画像を縮小したので表示ラインががたがたになっているが、そのつもりで見て欲しい。

・スパン１ＭＨｚでの波形

・スパン２０ＫＨｚでの波形

・スパン１ＫＨｚでの波形

・なかなか良くできたでしょう・・・・（自画自賛）

・ところがこの後とんでも無い目に・・・・・。

１０月某日

・VCOの出力アンプを作った。PLLをロックさせてアンプ出力レベルを測ると・・・・。
　おや？！、思ったより出力少ないぞ。５ｄBmくらいしか無い！それにPLLロックしてないし！。

・PLLのIC壊したかなぁ？？そう思ったのはPLL設定は以前作ったPLL設定器で設定している。設定器はUSBから動作させるようになっていて、パソコンからデータを送り込むようにしている。このためPLL側の電源を切っても、設定器の電源はUSBから取っているので切れない。設定信号は出っぱなしだ。これが悪さしたと考えた。

・そこでPLLのICを交換してみた。交換と行っても０．６５ピッチのICだから、例の顕微鏡で見ながらの作業で疲れる。何度も出来ない（ふう！）。
　さて、直ったか？いや直ってない。と言うかロックしない。ガーンICは壊れてなっかたのでは・・・。

・何度かいじっているとたまにロックするが、すぐにロックしなくなる。壊れているわけではなさそうだが・・・・。
　こういうときは焦らず頭を冷やすに限る。犬の散歩でもしてこよっと・・・・。

・やはり頭は冷やすものだ。散歩しながらひらめいた。そう言えば信号レベルが低かったような。（上の写真参照）写真撮っておいて良かった。VCOのレベルが－７ｄBm位しかないぞ。これにアンプを付けたので、さらにレベルが下がったのかぁ。それにしてもVCOの出力は少なくとも０ｄBm以上あるとして設計したのだから、これではレベルが低い。PLLICの規格をみても－１０ｄBm以上となっている。

・しかしVCOのレベルはこんなに低いものかぁ？ジャンクだから？もと付いていた基板でVCOの電源ラインを追いかけると・・・・えっ！１２Vだ！！。なんとこのVCOの電源は１２Vだったのだ。５Vだと思って設計してしまった。リップルフィルタを通しているので、実質４．７V位になっている。この基板での電源は５Vと８Vしかないので、８Vをリップルフィルタに通して接続した。

<2012.04.21>追加
・おなじＶＣＯがまだ残っているので別の所に使うため、取り外そうとして再度電源電圧を確認したところ、やっぱり５Ｖであった。出力が弱いので電圧が違うのではとの思いこみで調べたせいか見誤ったようだ。では、何故出力が弱いのか？。冷静に考えると、ＶＣＯ２個を切り替えて使うのだが、２個の出力も切り替えるべきところを手抜きでパラにしていた。動作していない片側にパワーが漏れていると言うことだ。よくよく考えれば当たり前だが、切り替え無しでつなぐことは全然やらないわけでは無いが・・・。思わぬ所に落とし穴があった。

・ロックした。やはりVCOの電源不足でレベルが不足していたようだ。１２Vでは無いが、アンプの出力も１７ｄBmとなったので、これで良しとした。１７ｄBmあれば、３ｄBパッドいれてもおつりが来る。

・とりあえず、全て部品を装着して調整に入る。DDS用の逓倍を調整する。１０MHｚ－＞２０MHｚ－＞４０MHｚ－＞１２０MHｚ－＞１２０MHｚとなっている。最終的に１２０MHｚ１３ｄBmが目標である。

回路図と基板

・１０MHｚと２０MHｚのコイルはFCZもどきコイルである（大きいコイル）。ハムフェアで加藤さんのブースで１０個セットをゲットしたものである。１０個全部使ってしまった。もう１０個買っておくべきだったか？。PLLの部分はジャンクから外したカバーを付けてみた。気休めかもしれないが。

・逓倍回路を調整しつつ同調コンデンサを微調整する。１２０MHｚのレベルがどうしても不足する。４０MHｚの部分は画像で一番小さなコイル部である。いろいろ調整して同調コンデンサをある値にしてコアを少しねじ込んだ位置にすると１２０MHｚのレベルが上がることが分かった。リンクコイルとの結合が強くなる位置に合わせるのが良いのかなあ。

・これでもう１段１２０MHｚを増幅して複同調で取り出すと１４ｄBmほど取り出せた。不思議なことに複同調とした方が多く取り出せた。なんだかなぁ。ここの回路は全て２SK241で組んである。このFETはディスコンだが、まだ秋月で手に入る。０バイアスでよいので使いやすい。回路がすごくシンプルになる。３逓倍はノーバイアスで良いが２逓倍は偶数倍なので、バイアスを深くしないとレベルが低い。ソースに抵抗を入れて２倍の信号レベルを見て抵抗値を決めた。最終的に２２０Ωとした。

・１２０MHｚはこの後２つに分けてDDSを駆動する。DDSは１０ｄBmほど必要とするのでこれでぎりぎりである。実際には８ｄBｍ位から動作するので、まあまあかな。

・先日のPLL波形に例のノイズ測定波形が無いので測定して追加する。

　まずはPLLのノイズデータ
　

やはり１００Hz近辺のノイズが多い。PLLの低い周波数側は－６０ｄＢｃ／Ｈｚとなっているので、こちらの周波数の高い方はＶｐｐ電圧に近づき出力電流がきびしいのであろう。

　ＤＤＳのデータも取ってみた。

ほとんど似たようなようなものだが、１ＭＨｚ近辺のノイズが多い。こんなものなんだろうか？ＤＤＳは初めて使うのでよく判らない。

２０１２年１月某日

ようやく親機のトランスバータ部（ＩＦを送受信周波数に変換するところ）を組み込んだ。
これからソフトの製作にはいる。

１月某日

ソフトのデバッグを行っていたら、なにやら臭いがした。半導体回路が焼けた独特のにおいだ。
反射的に親機を見たら表示が真っ暗、電流が増加している。あわてて電源を切った。

とほほ、どこか焼損したようだ。ソフトのデバッグで焼損するかなぁ。

と、思いつつ調べたところ、表示器のＤＣＤＣコンバータが焼損していた。

他の部品なら、大体が代替できるが・・・。（なんてしゃれてる場合では無いが）。

どうやらトランスもショートしてしまったようだし、同様の機種を入手して交換するしか手がなさそうである。

表示が見えないとデバッグにならないので、しばらくお預けである。

２月某日

・表示器を入手した。と言っても表示器だけは無いので，ＩＣ－２７１を入手して表示器を移植した。
　元のＩＣ－１２７１の表示器は，１桁ずらす加工がしてあったので、ＩＣ－２７１の表示器とそのまま入れ替えができた。
　つまり、ＩＣ－１２７１とＩＣ－２７１では、表示桁の位置が異なっている（回路パターンが違う）。それとＩＣ－２７１は、
　ＤＵＰの表示が不要なので、回路が無い。これは追加した。

・下は左がＩＣ－２７１の表示器、右がＩＣ－１２７１の表示器である。左にはＤＵＰ表示回路に部品が無い（赤丸の部分）。

３月某日

・表示器を入れ替えたので、ソフトでバックもほぼ終わり、親機として形になった。（ハズ）。

・こんな感じである.。

バンドは３バンドとしたので、切り替えると以下のようになる。

これは５ＧＨｚ帯　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　これは１０ＧＨｚ帯　１桁はみ出るので最上位桁が表示できない。

・上の画像はメモリに表示記憶させたものを表示させたところ。メモリは番号表示が２桁あるので、００～９９までの１００個とした（こんなにいらない？）。

・ＲＩＴはＩＣ－２７１から移植してダイアル式にした。（ＩＣ－１２７１はアナログボリューム式）
　ダイアル式にしたので、いろいろな使い道ができるようになった（よかった）。
　ＲＩＴボタンを押してＲＩＴモードではＲＩＴとして機能する（当然）。
　ＲＩＴモードでない場合は
　　　１０ｋＨｚダイアル
　　　ＭＨｚキーを押しながら１０ＭＨｚダイアル
　　　メモリモードでメモリアップダウン
　　　スキャンモードでスキャンスピード調整
としてみた。
何せソフトを自作している強み（？）で何でも機能を作り込める（欲張り過ぎてもダメだが）。
元々無い機能では
　ＩＦの局発（１０．７５ＭＨｚの部分）はフィルタのプロファイルに合わせて、調整できるように，調整モードも付けてある。
　これでＵＳＢ、ＬＳＢの局発を最適な位置（周波数）に設定できるようにした。結果はＥＥＰＲＯＭへ記憶する。
ＥＥＰＲＯＭと言えば、メモリ１００チャンネルもこれに記憶しているし、電源切る時の状態記憶にも使っている。よってメモリバックアップの電池は不要である。

・ここまでできたのでこれからトランスバータの製作へ戻ることにしよう・・・。

３月某日

・形になったが・・・・・。

・出力波形を確認すると・・・・・・・はぁっ！

なんで～っ！

しょうがないのでＰＬＬ回りを確認することにした。ＰＬＬはロジックの下に装着されているので、まずロジックを外さねばならない（トホホ）。

ばらしてＰＬＬを確認したが、何ともないようだ。なんでーーーーー！。

波形を良く観察すると周波数は１５０ｋＨｚくらい離れているぞ、リファレンスリークでは無いなぁ！。
おや！、良く見ていると、レベルと周波数が時間と共に変化する。リファレンスだと変化するのは変だ！

うーーーーん、これはもうあれしかない。

と言うことで、あれを確認した。ビンゴ！。

そう、３端子レギュレータの発振であった。コンデンサを追加して、解決！

いつの間に発振していたのだろう？途中で回路を少しだが追加・変更している。その後波形を確認して無かったなぁ・・・・。

これが対策後

・実は、もう一つ困ったことが・・・・
　ＳＣＡＮ動作を確認して気づいたのだが、ＣＰＵクロックの高調波が受信されてしまう。アースポイントなど探ってみたが
　効果が無い。
　シールドしようにもロジック回路に配線が束になっているので無理であろう。

　ずいぶん悩んだが、もうこれしか無い。

　ＣＰＵクロックにコンデンサを追加してダイオードスイッチで切り替えるようにした。
　ＣＰＵクロックを測定して、その整数倍に受信周波数が近づいたら、クロック周波数を切り替えるのである。
　クロック周波数で２．５ｋＨｚ程シフトさせるので、誤差範囲であり通信ボーレイトに与える影響はほとんど無い。
　これで受信周波数で１００ｋＨｚほどずれるので、高調波を受信することは全く無くなった。

３月某日

・裏側の画像である。
　右側に通信コネクタとＢＯＯＴ（プログラム書き込み）の切り替えＳＷを付けた。

　通信と切り替えＳＷの拡大（機能表示シール貼る前）

右側の上から。
　ＲＳ２３２Ｃコネクタ：本体ＣＰＵとの通信、プログラムの書き込みもできる。
　ＡＣＣコネクタ　　　：未使用
　ＲＳ２３２Ｃコネクタ：トランスバータとの通信（切り替え）、プログラムの書き込みもできる（ようにするつもり）。
　ＲＪ４５（８ピンコネクタ）：ＲＳ４２２の信号でトランスバータと通信する。ケーブルはＥｔｈｅｒｎｅｔケーブルを使用予定。
　その右のＳＷ：
　　　ＳＷポジション上：ＲＳ４２２通信で本体とトランスバータの通信。
　　　　　ポジション中：すぐ上のＲＳ２３２Ｃとトランスバータを接続。
　　　　　ポジション下：本体とトランスバータにそれぞれのＲＳ２３２Ｃコネクタからプログラム書き込み。