T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 6: Power Amplifier 途中経過 その２）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作、Section 6: Power Amplifier 途中経過 その２です。

プリセットしたトリマーポテンショメーターを取り付け、電流検出用抵抗を半田付けしました。
＜プリセットの再確認＞


初めて脚曲げ工具を使ってみました。


帰還抵抗のランドのスルーホールが詰まっているので、自動半田吸い取り機で掃除してから抵抗を取り付けます。




Ｗ数の大きい抵抗は基板から気持ち浮かせました。
抵抗の脚は長めにカットした方があとで測定器のプローブを着けやすそうです。

次は、RF トランスの巻線です。

Digial Signal Processing and Software Defined Radio: Theory and Construction of the T41-EP Software Defined Transceiver 第３版

　「Digial Signal Processing and Software Defined Radio: Theory and Construction of the T41-EP Software Defined Transceiver」の 第３版 が出ました。

これです。



Jack, W8TEE と Al, AC8GY は、V12 ボードを使うのでなければ、改訂版は必要ないと書いています。
う～ん、悩みます。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 6: Power Amplifier 途中経過）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作、Section 6: Power Amplifier 途中経過 です。

不足していたトランジスタも届いたので、20W PA の組み立てを始めました。

ところが組み立てマニュアルに従って、プリドライバーのところまで部品を取り付けたところで問題が発生しました。

ファイナルのバイアス調整に使うトリマーポテンショメーターで問題発生です。

トリマーポテンショメーターを基板に取り付ける際、プリセットしておくようにと組み立てマニュアルには指示があり、テスターを使ってトリマーポテンショメーターを調整していると、4個のうち1個が調整できない不良品でした。

以前にネット通販で買ったトリマーポテンショメーターのセットボックスから同じ抵抗値の物を探すと、なんとメーカーまで同じ物が見つかりました。

ロット番号が異なるだけです。

これで製作を再開できます。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（GitHub 編）

　「T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作」の情報を GitHub に置くようにしました。

各基板の製作を進めるにあたり、組み立てマニュアルを日本語に対訳したものを作ったり、完成基板の写真をブログに上げたりしてきました。

それらの情報を GitHub に上げました。
これは自分の整理、参照の意味も込めています。

今後、各工程を進めるにあたり、随時 更新していこうと思います。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 6: Power Amplifier 準備編）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 6: Power Amplifier） 準備編 です。

T41EP 20W PA の員数確認を行いました。



トランジスタ１個が間違って入っていましたが、手持ちが在るはずなので探してみるつもりです。

Digitally Enhanced Wireless Transceivers

　今回は 本棚から出てきた IEEE Design & Test of Computers 誌からです。

会社員時代はいろいろな業務に携わってきましたが、会社を定年する前までは半導体のテストの仕事をしていました。当時は IEEE の会員となり、Design & Test of Computers 誌も購読していました。その頃の1冊が本棚から出てきました。本来は無線通信用 IC の話ですが、アマチュア無線、特に µSDX の極座標変調、ポーラー変調（SSB 第４の方式）に通じるものがあるので、メモとして残しておきます。

出てきたのは Design & Test of Computers, 2012 November / December 誌です。
これです。


特集は Digitally Enhanced Wireless Transceivers です。
各記事の紹介が表紙にあります。
・The Digitization Journey of Wireless Systems
・Digitally Intensive Receiver Desing
・Mixed-Signal SOCs with In Situ Self-Healing Circuitry
・Self-Healing Transceiver Architecture for High-Performance Radio SOCs

最初は Invited Paper で
Digitally Intensive Wireless Transceivers
です。
著者は Delft University of Technology の Robert Bogdan Staszewski 氏です。
冒頭で 1990年代半ばまではアナログ処理で、現在はディジタル処理となっていると説明しています。
その説明図がこちらです。

上がアナログ処理、下がディジタル処理です。

上のアナログ処理でも振幅と位相を複素数（IQ 信号）で表現し、極座標（ポーラー）変調しています。
下のディジタル処理では、直接 周波数と振幅信号を作っています。
µSDX の TX 部は、分類でいうと下のディジタル処理になりそうです。
（Guido OM の説明から）

IC の低電圧化により、振幅成分もディジタル処理で行う説明図です。


2番目は
Digitally Intensive Receiver Design: Opportunities and Challenges
です。
著者は University of California の Rashmi Nanda 氏と Dejan Markovic 氏です。

digital front end (DFE) についての記事です。

両記事とも、入り口に BPF、Pre-selection filter を置いています。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 5 Exciter Board）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作、Section 5 Exciter Board 編です。

出力トランスの脚が余分にあるので、脚をカットします。
カット前

カット後


出来上がった Exciter Board 基板です。

PMOS MOSFET を使った逆接続保護回路

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の電源回路には PMOS MOSFET を使った逆接続保護回路が使われています。

回路はこれです。

FET のオン抵抗は小さいので大電流が流れる場合はダイオードによる逆接続保護回路よりも低消費電力にできます。部品点数は多いですが、メリットがありそうです。

この回路の解説サイトがあったので、メモしておきます。

Club Project: Protecting Your Transceiver from Accidental Reverse Polarity Damage PART ONE
by Gordon Gibby KX4Z
April 2021

Design Guide - PMOS MOSFET for Reverse Voltage Polarity Protection

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 04: QSD Receive Board, Rev A）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作、QSD Receive Board 編です。

不良品だったコネクタの同等品を通販で発注し、届いたので、製作を再開しました。

コネクタを基板に半田付けし、RF 信号入力部の RF トランスをトロイダルコアで作成します。
付属してきたのがポリウレタン銅線でなく、エナメル線のため、被服を紙やすりとかカッターで剝かないといけません。半田メッキして基板に取り付けましたが、接触にいまいち不安があります。
テスターでの導通チェックは大丈夫だったのですが、念のため、NanoVNA で特性を見るつもりです。

出来上がった QSD Receive 基板です。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 2: Assembly for Main Board その２）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 2: Assembly for Main Board）その２です。

マグネットが届いたので、クーリングファンを取り付けてみました。

基板とクーリングファン、双方にマグネットを接着します。


マグネットを結合させて、基板に取り付けます。


これでメイン基板の組み立ては、SMA コネクタの配線を残して終了です。
SMA コネクタはケースの配線に合わせて、取付方向を決定し、半田付けする予定です。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 3: Encoder Boards and Switch Matrix）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作、 Encoder Boards と Switch Matrix 編です。

部品入手の関係からエンコーダーの脚が基板のスルーホールの穴と合っていません。
その為、脚をカットし、基板のスルーホールの穴と半田でつながないといけません。
その手順です。

脚をカットしたところに半田メッキします。


基板のスルーホールの穴にも半田メッキします。


脚を片方だけ半田付けします。


パネルに取り付けてみて、位置関係に問題が無いかを確認します。


スイッチマトリクスは、配線されていない S17 と S18 の配線を追加します。


基板の裏側に分圧抵抗を取り付けます。


スイッチマトリクス基板の全景です。



Section 04: QSD Receive Board, Rev A の組み立てを始めようとしたら、コネクタが不良品でした。
ピンが１本、入っていません。(´;ω;｀)
同じコネクタを手配しようと思います。

上側角のピンがありません。

左上、角のピンがありません。

下側

こちらも穴だけ開いています。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 2: Assembly for Main Board）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作、Main Board 編です。

CPU クーリングファンの配線が解決しました。
最後に写真を追加してあります。

BOM に従ってチェックすると 3.5mm のジャックが欠品しています。
このキットは部品代の高騰で赤字らしいので、別途、通販サイトで購入しました。
これです。

通販の写真だけでは、フットプリントが分からなかったので、２種類を買ってみました。
結果、両社とも同じフットプリントで、基板と整合が取れていました。

部品が揃ったので、組み立てを始めました。

電解コンデンサ、コネクタを取り付けていきます。


Teensy 4.1 ボードには、パタンカットの追加工が指示されています。


ピンヘッダーなどは、逆作用ピンセットで押さえながら半田付けします。


Teensy 4 Audio Shield は、ケーブルを半田付けします。

配線の並びが、最初の組み立てマニュアルとは変わっており、基板のシルクを信じて配線しました。

TDA7266M オーディオアンプを取り付けます。


このあと、CPU を冷やす小さいファンを取り付けるのですが、ファンのコネクタと基板に付けたコネクタが合いません。

ここは置いておいて、他の基板の組み立てを進めるつもりです。

クーリングファンの配線が解決しました。

余分になっていたメスのヘッダーを使って、配線を繋げています。
ここの説明が組み立てマニュアルにはなかったので、？？？でした。

Raspberry Pi Pico Ham Radio Transmitter

　Raspberry Pi Pico で Ham Radio Transmitter を作る記事を公開しているサイトがありました。


こちらです。

概要には
The transmitter is based on a Raspberry Pi Pico, which uses a powerful PIO feature to output an RF oscillator with precisely controlled phase and frequency, reducing the part count and keeping the cost down. The transmitter also employs a PWM output to generate an RF envelope for amplitude modulation.
と書かれています。
つまり、PIO を使って位相と周波数を制御された方形波を作り、それに PWM 出力で RF 信号の振幅信号を作り、掛け合わせて希望の RF 出力を作っています。

スゴイですね。
Raspberry Pi Pico と アナログ・スイッチで送信機のエキサイターを実現しています。

GitHub はこちら。

µSDX の ドレイン変調 と ゲート変調 について

　µSDX の ドレイン変調 と ゲート変調 についての議論です。

Groups.io に Guido PE1NNZ が書いていたドレイン変調に対するゲート変調の利点と欠点を訳してみました。

ゲート変調にはドレイン変調に比べていくつかの利点があります：
1. ドレイントランジスタの場合のように、電圧降下による大幅な電力損失がありません
2. ドレイン変調器のような高出力フィルタネットワークがないため、パワーレベル制御が高速です
3. バイアス制御を使用すると、スイッチングRF方形波はスイッチオン・イベントを完全に改善する事ができます (ただし、スイッチオフ・イベントを完全に維持するには注意が必要です)
4. 安定したCoss/iss/rssですが、ドレイン変調の場合、Vdsの変化により変化して、結果として位相歪みが発生します
5. 作るのが簡単になり、コンポーネントが減り、複雑さが減り、他のコンポーネントのロスが減ります

しかし、次のような欠点もあります：
1. 温度に敏感で、
2. ゲートスレッショルド付近の下部領域では非線形です

これに対し、Hans G0UPLからの反論もあります。
しかし、長文なので、ごめんなさい。m(__)m
結論としては、
「全体として、私は個人的に、回路の複雑さの点を除けば、ドレイン変調アプローチにはゲートバイアス変調と比較して大きな利点があると考えています。」
と書いています。

そして
VK2IHL OM のページ
を紹介しています。

あと、こちらも参考に。
Linearity and Efficiency Performance of a Modified Envelope Elimination and Restoration Transmitter Architecture

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作（Section 1: Building the Power Supply）

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キット の製作を始めました。

今回は電源ボードです。

電源基板とパーツです。


部品入手の関係から 3.3V のレギュレーターが LM1117 3.3V 版から村田のスイッチング・レギュレーター OKI-78SR-3.3/1.5-W36-C に変わっています。そのため、取り付け方法が変わっています。


レギュレーターの変更に伴い、出力側の電解コンデンサがタンタル・コンデンサに変更されています。


配線を終えた基板です。


12V の電源を接続し、出力電圧をデジタル・マルチメーターで確認します。
12V、5V、3.3V ともちょっとの誤差はありますが、問題なく出ています。

次は、メイン・ボードを組み立てます。

P.S.
オーディオテクニカの Sound Burger でこれと Vol.2 を聴きながら作りました。

新旧 ディジタル信号処理 解説書 の比較

　新旧の ディジタル信号処理に関するテキストブックの目次を比較してみました。

比較したのは、
A.V. Oppenheim / R.W. Schafer 「Digital Signal Processing」と
R.G. Lyons 「Understanding Digital Signal Processing」です。

Oppenheim と Schafer の本は 1975 年に書かれています。以前は原書も持っていたのですが、断捨離圧力に負けて、処分してしまいました。今あるのは、伊達 玄 氏の翻訳本です。
Lyons の本は 2011 年の本です。その間に36年の時が過ぎています。

Lyons の本で目を引くのは、
§8 Quadrature Signals
　8.4 A Few Thoughts on Negative Frequency
§10 Sample Rate Conversion
§11 Signal Averaging
の辺りでしょうか。
他の章も内容は変わっていると思います。

大学時代、初めて ディジタル信号処理 に触れた頃は Oppenheim と Schafer の本が唯一でした。
その後、Yahoo Group や Groups.io で ディジタル信号処理 に関するグループを見て、推奨されていた本として Lyons の本を知り、買ってみました。もう内容を理解する能力はありませんから、購入してページをめくって見ているだけですけど。

R.G. Lyons 「Understanding Digital Signal Processing」









A.V. Oppenheim / R.W. Schafer 「Digital Signal Processing」











伊達さんの本も、不本意ながら断捨離させていただきます。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キットが届いた

　本日、T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER キットが届きました。

組立マニュアルは、93 ページもあります。
少しずつ印刷して、内容を理解してから組み立てるつもりです。








年末は大掃除をしないといけないので、組み立ては年明けからですね。

µSDX SOTA ATU

　久しぶりに ANTRAK のサイトを見てみたら、ATU 内蔵の µSDX SOTA バージョンが出来ていました。

サイトはこちらです。
uSDX SOTA – Modular All Mode SDR HF Transceiver for QRP Operations

概要です。
uSDX SOTA ATU:
This is uSDX SOTA Transceiver with built in 7X7 ATU – Automatic Antenna Tuner Unit
This configuration Uses
– Main Board
– Dual 128 x 32 OLED ATU Controls Display Board
– Any of the PA+LPF Boards outlined above.
– 7X7 ATU Module

フロント：


リア：


なかなか良さそうです。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER の MPU と AF Shield が届きました

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER の MPU と AF Shield が届きました

これです。


キット本体はまだ出荷されません。

本体出荷までに、ソフトウェア開発環境を整備しておこうと思います。

T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER の LCD が届きました

　T41 5-BAND SDR TRANSCEIVER の LCD が届きました。

これです。


T4.1 も出荷されました。

が、T41-EP キットの方はまだ出荷されていません。