K2 に 144 / 28 MHz Transverter を接続する方法を考える （その３）

　K2 に 144 / 28 MHz Transverter を接続する方法を考える、その３です。

KiCAD を使い始めたので、K2 の PTT 出力回路図を描いてみました。

これを配置、配線してガーバーデータを作り、発注すれば基板が完成します。
複数の基板を面付けする方法を調べないと。

K2 に 144 / 28 MHz Transverter を接続する方法を考える （その２）

　K2 に 144 / 28 MHz Transverter を接続する方法を考える、その２です。

Elecraft には XV Series Transverter があります。
ここに K2 がインターフェースするところを見てみました。
K2 には Xverter Interface J13 が RF 基板に備えられています。

ここに 8R の信号と 6V が来ていますので、これを使って PTT 制御信号を作れます。
どうしてそう言えるかというと、XV Series Transverter のマニュアルにある Key（PTT）周りの回路が下記のようになっているからです。8R の信号は、Key（PTT）入力とダイオード OR されて XV Series Transverter 制御用 PIC MCU に入っています。

つまり、8R の信号で送受信を制御しており、ディジーチェーンされる Key（PTT）信号も制御しています。
これを 144 / 28 MHz Transverter で使うには論理を反転しないといけません。
その回路が前に出した、下記の回路です。

これを作って K2 に組み込まないといけません。
基板を作ろうかしら....

K2 に 144 / 28 MHz Transverter を接続する方法を考えた

　K2 に 144 / 28 MHz Transverter を接続する方法を考えてみました。

まず、K2 から PTT Out Put 信号を取り出す必要があります。
ネットをググってみると、このような回路がありました。

これを K2 に内蔵させ、K2 から KPA100 へいくところに同軸切り替え機を入れて切り替えます。

これでトランスバーターとリニアアンプを切り替えながら運用できるようになると見てます。

SDR Console と K2

　以前、TS-590 で SDR-IQ を Panadapter として使う際に使っていた SDR-Radio.com のバージョンが上がって、SDR Console と変わっていました。

こちらは HDSDR と異なり、CW Skimmer との同時使用ができるようです。
で、さっそくこちらも試してみました。
標準状態から HF トランシーバー、CW Skimmer と同居するにはメニューで両方を有効に設定します。赤枠のところです。

今回はトランシーバーの設定を見ていきます。
メニューを有効にして再起動すると External Radio のメニューが左側に現れます。青枠のところです。
ここで？マークをクリックすると External Radio の設定画面が出ます。

Radio (Omni-Rig) のタブで Show in toolbar で Fixed offset にチェックを入れます。

Frquency タブで IF output にチェックを入れて、K2 の IF 周波数を入力します。
OK をクリックして設定画面を抜けます。
次に、External Radio のところに出てきた ± マークをクリックして Offset を設定します。

これで SDR Console でも K2 と SDR-IQ を連動して使う事ができます。


次は CW Skimmer との連携を試してみようと思います。

HDSDR + SDR-IQ、K2 の周波数設定

　HDSDR を使って、K2 の IF Out に繋いだ SDR-IQ を Panadapter とする場合の周波数設定を試行してみました。

まず、7MHz のアマチュア・バンドを聴いて試したのですが、うまくいかないのでちゃんと SG を使って試しました。
使った SG です。

その時の画面

K2 の表示

HDSDR には IF 出力周波数と Global Offset というパラメータがあります。
ここで IF 出力周波数には K2 の IF 出力周波数を入力してあります。
この状態で SG の信号を受信すると SDR-IQ との受信周波数にズレが生じます。その分を Global Offset を使って調整します。各バンドでこのズレを確認しましたが、バンド毎にズレの値が異なります。そこでどのバンドでもあまりズレない範囲で値を決めました。

これで各バンドとも K2 と SDR-IQ の受信周波数のズレは数十 Hz の範囲に収まりました。
取り敢えずこれで良しとしました。
これで使ってみるつもりです。

ZF Adapter と HDSDR の関係

　K2 に ZF Adapter を使って IF Out を設けたのですが、これと SDR の連携で戸惑っています。

ZF Adapter は K2 に次のように組み込まれます。

DBM の後、Post Mixer Amp. から 10dB Pad を通る前で Noise Blanker ソケットを流用し、J309 を使ったソース・フォロワ回路で IF 信号を取り出しています。
で、ここに SDR-IQ を Panadapter として接続した場合、受信する周波数は常に 4.9136MHz ± Sampling Band Width になります。
HDSDR で SDR-IQ を設定する場合、IF 入力を入れる場合の設定は、RF Front-End Freuqncy option メニューを開いて、SDR hardware coupling で SDR on IF output, を選ぶようになります。
ここで疑問が発生。
K2 の周波数関係は次のようになっています。

15m バンドを境にして VFO + IF か、VFO - IF かが切り替わります。
でも、HDSDR にはその設定が見つかりません。
どうなっているのか確認しないとダメですね。
今のところ 7MHz ではちゃんと表示されていました。
他のバンドも確認してみます。

HDSDR + SDR-IQ + Omni-Rig + Elecraft K2 で K2 に Panadapter 機能を付ける

　新しい無線用 PC の環境で前回の HDSDR + SDR-IQ + Omni-Rig + Elecraft K2 を動かしてみます。

まず、HDSDR と SDR-IQ でちゃんと信号が受かるのを確認します。
次に、Omni-Rig と Elecraft K2 がちゃんと動くのを Omni-Rig の Client.exe を動かして確認します。
最後に HDSDR + SDR-IQ + Omni-Rig + Elecraft K2 と全体を動かしてみます。
その際、RF Front-End Configuration で SDR-IQ 側の動作を指定します。
メニューを選んで

こんな感じに設定します。

で、Start ボタンを押すと SDR-IQ と Elecraft K2 が連動して動き始めます。

これで来週の CQ WW WPX Contest、SSB に備えようと思います。

ネットを見ていると、SDR ソフトウェアとしては sdr-radio.com の SDR Console も良さそうです。
以前、TS-590 を使っていた時はこちらを使っていました。
今度、試して比較してみたいと思います。

KX 2nd Look

　今月号の US CQ 誌に KX 2nd Look が紹介されていました。

これです。
KX3 や KX2 の RTTY、PSK、CW のデコード表示を拡張するものです。

ブロック図では

こちらからキットが購入できるようです。
http://www.k8zt.com/2ndlook

KX3、PX3 用にこんなスタンドがありました

　KX3、PX3 用にこんなスタンドを Facebook で見かけました。


http://www.nogaqrp.org/projects/NoGaStand/index.html
なかなか良さそうです。

KPA100 の局免が届いた

　今日、外出から帰ったら K2 + KPA100 を含めた局免許が届いていました。

記載事項に何も変更が無いのですが、日付だけは変わっており、新たに KPA100 を含めて免許がおりた事が分かります。

さぁ、これで KPA100 のエージングが開始です。
エージングが済んだらヒートシンクの増し締めをしないと。
なんかバイクのエンジンみたいです。
でも、マニュアルに書かれているのでその通りにしてみます。

K2 / KPA100 spurious 比較

　K2 と KPA100 の spurious 測定結果を比較してみました。

〔1.9MHz〕

第２高調波がともに 50dB 以上抑圧されており、ほぼ同じ傾向です。

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KX3 5W PA spurious measurement result

　KX3 5W PA の spurious を測定してみました。

広帯域と狭帯域での傾向を見ています。 バンドは 7MHz と 14MHz です。
出力は 5W、KX3 に 20dB カップラーを繋ぎ、測定しています。
使用モードは CW のみです。
スプリアスの状況は、かなり良いです。

〔7MHz〕



〔14MHz〕

K2 100W PA spurious measurement result

　K2 100W PA の spurious を測定してみました。

広帯域と狭帯域での傾向を見ています。
出力は 100W、K2 外付けの KPA100 を動かし、KAT100 の出力に 20dB カップラーと 10dB アッテネーターを２段直列に接続して測定しています。
使用モードは CW のみです。
スプリアスの状況は、バンドによってはギリギリ 40dB が確保できているところもありますが、概ね 50dB は確保できています。

〔1.9MHz〕

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K2 10W PA spurious measurement result

　K2 10W PA の spurious を測定してみました。

広帯域と狭帯域での傾向を見ています。
出力は 10W、K2 内蔵の PA を動かし、KAT100 の出力に 20dB カップラーと 10dB アッテネーターを接続して測定しています。
使用モードは CW のみです。
スプリアスの状況は、バンドによってはギリギリ 40dB が確保できているところもありますが、概ね 50dB は確保できています。

〔1.9MHz〕

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KPA100 の製作 （その３、完成編）

　KPA100 の製作、その３、完成編です。

今回は動作確認、調整、送信テスト、インストールまでです。
① SWR 測定、パワー測定回路の調整
マニュアルに従って SWR とパワーの検出回路を調整します。

② バイアス調整と出力確認
次に、電源に電流計を繋いでバイアス電流の調整とパワーの確認です。

◎ 送信テスト結果

バンド	パワー	電源電流
1.9MHz	110W	18.5A
3.5MHz	110W	17A
7MHz	100W	17A
10MHz	95W	18A
14MHz	100W	18A
18MHz	95W	20A
21MHz	95W	20A
24MHz	90W	19A
28MHz	95W	19A

各バンドで 100W 前後出ているので良しとしました。
③ インストールと KAT100 との連携
次に、KAT100 と一緒に EC2 のケースに組み込みます。




ケースを組み立てて、とりあえず置いてみました。

これで K2 の固定局化が完了です。
K2 の設計が優れているのは
◯ KAT2 と KAT100 を繋ぐと自動的に KAT2 はバイパス・モードになり、KAT100 が有効になります。
◯ KAT100 を外すと KAT2 が有効になります
◯ KPA100 を繋いでいると、0.1W から 100W までパワー調整が出来ます
◯ KPA100 の電源が切れていると QRP になり、0.1W から 15W までパワー調整がされるようになります
K2 側での SWR 表示も自動的に KAT100 の結果、KPA100 の結果、KAT2 の結果と構成に合わせて自動的に切り替えてくれます。 良く出来ています。

この後は、QRP Lab の GPS 同期信号発生機を作って KX3 の周波数／温度キャリブレーションをしようと思います。

KPA100 の製作 （その２）

　KPA100 の製作、その２です。

前回に引き続き、KPA100 の製作の続きです。
LPF のコイル、SWR の RF トランス、プッシュプルの RF トランスなど、コイルを巻いて取り付け、パワー段のトランジスタ実装、組み立てまで進みました。
➀ 実装するペアトランジスタ


② 取り付け



③ 基板組み立て

この後、電源ケーブルの作成、動作確認、調整、組み込みが待っています。
明日は電源ケーブル作成からですね。

K2 とそのオプションでの 8R と AUXBUS の信号

　KAT100 と KPA100 を作る中でオプション基板間で接続される信号のうち 8R と AUXBUS の信号を調べてみました。

① 8R
8R の信号は K2 内部では送受切替と IF アンプの電源に使われています。
AUX コネクタに出る時には 3.9kΩ の抵抗がシリーズに接続され、電流が Max 2mA に制限されています。
外部で使う場合はこの抵抗による電圧降下を考慮する必要があります。

② AUXBUS
AUXBUS は分散制御をしている PIC マイコン間での通信に使われています。
ただし、KPA100 の PIC マイコンだけはポートに保護の抵抗が入っていないので注意が必要です。
入っていない理由は良く分かりません。

KAT100 が完成

　KAT100 が完成しました。

マニュアルに沿って、動作確認、調整を行い、無事に KAT100 が完成しました。
最初、K2 に連動して電源が入らず、焦りましたが、マイコン・ソケットで１ヵ所はんだ忘れがあり、それを修正したところ、無事に動き出しました。
SteppIR に繋いで、各バンドでの動作を確認しましたが、問題なく動いています。

実際に電波を出している状態での SWR が前面の LED で表示され、感激です。
次の KPA100 の組立を継続しようと思います。

KAT2 と KAT100 は混在できるのか

　KAT100 の動作確認に入る前に、既に K2 に内蔵されている KAT2 の扱いに関して確認してみました。

ググってみると、こんなページが見つかりました。
http://elecraft.365791.n2.nabble.com/K2-KAT2-and-KAT100-living-happily-together-td5922472.html
それによると、質問者の次の質問に対し、
Q：
I'm considering purchasing a KPA100+KAT100-2 and building both in a separate EC2 case.
My current K2 already has a KAT2 and KIO2 installed. I control the K2 with HRD via the KIO2.
If I connect the K2 to the KPA100+KAT100-2, will I have to remove the KAT2 or is there a way to bypass it? What about the KIO2 that's installed in the K2? Where do I connect my computer (the KIO2 in the K2 or the one in the KPA100+KAT100-2)??
A：
The external KPA100/KAT100 will co-exist nicely with the KAT2. You must connect the BNC cable to the KAT100 RF in jack to ANT1, and the KAT2 is automatically bypassed and forced to ANT1.
Build the cable that is specified for the KAT100. The connector with two cables plugs into the KIO2. Connect the other non-computer end to either the KAT100 or the KPA100 DB-9 connector. There is no path to the computer (RXD and TXD signals) from the KPA100 when it is mounted externally.
とあるので、問題なく接続できそうです。

KAT100 の動作確認、調整用に各種ケーブルを作成しました

　KAT100 の組立が済んで、いよいよ接続ケーブルを作成しての動作確認、調整に入ります。

作成するのは
① DC 電源コード
② K2 と KAT100 を繋ぐ同軸ケーブル
③ K2 と KAT100 を繋ぐコンロール・ケーブル
です。

① DC 電源コード
DC 電源コードはノイズ対策を施します。
具体的には捩るのとパッチン・コアの挿入です。
電源コードを捩る理由は下記に詳しいです。
エヌエフ回路設計ブロック 配線とノイズ
https://www.nfcorp.co.jp/pro/tips/noise.html
で作った電源コードがこれです。

② K2 と KAT100 を繋ぐ同軸ケーブル
これはこの先 KPA100 が完成した時を見越して、M - M と BNC - BNC を作りました。
BNC - BNC が２本あるのは、１本が K2 - KPA100 用、3D-2V の細い方が K2 - SDRIQ 用です。

③ K2 と KAT100 を繋ぐコンロール・ケーブル
これは CAT 用ケーブルともコネクタを共用するので K2 側からは２本、ケーブルが出ています。


おまけ
これは移動運用でリグとアンテナを接続するケーブルで M - BNC で約３ｍの長さがあります。