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2009年5月25日 (月)

超簡易型微弱出力138kHz送信機(発振器?)を作ってみました

  135kHzの話の続きです。
  135kHzには興味があるのですが、どのような性質を持っているのか見当がつきません。
とりあえず135kHz付近の信号を簡単に発生させる方法を色々検討してみましたが、135.7~137.8kHzの2.1kHzの帯域内の信号を安定に発生させるには、一寸手間が掛かるようです。中古のオーディオジェネレータという手も考えましたが、安定度が不安です。
  ネットのICのデータシートを眺めていたら、帯域内ではないのですが、非常に近い周波数の出力が一発で得られる石があったので、これで実験してみることしました。
 使用したのは、以下のICです。

C M O S  P R O G R A M M A B L E  F R E Q U E N C Y  D I V I D E R
KSS-EXO-3 Series
http://datasheet.digchip.com/000/000-0-X701A.pdf

【EXO-3  17.73M】

01_exo3_17734mhz  このICは、分周回路を内蔵した水晶発振器で、原振周波数とこの周波数を1/2~1/256に分周した周波数を出力することができます。原振周波数は20種類以上あるようですが、上記URLの資料を見ると、原振周波数の17.734476MHzを128分周して138.55kHzを出力するものがあります。
135kHz帯の上側エッジからは750Hzオフバンドしていますが、微弱出力での実験なので問題はないであろうと判断して、このICを使うことにしました。
 出力は矩形波なので、そのまま出力するのは気が引けたのですが、基板のクロックラインと大差はないし、簡単化を優先してパスコンもフィルタもない外部部品ゼロの回路にしました。このICの場合、ピン5(A)=L、ピン6(B)=H、ピン7(C)=Hとして分周比を1/128に設定し、電源電圧をピン8に供給すれば138.55kHzが出力されるので非常に簡単です。
02keyback 03airwire   部品はICが一個だけなので、手元にあった電鍵(CW練習用のキー)の台の隙間に電池と一緒に組み込んで見ました。キーを電源スイッチの代わりにして、ICは空中配線しました。また、元のキーの端子は出力端子として使用しました。回路と言えるようなものではありませんが、老眼でピンを見ながら80Wの半田ごて一丁で作業するのは疲れます。
041385fc 0513855fc 0638549fc  キーを押して、手元の4桁の周波数カウンタ(METEX P10)で測定したところ、138.5 kHzと表示されました。周波数の細かいところが判らないので、大昔に買ったNIXIE表示式の5桁周波数カウンタ(鶴留電子TC-530D)で測定したところ、138.55 kHzと表示されました。さらにゲート時間を1秒にして少数以下3桁まで表示させると38.549kHzと表示されたので、138.549 kHzということになります。
07osc  次に、これも30年以上前に買ったオシロスコープ(TRIO CS-1557)で波形を確認してみました。横軸2μs/cm、縦軸2V/cmです。DC 0~5Vの矩形波になっています。
 最後に、実際に受信機で受信できるかどうか確認しました。直接138 kHzの信号を受信できる受信機は持っていないので、アップコンバータFC-965(500kHz~60MHz)とV/U受信機FRG-965(60MHz~905MHz)の組み合わせで実験しました。
 受信側のアンテナとしては室内においたワイドバンド用のホイップアンテナ(Maldol WT-1000)を使用し、送信アンテナとしてはキーの出力端子に接続した約30cmのリード線を使用しました。なお、受信モードはLSBとしました。
08601385_2  仕様の帯域外で無理に受信しているので非常に感度が悪く、アンテナを接触寸前まで近づけるとSメータはフルスケールになりますが、30cm位離れるとノイズレベルぎりぎりになってしまいます。なお、受信信号を60MHzの局発でアップコンバートしているので、機FRG-965での受信周波数は60. 1385 MHzになります。
  多分、FC-965には500kHz以下の成分を除去するHPFが挿入されているために感度が低下していると思われるので、そのうち分解してフィルタを除去してみたいと思います。
09keyfull  とりあえず、138 kHzの信号を受信できることが判ったので、ついでに原振周波数の17.734476MHzも受信してみました。ICのピン1が原発振出力なので、このピンにアンテナを接続したところ5~6m離れても受信可能でした。トーンも結構綺麗だったので、CW練習用の送信機として使えそうです。
 次のステップはバンド内で正弦波を出力することですが、なかなか道は遠いです。
  6月1日のアマチュア局保証料改定(変更申請: \2k→\3k)には間に合いそうもありません。当局の場合、トランスバータであれば保証料は要らないようなので、この手も検討して見たいと思います。

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