春日無線

8592AのTG化　－バラック実験－

トラッキングジェネレータを構成する各ブロックの実験が終わったので、すべてをバラックで組み、実験をしました。

IFアンプを挿入し、TG出力レベルが上がりました。

しかし、2800MHz付近でディップが発生しています。
IFアンプの入力段を手で触ってみると、ディップの状態が変化します。
ミキサのIFポートとIFアンプの入力段の間で何か起きているようです。
DBM（パッシブ）を初めて知った40年前には、OMから『DBMは各ポートのSWRが高く、リターンロス改善のためのパッド（ATT)を入れなさい』と教えられていました。

3dBのアッテネータをミキサとIFアンプの間に挿入すると、ディップが改善されました。

DBMのIFポートとIFアンプの入力段の間で、定在波が立っていたようです。

TG出力を8592AのRF入力に接続し、スペアナのノーマライズを行った後にTG出力をオフにした時のノイズレベルです。
Aバンドフルスパン（Res BW：300kHz）時に40～60dBのダイナミックレンジが得られています。
8592Aの最小Res BWは1kHzなので、65～85dBのダイナミックレンジが得られます。

ここまでの実験で、8592A用のトラッキングジェネレータが構成できることがわかりました。
これまでの基本構成に加え、いろいろな機能を追加しようと考えています。
その構成を考えてプリント基板を作成し、制御用プログラムを作り......、完成までだいぶ時間がかかります。
何か進展があったらまた報告します。

8592AのTG化　－IFアンプの実験－

トラッキングジェネレータの出力用増幅部です。
周波数範囲は、8592AのAバンド、0-2.9GHzです。
必要な利得は、後から周波数-振幅特性を補正することを考えると、15～20dBは欲しいところです。
使用したのは、ミニサーキットのGALI-S66+です。

実験用のプリント基板を手づくりしました。

GALI-S66+は+9Vでドライブしますが、ローカル信号用アンプ、YSF382+を駆動するための+5Vのレギュレーターも搭載しました。

作成したIFアンプの周波数 vs 利得特性を測定しました。

ミキサのIFポートの高域減衰に、本アンプの高域減衰が加味されるので、補正回路が必要になりそうです。

8592AのTG化　－トラッキングジェネレータの実験－

ローカル信号とミキサがバラックですが、TG動作するかテストしてみました。

TG出力（DBMのIF出力）を直接8592AのRF入力に接続した状態です。

Aバンド（0～2.9GHz）のフルスパンの状態です。
ADF4350の出力周波数を調整し、TGレベルが最大になるように調整します。
Res BWを狭帯域に設定した場合は、細かな周波数調整が必要になります。
IFアンプを挿入していませんので、TG出力は-30～-10dBmとなっています。

スペアナのノーマライズ機能を利用した状態です。

ノーマライズ設定を-10dBmにした状態です。
この状態でスペアナのRF入力をオープンにした時のノイズレベル（スペアナの内部雑音）です。

IFアンプの無い状態でのノーマライズですので、ノイズレベルが上がり、ダイナミックレンジが30～50dBしか得られていません。

手元にあったフィルタを観測してみました。（ひどい特性！）

IFアンプを作ってから再度確認します。

8592AのTG化　－パッシブミキサの実験－

パッシブミキサ（DBM)の実験を行いました。
DBMの各入出力信号は以下の通りです。
・ローカル信号　：　3.62GHz近辺
・RF信号　　　　：　3.6～6.5GHz（8592Aの1st Local信号
・IF信号　　　　：　0～2.9GHz（TG出力信号）

ミニサーキットのMCA1-60+を使用します。

IFポートの周波数範囲が、DC-2000MHzとなっているのが若干気になります。

生PCBにパターンをカットして基板を作りました。

RF信号に8592Aの1st Local出力を接続し、LoポートにはADF4350から3620MHz、+6dBmの信号を入力しました。
8592Aの1st Local出力信号周波数を変化させて、IFポートの振幅を測定しました。

IFポート出力が、RFポート周波数が高くなるにつれて低下していきます。
これはIFポートの周波数が高くなるにつれて、変換損失が増大するためと思われます。

8592AのTG化　－ローカルアンプの実験－

パッシブミキサ（DBM)を駆動するための、ローカル信号増幅器です。
前回、PLLシンセサイザ：ADF-4350の出力を観測しましたが、3620MHzでの出力レベルは最大で+6dBm程度でした。
DBMを駆動するのには7～10dBm程度は必要で、DBMのリターンロス改善用パッドを挿入することを考えると、10～13dBmは欲しくなります。

今回使用するデバイスは、ミニサーキットのYSF-382+です。

周波数範囲、Gain、P1dB等、要求仕様を満足しています。

PCBをカッターで加工して、実験用基板を作りました。

実装が終わり特性を測定しようとしたら、異常発振が観測されました。
このデバイスは裏面にGNDのパッドがあり、この部分が不完全な半田付け状態だったのが原因でした。

GNDパッドと接触する基板部分と、デバイスのGNDパッド部分に薄く半田揚あげをして、基板のGND部分をはんだごてで熱して接続します。

周波数に対する利得がだいぶばらついていますが、単一周波数での使用なので気にしません。3620MHz近辺での利得は+11dBとなっています。

出力が+15dBm以上でも飽和していませんので、DBMの駆動に十分使えます。

8592AのTG化　－ローカル発振器に使用するADF4350評価基板－

8592A用のトラッキングジェネレータを構成するうえで必要なローカル発振器には、アナログデバイゼスのADF4350の評価基板、EVAL-ADF4350を利用することにしました。
あくまで実験用なので、これをTGの動作チェックに使用します。

PCとUSB接続し制御用ソフトで周波数、周波数ステップ、出力レベル等を設定できます。
電源はUSB5Vから供給できます。

本デバイスは、137.5MHz～4400MHzの範囲で出力を得られる、VCO内蔵のフラクショナル型PLLを構成しています。
VCOの基本発振周波数は、2200～4400MHzで、それ以下の周波数は2/4/8/および16分周出力となります。
また、差動出力となっていて使用しない出力ポートは50Ω終端して使用しました。
終端しなくても出力レベルに影響はありませんが、アンバランスとなり不要輻射が増加する懸念があります。

今回は3620MHz近辺で使用しますが、Bバンド（2.77-6.17GHz）用のTG化を視野に入れており、他の周波数の出力レベルも測定しました。
ちなみにB-Eバンドの1st IFは320MHz近辺でした。

評価ボードの出力設定を+5dBmに設定した時の周波数に対する出力レベルの特性です。
出力レベルは、-4、-1、+2、+5dBmの4段階で設定できます。
3620MHzでは+6dBmの出力が得られています。
1GHz以下の周波数で出力レベルが低下しているのは、ADF4350の出力段のマッチング回路定数が高い周波数で最適化されてるためで、320MHzで使用するにはVVCOとRF OUT端子間のインダクタ値を変更する必要がありそうです。
Aバンド用にはこのままで、Loアンプを挿入してDBMに供給できそうです。

8592AのTG化　－実験用構成の決定－

8592AのAバンド（0-2.9GHz）用のトラッキングジェネレータの構成を考えました。
バラックで組んで確認する、実験用構成です。

・ローカルオシレータ
アナログデバイゼスのPLLシンセサイザIC：ADF4350の評価ボード（EVAL-ADF4350)が手元にありましたので、これで3.62GHzを生成します。 PCとUSB接続で、周波数、出力等様々な設定が可能です。

・ローカルアンプ
パッシブミキサ（DBM）を駆動できるように、ローカル信号を増幅します。
使用デバイスは、ミニサーキットのYSF-382+です。
　周波数範囲　：　3.3～3.8GHz
　Gain　　　　：　14.5dB(typ) at 3.6GHz
　P1dB　　　　：　20dBm(typ) at 3.6GHz

・ミキサ
ミニサーキットのダブルバランスドミキサ、MCA1-60+です。
　Lo/RF　　　：　1600～6000MHz　（8000MHzまで使用可）
　IF　　　　　：　DC～2000MHz
　変換損失　　：　6dB前後
　Lo入力　　　：　7dBm
IF帯域が2GHzまでとなっているので、2GHz以上の帯域で変換損失が大きくなることが予想される。

・IFアンプ
ミニサーキットのGALI-S66+を使用。
　周波数範囲　：　DC～3GHz
　利得　　　　：　16.4dB(typ) at 3GHz
　P1dB　　　　：　3.3dBm(typ) at 2GHz

・Equalizer
DBMのIF帯域が2.9GHzまで伸びていないので、振幅補正（等化）が必要となった場合に挿入する。
スペアナでの補正も可能なので、不要かもしれない。

実験用構成を決定後、ミニサーキットにデバイスを発注しました。

8592AのTG化　－1st Local/1st IF 周波数調査－

HPのスペアナ、8592Aに外付けのトラッキングジェネレータを構成するうえで、フロントパネルに出力されている1st Localの周波数を測定し、スペアナ内部の1st IF周波数を調べる必要があります。

8592Aの諸元を調べると、測定範囲の50kHz～24.05GHzは5つのバンドに分かれています。
便宜上5つのバンドをAからEバンドとします。
・A　：　0-2.9GHz
・B　：　2.77-6.17GHz
・C　：　6.0-12.8GHz
・D　：　12.4-19.4GHz
・E　：　17.05-24.05GHz
となっています。
1st Local 周波数範囲は、3.0-6.6GHzとなっています。

スペアナの構成がわかれば、トラッキングジェネレータの構成を決定できます。
スペアナの入力段の概略構成は下図のようになっています。

RF入力された信号は、1stローカル信号と混合され、1st IF周波数に変換されます。
8592Aでは、アッパーローカル周波数（ｆLO）となっています。
したがって、1st IF周波数：fIFは、
　　fIF ＝ fLo － fRF
となります。
トラッキングジェネレータは、掃引されるスペアナの測定周波数と同じ周波数の信号を出力する必要があります。
測定周波数（RF）に対する1stローカル周波数（ｆIF）がわかれば、1st IF周波数（fIF）を算定できます。

トラッキングジェネレータの概略構成を下図に示します。

スペアナのIF周波数と等しい周波数のローカル信号と、スペアナから供給される1stローカル信号を混合することによって、スペアナの測定周波数（fRF）と等しいTG出力信号を得ることができます。

892AのAバンドの測定周波数と1stローカル周波数の関係を測定してみました。
測定方法は、8592Aのセンター周波数を被測定周波数とし、ゼロスパンとすることで1st rローカル周波数を固定し、別のスペアナ（R3265A)で1stローカル信号を観測しました。
測定結果を下図に示します。

測定結果から、1st IF周波数は3.62GHz近辺であることがわかりました。
ここで正確な周波数は必要ではありません。スペアナの2nd/3rdローカル信号のドリフトがありますので、後ほど細かい周波数調整が必要になります。
スペアナの基準信号（10MHz）を使用し、同期したローカル信号を生成する必要があるかもしれません。

同図にローカル信号振幅も併せて示していますが、帯域内で振幅が最大6dB変動していることがわかります。
これはそのままTG出力変動として現れます。これは補正する方法があるのでここでは気にしません。

他のバンド（B-E）も併せて調査しました。
B-Eバンドの1st IF周波数はすべて320MHz近辺でした。
Cバンドでは1stローカル信号を2逓倍、Dバンドでは3逓倍、Eバンドでは4逓倍されている様子でした。

次回はトラッキングジェネレータの構成（実験用）について考えてみます。

久しぶりのブログ再開

10年以上ブログの更新をしていませんでした。

古い真空管受信機のレストアもほとんどやっていませんでした。

最近何気なくYahooオークションを眺めていて、スペクトラムアナライザを落札してしまいました。

30年以上前によく目にしていた、HPの8590Aシリーズのスペクトラムアナライザで、測定周波数範囲が50kHz～22GHzである『8592A』です。

オークションでは動作保証のない現状品でしたので、動作確認を行いました。

RF入力の左に、CAL出力（299.9MHz　-20dBm）、100MHz COMB OUT、1st LO OUTPUTが出力されています。
今回はコムジェネレータ出力で測定範囲である22GHzまで表示できるのか確認しました。

左の画像は、10～11GHzの帯域でのコムジェネレータ出力、右の画像は、21～22GHz帯域でのコムジェネレータ出力を確認したものです。
20GHz帯でレベルが低下しているのは、コムジェネレータの出力が低下しているものと思われます。

一つ問題点がありました。
内蔵アッテネータの20dBと30dBに動作不良がありました。アッテネータは内部でメカニカルに切り替えているようですが、接点不良があるような状況です。
このレンジ（ATT)は使用しないようにします。

1st LO出力がフロントパネルにあるのを見て、ある野望が浮かんできました。
『トラッキングジェネレータ（TG）が作れそう!!』というものです。

TG化のための予備実験を含め、順次紹介していきます。

4台目のJR-60が我が家に

昨年、レストアする受信機が無くなり、作業も無くブログ更新も停滞していました。
昨年手持ち無沙汰でオークションで受信機を探していたら、JR-60があったので落札してしまいました。
年が明けて時間ができたので、JR-60を開梱して様子を見てみました。

様子は、
・電源は入る　真空管のヒーター、ダイヤル照明点燈
・メインダイヤルが動かない　糸切れか
・音が出ない
・定電圧放電管が動作していない
・つまみはすべてオリジナルだが、汚い
等々で、レストアの題材としてはうってつけです。
順次手を入れていこうと思います。

春日無線　6R-4S　+　Signamax　動作確認

6R-4SとSignamaxを接続して動作確認をしてみました。

高周波増幅部を持たない6R-4Sでは、プリセレクタの効果を実感できました。
感度が確実にアップします。
Signamaxにはゲイン調整つまみが付いていますが、LowBANDではMax.では発振します。
発振すれすれが高感度を得られている感じです。

ついでに同時期に販売されていた9R-4シリーズを並べて記念撮影！！

壮観です。

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春日無線　プリセレクタ　Signamax　SM-1　詳細

プリセレクター、Signamaxを観察してみました。
高周波増幅段を持たない受信機の感度向上とイメージ除去に有効なアクセサリです。

3.5Mc～30Mcを3バンドでカバーしています。

銘板を見ると、カナダの輸入会社になっています。
内部はすっきりとまとまっています。
チューニング用のバリコン、二本の真空管と電源トランスが配置されています。

使用されている球は6BA6が二本です。
Westinghouse社製の真空管ですが、私は始めて見ました。カナダの会社なのでしょうか?

シャーシ内部はコイルパックが配置されています。

春日無線（TRIO)、6R-4S　通信型受信機　詳細

6R-4Sは、1955年頃にアマチュア無線入門用として販売された6球通信型受信機です。
同時期に販売されていた9R-4シリーズの廉価版で、高周波増幅段が無く、IF増幅部も段数が少なくなっています。
また、Sメータ回路も省略されており、リアに配置されたUYソケットを利用して外部Sメーターアダプタを接続するように推奨されています。

仕様
　周波数帯　---------　Aバンド　550-1600ｋｃ
　　　　　　　　　　　　　　Bバンド　1.6-4.8Mc
　　　　　　　　　　　　　　Cバンド　4.8-14.5Mc
　　　　　　　　　　　　　　Dバンド　11-30Mc
　中間周波数　------　455kc
　使用真空管　------　周波数変換　　6BE6
　　　　　　　　　　　　　　中間周波増幅　6BD6
　　　　　　　　　　　　　　検波　　　　　　　6AT6
　　　　　　　　　　　　　　AF出力増幅　　6AR5
　　　　　　　　　　　　　　整流　　　　　　　6X6
　　　　　　　　　　　　　　ANL/BFO　　　6AT6

内部の様子です。

写真には写っておりませんが、本機はアウトプットトランスつきのパーマネントダイナミックスピーカーが内蔵されていました。

いつものようにショートワイヤーアンテナをつないで動作確認いたしました。
全バンド、良好に受信することができました。

高周波増幅段を持たない本機、0V1,0V2といった受信機用の高周波プリセレクタ『Signamax』というアクセサリも販売されていました。
次回にでも紹介いたします。

春日無線通信型受信機9R-4シリーズ　勢揃い

9R-4シリーズ4種類のレストアが完了しました。
手放す前に4台まとめての記念撮影（？）を行いました。
サムネイルで表示しますが、今回は大き目のサイズでアップロードしています。

それぞれの筐体の色の違い、つまみ、スイッチの違いがわかると思います。

左の二台が、オールバンド通信型受信機の9R-4シリーズです。
9R-4と9R-4Jの表面上の違いは、9R-4JでBFOピッチ調整の追加と、トグルスイッチがスライドスイッチに変更された点です。

右の二台はアマチュアバンドを意識した設計になっており、各バンドのチューニングメモリがアマチュアバンド（3.5Mc、7Mc、14Mc）で始まるようになっています。
このため1.6Mc～3.5Mcが欠落しています。

次に紹介する機種は？　6R-4しかないかな！？

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春日無線（TRIO)、9R-42　通信型受信機　Restore最終

9R-42のレストア最終回です。
RF/IF段の動作チェックならびに再調整です。

本機にはRuby Conというオイルコンが多用されており、すべて交換かなと思っていたのですが、比較的状態がよく、容量チェックしてもOKな物が多く、RF/IF段は交換いたしませんでした。
AVC用のコンデンサ（0.1μF）だけは外観がおかしくなっていたので交換しました。

部品交換も終わり、再調整へと移行しました。
まずはIF段、IFTの調整を行いました。
ミキサー段（6BE6)のグリッドに1kHz、80％変調の455ｋHzの信号を入力し、検波段（6AV6、オリジナルは6SQ7)のグリッドに接続したオシロスコープ波形、FFTスペクトラムで出力を確認しながら三段のIFTの調整を終えました。

調整の様子です。

使った計測器は、変調機能の付いたDDS発振器、DDS-3X25と、FFT機能の付いた200MHｚオシロスコープ、DSO-5200です。
ともにパソコンをホストとして使用し、USB接続で使用できる便利な機器です。
両方とも中国、青島にあるHantek社製のものです。

IF段の調整が完了し、各バンドの周波数トラッキング調整と感度調整を行いました。
使った測定器は同じです。
アンテナ端子にAM変調を行った信号を接続して、IF出力をオシロで監視し、低周波出力をスピーカーの音で確認して行いました。

調整が一通り終わり、ケースにしまう前に内部の様子を記録しました。

左がRF/IF段の様子、右が検波/AF/整流部の様子です。

左がBFO発振部、電源部と追加した低周波トランスです。右はリアからのシャーシ上部の様子です。

シャーシをケースに収めようとしたら....何か変！　収まらない!!
リアに追加したスピーカー端子が外部ケースに当って収まらない！
うっかりしていました。スピーカー端子を縦に配置しなおしました。

外部ケースの清掃と、つまみの清掃を行って完了です。

これで4種類の9R-4シリーズがすべて動作、レストア完了です。
10MHｚ帯の中国の放送を聞くのが私の楽しみです。