2007.09.06
スプリアス退治
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３００ＭＨｚ −１０ｄｂｍの 信号を入力したときです。
主信号のすぐ上（約２０ＭＨｚ）に スプリアスがあります。
改造前のスペアナでもこのスプリアスには 悩まされました。 前の時は、１ｓｔＩＦのＢＰＦの中心周波数をずらして ごまかしましたが、今回は原因を突き止めてみたいものです。
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ということであれこれと、原因を探っていましたがやっと判りました。
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これは、２ｎｄＩＦの出力の様子です。
このときは、出力をそのままスペアナに入力して測定しています。 目的信号以外に目立つ信号はありません。
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これは、２ｎｄＩＦと3rdＭＩＸユニットを結合してその途中から信号を取り出して 見たものです。
３ｒｄＬＯの１３２．５ＭＨｚが入り込み１２１．８ＭＨｚの信号が生成されています。 この生成された信号がスプリアスの元でした。
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そこで、２ポールのＢＰＦを作ってみました。 ２０ＭＨｚ下では、−３５ｄｂ下がっています。 今回は、高いほうは関係ないので高い方の減衰特性は無視します。
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左が、スプリアスのある状態です。
右が、２ｎｄＩＦ ３ｒｄＭＩＸの間に作ったＢＰＦを入れた時です。
ＢＰＦの挿入損失があるので山は低くなっていますが、スプリアスは見事になくなりました。
夏の終わりの幽霊退治でした。
2007.10.04
その後、不具合を少し修正しました。
不具合とは、１０キーを使って周波数やスイープタイムを変えたとき表示が右に少しずれるというものでした。
最初は、１０キーを使って設定したときDDS設定用のAVR（ATｍｅｇａ４８）に信号を出しｉｎｔ０割り込みでデータ処理させるもの
でしたが、どうやってもうまくいきませんでした。
そこで、今度は逆にDDS設定用のAVRが１スイープ終了後に１０キー設定用のAVR（AT90S8535）にデータをもらいにいくようにしました。
データの変更がなくてももらいにいくので少し効率は悪いのですが見た目にはわかりませんのでよしとしました。
後、スプリアスの低減ですがまだ２つ残っています。
７２MHｚ付近と３００MHｚ付近です。
出ている場所は、２ｎｄＬＯ＋２ndMIXのところらしいのですがなかなか消せません。
それと、少し前に１stLOのPLL用のレファレンスに使っていた秋月のDDSを電圧のかけ間違いで昇天させてしまいました。
この電圧の間違いは、いつになってもやってしまいます。（とほほほ・・）
そこで、AD9851を使って作り変えましたがプログラムが長くなる分最低スイープ時間が５００ｍｓｅｃ位にしかなりません。
（小遣いに余裕ができたら秋月のDDSを買いましょう。）
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フルスパン（０−１GHｚ） のスプリアスの様子です。 ７２MHｚ・３００MHｚ付近にあります。 一番左の山は０に出る表示です。 |
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３００MHｚ、０ｄｂｍの信号を入力したものです。 表示は、少し安定していません。 スイープごとに２〜３ｄｂ変化します。 現在は、RBW=3MHｚのフィルタを使っていますが １０００MHｚを２４０ポイントでスイープしていますから ４．１７MHｚ間隔になります。 RBW=5MHｚにしないと安定表示できないのではと思っています。 |
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同じ信号を、ＴＲ４１７０で見たものです。 第２高調波、第３高調波の山の高さも良くあっていると 思います。 後は、スプリアスの処理です。 |
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上記の３００MHｚの信号を スパン＝２００MHｚ RBW=3MHｚで見たものです。 すぐ左側に小さな山がありますが、これがスプリアスです。 ２８８MHｚ付近でしょうか。 |
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上記の信号を、 スパン＝５０MHｚ RBW=300KHｚ で見たものです。 スイープタイムは、約５００ｍｓｅｃです。 少しスイープタイムが早いのか、山が低くなっています。 左のスプリアスはこれでいくと、１３MHｚ位下にありますので約２８７MHｚにあることになります。 |
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同じ信号を スパン＝２０MHｚ RBW=300KHｚ で見たものです。 スイープタイムは一緒です。 この３００KHｚのフィルタは、３MHｚ、１０KHｚのフィルタに比べて挿入損失が７ｄｂ位大きいので必然的に山が低くなります。 |
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同じ信号を スパン＝500KHｚ RBW=１0KHｚ で見たものです。 スイープタイムは一緒です。 さすがPLL制御しているだけあって、ドリフトはありません。 １０分間位ほって置きましたが変化なしでした。 中心周波数が少し狂っています。 DDSを設定する時の、定数を調整すれば合わせられると思いますが最終調整の時にします。 根元の盛り上がりは、フィルタの群遅延特性が悪い影響かと思いスイープ時間を３S程度まで遅くしてみましたがほとんど変化無しでした。 他の原因と思われます。 |
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これは、１５０MHｚ（-10ｄｂｍ）と１５０．０５MHｚ（-10ｄｂｍ）の２信号を合成したものを見ています。 スパン＝５００KHｚ 下の写真は、同じ信号をＴＲ４１７０で見たものです。 こちらには、本来無いはずの３ｒｄのIMDが見えています。 どこかで、発生している模様です。 （今後の課題です） 同じ１０KHｚのフィルタでもこちらのほうがキレはいいようできれいに２本に分かれています。 メーカ製のスペアナのRBWのフィルタは、-6ｄｂ –60ｄｂ でのシェイプファクタは１：１０くらいのようです。 それに比べるとこちらのフィルタはクリスタルフィルタなのでキレはいいようです。 |
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いずれにしても、大分格好になってきました。
2007.10.08
スプリアス退治が、ほぼ終了しました。
スプリアス退治には１にシールド、２にシールド３，４がなくて５にシールドということがよ〜く分かりました。
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作り直した、最初のブロックです。 左上が、ATT（基板の下にコントロール部があります） その右横がDBM（RMS-30を使った自作品） その後右下のBPFに入ってその左横のAMP（uPC1678） （シールドBOXの中に入れています。） で増幅しています。 ATTは、１段にして −１０、−２０、−３０ｄｂ の３段階にしました。 最初のように３段も重ねるとロスが大きく（１段で約２〜３ｄｂ） −４０、−５０ｄｂのATTは使うことが無いと思い１段にしました。 |
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無入力時の様子です。 目立つスプリアスは無くなりました。 |
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３００Mhz０ｄｂｍの信号を入力した様子です。 第２高調波が実際の信号より約１０ｄｂｍ高く表示されています。 今回、作り直す途中でMIXに使っていたMCA1-42MH+ を基板から取り外す時に失敗してハンダ付け用のランドが基板に残ってしまい使えなくなってしまいました。 そこで、昔作っていたRMS-30を引っ張り出してきたわけですがこのRMS-30のLOレベルは＋７ｄｂｍ、MCA1-42MH+のほうは＋１３ｄｂｍということでRMS-30には少し過入力のようです。 そのうち、又MCA1-42MH+を仕入れて交換してみようと思っています。 |
次は、RBWのフィルタですが今のままクリスタルフィルタ・セラミックフィルタを使っていくのか、もう一度前に実験した回路を蒸し返してみるのか
悩んでいます。
クリスタルフィルタ・セラミックフィルタを使う場合は３０KHｚのフィルタのメドがたちません。
いま少しじっくりと考えてみます。
2007.10.20
RBWフィルタ
RBWのフィルタは結局、クリスタルフィルタ、セラミックフィルタ、LCフィルタを使うことにしました。
準備したのは、５MHｚ、１MHｚ、２００KHｚ、１０KHｚ、１KHｚの５種類のフィルタです。
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上から ５MHｚ ガウシャンフィルタ １MHｚ LCフィルタ ２００KHｚ セラミックフィルタ １０KHｚ クリスタルフィルタ １KHｚ クリスタルフィルタ です。 切り替えには、リレーを使いました。 |
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５MHｚのフィルタの特性です。 群遅延特性もおだやかです。 |
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１MHｚのフィルタです。 少し角張っています。 群遅延特性にもツノがあります。 |
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２００KHｚのフィルタです。 まだ、TR-4172の設定に慣れていないので帯域外にツノがいっぱい出ています。 見難くて申し訳ないです。 |
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１０KHｚのフィルタです。 いい特性になりました。 |
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１KHｚ（８２０Hz）のフィルタです。 ５素子のフィルタです。 まずまずの特性だと思います。 このフィルタは、手持ちの関係で１０．６９５MHｚの クリスタルを使って作っています。 画像を見てもらうと判るのですが中心周波数が１０．６９１ Mhzになっています。 将来的には、１０．７５MHｚ位の水晶を入手して10.7MHｚ のフィルタに交換が必要です。 |
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RBWフィルタの減衰量がそれぞれ違うので１０ｄｂのNFB アンプ（２SC1815×２）とPINダイオードを使って差が無いようにしています。 |
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AD8310の前にも、２SC1815×２のNFBアンプ（＋１０ｄｂ） を入れています。 これは、最初の入力に１０ｄｂのATTを常時入れることにしたためその補正用です。 このブロックを一つのBOXの中にまとめました。 |
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下に、LOGアンプ、PINダイオード、NFBアンプを置いて ２段構成にしました。 |
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PINダイオード制御用の、半固定VRは８個並べています。 これは、将来RBWのフィルタをフルライン揃えたときの ためですが、必要ないかもしれません。 |
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