流星電波観測用干渉計受信機測定メモ

2005/Jan/22更新

(1)DDSの動作確認
初期設定:VFO出力 43.055MHz(-6.11dbm),BFO出力 10.6935MHz(-5.56dbm)
<<<初期設定の出力ではDBM入力にはパワー不足である。>>>
このことから、BFOの取り出し位置を変えることで、レベルアップの方法の提案と回路変更を行い動作確認。
@ BFO 10.6935MHzの出力アップ
DDS出力 OUT_A2 4,3ピンから2,3ピンに変更>>>>+7dbmのアップ
(AD9851内蔵のオペアンプ経由)
A VFO 43.055MHzの出力アップ >>>>要検討課題
* 分配器の設計:3出力用にVFO・BFO出力を分配。   BFO3出力は+7dbmあるために減衰はキャンセル。VFO3出力は要検討課題。
  100Ω抵抗を出力用BNCコネクタに接続。
<28日に追加作業、R24を50Ωに変更すると各ポートに+3dBmが得られる。VFOも同様にできそう。>

(2)KTU受信機の動作確認、回路変更とバグ取り(順不同)
AGからの信号を入力しLM386のSpout端子をオシロでチェック。信号の周波数は500から5kにした。

表1オーディオ段特性測定
[Hz]*** 500 *** 1k *** 2k *** 5k *** アイドリング電流[mA]
KUT #1 1.7**** 1.78*** 1.77*** 1.8**** 20
KUT #2 1.65*** 1.67*** 1.72*** 1.71*** 35
KUT #3 1.57*** 1.62*** 1.65*** 1.65*** 27単位[V]
AG設定:1Vp-p ATT -10db 1KHz
AG設定:10mVp-p ATT -40db 1KHz

  AFアンプLM386は、正常に動作した。AF段(step5)の2SC2458廻り抵抗の取り付けミス、3台とも
リング復調回路SB30*4への2ndLO注入回路を変更、330Ω、20Ω、330Ωのπ形にすることで10dB程度の感度上昇を確認。

(3)IF段出力測定
MOSFET3SK240にアンテナ端子から後段に向かってQ1,Q2..Q5と命名する。
全てのFETのG2から接地間に10kΩを接続する。−>設計ミス
Q4の第1ゲートのコンデンサ103は不要、短絡する。同様に水晶フィルタの左の103も不要。
  Q3,Q4,Q5を動作させて IF段の増幅度を測定しつつ、同調回路の測定を行った。

表2 3SK240ソース電圧測定
******* Q1****Q2 ****Q3 ****Q4 ****Q5
KUT #1 0.855 1.12 0.862 0.746 0.581
KUT #2 0.857 0.933 0.921 0.651 0.558
KUT #3 0.657 1.05 0.921 0.694 0.828[V]

Q3のG1に10.660MHz〜 -40dbmの信号をネットアナからDBM(TUF2)に入力し、DBM(SB30*4)から出力し測定を行った。
3台の受信機とも約27dbの感度であることが分かった。

4:IF&AF段測定
干渉計受信機の1stLO入力にSG信号(10.7035MHz 30dbμ)を入力、2ndLO入力にDDSのBFO信号(10.6935MHz)を入力し、スピーカ出力(4Ω)をチェック。10.7035-10.6935=1[KHz]の信号が聞こえる。
FETの半田付けミスもあったが、3台とも正常動作した。 福井高専の受信機とは、3dBほど利得が低かった。
福井高専の3号機を比較のため動作させた。入力1uV(0dBu)で400mVのオーディオ信号発生

5:位相差測定
それぞれの受信機を用いて位相差の測定機器の関係上2台ずつ(KUT#1・KUT#2,KUT#1・KUT#3,KUT#2・KUT#3)の測定を行った。
受信機の1stLO直後にはSGからの信号(10.6945MHz)(注:53.75-43.055)を入力し、2ndLOにはDDSからの信号(10.6935MHz)を入力し、受信機からのスピーカ出力をパソコンに取り込み、高速リアルタイム スペクトラムアナライザーを用いて位相差を測定した。

(6)今後の課題
1、DDS局発の3分配(VFO/BFO)出力に改造。R23,R24の抵抗値を100Ωから50Ωに変更。
2、KUTにて再度、KUT#1,#2,#3を用いた位相測定。(準備物、DDS・SG・ネットアナ)
今回の測定により、3chHRO-IF受信機部KUT#1,#2,#3の中間周波増幅部などが確認できた。8・9・10日中にDDS改造・KUTでの再測定を得て、本観測に入る。

(6)今後の課題
1、DDS局発の3分配(VFO/BFO)出力に改造。R23,R24の抵抗値を100Ωから50Ωに変更。(<<<1月18日に実施)
2、KUTにて再度、KUT#1,#2,#3を用いた位相測定。(準備物、DDS・SG・ネットアナ)(<<<1月19日に実施)

1月19日
DDS発振器43.055MHzの出力がDBM入力に満足な値ではなかった。これはLPFが20MHzとされており、この43.055MHzの信号は殆ど 減衰してしまい、AD9851内部の増幅器に入力しても意味がないものであるのが判明した。 このため、アミドンのトロイダルコア(T25-10 11T)を用いてLPF(f=50MHz)を新たに設計しなおした。 LPFの変更を行い、43.055MHzでは+9dbmの出力を得ることができ、各受信機には+2dbmの信号を局発に入力可能になった。 1月19日〜21日
再々:位相差測定 それぞれの受信機を用いて位相差の測定機器の関係上2台ずつ(KUT#1・KUT#2,KUT#1・KUT#3,KUT#2・KUT#3)の測定を行った。
受信機の1stLO直後にはSGからの信号(10.6945MHz)(注:53.75-43.055)を入力し、2ndLOにはDDSからの信号(10.6935MHz)を入力し、受信機からのスピーカ出力をパソコンに取り込み、高速リアルタイム スペクトラムアナライザーを用いて位相差を測定した。
1.5KHzの信号以外に3KHz,4.5KHzなどの高調波成分が確認された。 (原因:私個人のミスであり、SG入力が強すぎた。(-100dbmくらいでよいが、-40dbmも過大入力をしてしまった。 このために、高調波成分が発振されたと思われます。)
***********
KUT#1(正常に動作確認)
KUT#2(位相が乱れる)要調整
KUT#3(正常に動作確認)
***********
1/20.21
受信機の総合的な調整
基板をジャンパーにより回路変更をおこない、RF(53.75MHz -110dbm)をアンテナ端からSG入力し、1stLOにDDSから(43.055MHz +2dbm) ,2ndLOにDDS(10.6935MHz +5dbm)を入力し測定を行った。
**************
@Rch #3 Lch #1(r3l1.wav)
ARch #3 Lch #2(r3l2.wav)
BRch #3 Lch #2(r3l2_2.wav)
CRch #1 Lch #2(r1l2.wav)
**************
測定の結果、KUT#2がやはり動作不安定である。
SG入力を-80dbmくらいまで上げるとスピーカがなる状態である。中間周波増幅の特性はネットアナで調整済みであるので、 RFからIFまでの問題か???ノイズは正常に発生している。 KUT#1は正常に動作しており、位相差も検出できた。

20050122
昨日の測定では#2が不調であった。このため基板をケースから取り外し、点検を行った。 DBM(TUF2)のジャンパー上手く接続されていなかった。またDBM(SB30)の半田浮きが認められたので、 再度半田つけを行った。
SG信号をアンテナ端から入力し(53.75MHz -114dBm)、再度wavespectraをもちいて位相差を測定した。 今回は2chHROFFTでも測定を行うために出力を900HzになるようにDDSを10.6941MHzに設定しなおして行った。 #2の点検により、3台すべて無事に動作していることがノイズレベルが高いが確認できた。
このノイズも電源投入直後は非常に不安定であり、900Hzの信号もこのノイズに埋もれるほどであった。 しかし、時間が経過するうちにこのノイズレベルは比較的低くなり、900Hzの信号を確認できるようになった。
次に、2chHROFFTにより出力信号の確認を行った。 signallevelは3台とも80くらいがちょうどと思われる。 SG信号(53.75MHz)を2台の受信機に入力し、-114dBm>>>-110dBm>>>-100dBmと値を変化させて測定を行った。
==================================
Rch #1 Lch #2(050122_1)
Rch #3 Lch #2(050122_2)
Rch #1 Lch #3(050122_3)
SG(10.695MHz -114dbm)
DDS(10.6935MHz +1dbm)
DDS(43.055MHz +2dbm)
================================== 今後の課題:
1、#2の動作確認を行い月曜日の観測。
2、一旦、観測を中止し、受信機特性測定などデータ採取。

All Rights Reserved Copyright(c)2003-2004.
KUT Masa-yuki Yamamoto .Lab

[PR]《完全無料》ゲームサイト登場:追加料金一切なしで安心遊び放題