10MHz CW TRX (DDS )

450MHzのクロック生成（その１　失敗）　（2021年4月25日）中国のEleCrowという会社に製造依頼したDDS基板です。これに部品を実装しました。

黄色の丸の中がDDS（アナログデバイセス社のAD9952）です。赤いジャンパー線がいっぱいありますが、GNDと信号線重視で電源（1.8Vと3.3V）ラインをパターン化できませんでした。これから作る無線機は7MHz帯と10MHz帯の2バンドのCW専用です。受信機はシングルスーパーで、局発とBFOが必要ですので DDSは2個使います。送信機は混合せず、１個のDDSの出力を増幅して、送信します。受信機の中間周波数は9MHzです。第１DDSで、送信機の７MHｚと10MHz、そして受信機のBFO（9MHz）を発生させます。第２DDS（まだ作っていない）で、受信機の局発（VFO）の 16MHzと19MHzを発生させます。第１DDSの一番高い周波数である10.15MHzを測定しました。

0～20MHzの範囲を観測したところ。近接した周波数にスプリアスは見当たりません。

10.15MHzを中心に100kHzの範囲を観測したところ。スプリアスはな～んにも見えません。

0～500MHz（15～500MHz）を観測したところ。このスペアナ（WCA230A）はDC～20MHzの範囲を測定する場合は観測信号は直接A/Dコンバータに入力されます。 20MHzよりも高い範囲を測定する時は、周波数変換器に入力され、その後にA/Dコンバータに入力されます。では、例えば、0～500MHzの範囲を測定する場合はどうなるか？これは「できない」のです。 0~500MHzを測定しようと設定（START＝0，STOP＝500MHｚ）すると、画面には15～500MHzの測定結果が表示されます。 0～15MHzの範囲は、表示されません（上の画像のように左端は空白になります）。マニュアルをさんざん読んだのですが、どうやらこれが仕様のようです。 0～500MHzを観測する場合は、 0～15MHz（または0～20MHz）と、15～500MHzと２回に分けて観測する必要があります。まあ、それはそれとして、2倍高調波よりも高い部分にいっぱいスプリアスがあります。 DDSとはこういうものです。

DDSの出力の後ろにLPFを入れました。だいぶきれいになりました。・第2高調波は、基本波に比べ74dBぐらい低いです。・450MHzは、この後のアンプでは増幅されないでしょうし、　最終アンプの出力にもLPFを入れるので問題ありません。 2021年4月30日 DDSが動くようになって、7MHz、9MHz、10MHzと出力周波数を変えると 10MHzの出力が低いことに気づきました。 DDS出力（LPF無し）は、-6.4dBmぐらいでした。（40MHzぐらいまで見ました、周波数に依らず、ずっと一定でした）。その出力の後ろに、カットオフ周波数＝10.5MHzの7次チェビシェフLPFを入れたところ、必要な周波数のうちで一番低い7.0MHzと、一番高い10.15MHzで若干、出力電力が違ってきました。 7MHzは-6.7dBmぐらいですが 10.15MHzは-9dBmと、カットオフ付近で少し出力が低いのです。 DDSから0～20MHzを連続可変させて出力をみたところ、９.5MHzぐらいからダラ下がりしています。チェビシェフ型のLPFなので、カットオフの肩部分に少しピークが出るはずなのですが（シミュレータで確認済み、コイルのQは100程度に設定）、そうではなくて、周波数が高くなるにつれてダラダラと下がっていくのです。

LPFの特性が悪いので、LPFのインダクタを交換してみます。

上の大きいのがT37、下が取り外したT25です。

だいぶコアが大きくなりました。巻線もφ0.4からφ0.6と太くしました。

交換して特性を取りました。おお、10.15MHzで-6.77dBmと、それより低い周波数と同じになりました（古いインダクタの時の特性を記録するのを忘れました）。若干、特性が波打っているのは、チェビシェフ型なので、こういうものです（リップル＝0.5dBで設計しました）これで7MHzの２倍の14MHzで35dB減衰します。 20MHzで約60dB（59.391dB）減衰します。本当は周波数帯を変える時にLPFを切り替えるのがいいのですが、これでいいことにします。送信の場合は、この後、軽く増幅して、7MHzと10MHzの２種類のBPFを切り替えて入れることにします。

450MHzのクロック生成（その１　失敗）　（2021年4月25日）中国のEleCrowという会社に製造依頼したDDS基板です。これに部品を実装しました。

黄色の丸の中がDDS（アナログデバイセス社のAD9952）です。赤いジャンパー線がいっぱいありますが、GNDと信号線重視で電源（1.8Vと3.3V）ラインをパターン化できませんでした。これから作る無線機は7MHz帯と10MHz帯の2バンドのCW専用です。受信機はシングルスーパーで、局発とBFOが必要ですので DDSは2個使います。送信機は混合せず、１個のDDSの出力を増幅して、送信します。受信機の中間周波数は9MHzです。第１DDSで、送信機の７MHｚと10MHz、そして受信機のBFO（9MHz）を発生させます。第２DDS（まだ作っていない）で、受信機の局発（VFO）の 16MHzと19MHzを発生させます。第１DDSの一番高い周波数である10.15MHzを測定しました。

0～20MHzの範囲を観測したところ。近接した周波数にスプリアスは見当たりません。

10.15MHzを中心に100kHzの範囲を観測したところ。スプリアスはな～んにも見えません。

0～500MHz（15～500MHz）を観測したところ。このスペアナ（WCA230A）はDC～20MHzの範囲を測定する場合は観測信号は直接A/Dコンバータに入力されます。 20MHzよりも高い範囲を測定する時は、周波数変換器に入力され、その後にA/Dコンバータに入力されます。では、例えば、0～500MHzの範囲を測定する場合はどうなるか？これは「できない」のです。 0~500MHzを測定しようと設定（START＝0，STOP＝500MHｚ）すると、画面には15～500MHzの測定結果が表示されます。 0～15MHzの範囲は、表示されません（上の画像のように左端は空白になります）。マニュアルをさんざん読んだのですが、どうやらこれが仕様のようです。 0～500MHzを観測する場合は、 0～15MHz（または0～20MHz）と、15～500MHzと２回に分けて観測する必要があります。まあ、それはそれとして、2倍高調波よりも高い部分にいっぱいスプリアスがあります。 DDSとはこういうものです。

DDSの出力の後ろにLPFを入れました。だいぶきれいになりました。・第2高調波は、基本波に比べ74dBぐらい低いです。・450MHzは、この後のアンプでは増幅されないでしょうし、　最終アンプの出力にもLPFを入れるので問題ありません。 2021年4月30日 DDSが動くようになって、7MHz、9MHz、10MHzと出力周波数を変えると 10MHzの出力が低いことに気づきました。 DDS出力（LPF無し）は、-6.4dBmぐらいでした。（40MHzぐらいまで見ました、周波数に依らず、ずっと一定でした）。その出力の後ろに、カットオフ周波数＝10.5MHzの7次チェビシェフLPFを入れたところ、必要な周波数のうちで一番低い7.0MHzと、一番高い10.15MHzで若干、出力電力が違ってきました。 7MHzは-6.7dBmぐらいですが 10.15MHzは-9dBmと、カットオフ付近で少し出力が低いのです。 DDSから0～20MHzを連続可変させて出力をみたところ、９.5MHzぐらいからダラ下がりしています。チェビシェフ型のLPFなので、カットオフの肩部分に少しピークが出るはずなのですが（シミュレータで確認済み、コイルのQは100程度に設定）、そうではなくて、周波数が高くなるにつれてダラダラと下がっていくのです。

LPFの特性が悪いので、LPFのインダクタを交換してみます。

上の大きいのがT37、下が取り外したT25です。

だいぶコアが大きくなりました。巻線もφ0.4からφ0.6と太くしました。

交換して特性を取りました。おお、10.15MHzで-6.77dBmと、それより低い周波数と同じになりました（古いインダクタの時の特性を記録するのを忘れました）。若干、特性が波打っているのは、チェビシェフ型なので、こういうものです（リップル＝0.5dBで設計しました）これで7MHzの２倍の14MHzで35dB減衰します。 20MHzで約60dB（59.391dB）減衰します。本当は周波数帯を変える時にLPFを切り替えるのがいいのですが、これでいいことにします。送信の場合は、この後、軽く増幅して、7MHzと10MHzの２種類のBPFを切り替えて入れることにします。