通称、ソフトウェア・ラジオと呼ばれる
最近のラジオ技術にちょっと触れてみたくて ぶらりなしDHM…(07/27)

ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※完成した最終形と微調整チューニングのダイヤル!


今回の件、2012年に存在だけは知っていたけど、実際に触れることはなかった。
製品も出ているし、お金さえ出せば手に入れられるけどそこまでは踏み込めない貧乏症な性格。
まあ、リアルに遊びの資金不足もあるけど。。。^^;

仕事多忙のピークが過ぎた3月、パソコン向けのワンセグチューナーを利用したレポートを参考に自分でも実験する意欲が湧く。
始動の引き金となったポイントは、1にも2にも材料コスト。
1台が13ドル ¥1300だもの!!


重い腰が上がれば遊びのスピードは一気に加速する :-)
なお、このBlogではソフトウェアラジオの理論など難しいことには一切触れない(笑)
いつものように備忘録的に書き残すのみです。

簡単に計画を書き残すと
(1)ワンセグチューナーを中国から格安で入手
(2)オリジナルの状態でFM放送やソフトウェアラジオの可能性を確認
(3)ラジオ少年時代からの原点でもある中波と短波の可能性を確認
(4)より高い性能を低価格で実現・製作し長期にわたって個人が使える状態に完成させる

(5)計画が2.まで進行したあと、
  近所の無線仲間にもこの体感・実験材料を提供しようと決め、
  改造済みワンセグチューナーを数台製作する


中国の通販サイトで以下のタイプを購入。
ワンセグ内部の主要チップがRTL2832U+R820Tを使用しているチューナー。
R820Tのチューナーチップの高性能も選択の条件。
中国からは注文後20日前後で自宅に届く。本当に送料は只だった。
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ


ソフトウェアラジオを実現するには、無料のソフトが色々とあるが
「SDR#」というベーシックなタイプと多機能な「HDSDR」を使用した。
私のパソコンはWindowsXP。難なくソフトが動作しワンセグチューナーが”ラジオ”として動き始め
45年前、真空管ラジオを組み立てていたラジオ少年は
 「時代なんだなぁ~」と感慨にふける。

それでも、”ラジオ”はアンテナが命であることに変わりなく、やはりロマンを感じる。
※使用するソフト。 ”SDR#” と ”HDSDR”


さあ、こいつで中波・短波を聞いてやろう! もちろんお金をかけずに!…計画(3)
RTL2832という素子は器用なやつで”ダイレクトサンプリング”という便利なモードも搭載している。
アンテナからの信号を効率よく直接入力してやると一生懸命、アナログ信号→デジタル信号へ変換しパソコンへ送り出してくれる。

実際にどーするかというと、瞳の大きさ程のトロイダルコアにコイルを巻いて
リード線をゴマ粒の1/4ほどの大きさの部品の先端にハンダ付するのです(笑)
回路図はこんな感じ
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ

自作のコイル
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ

この改造ポイントは
コイルの質量やリード線の硬さが小さくてもろいチップ部品へ与えるストレスは大きいので
ハンダ付をいかに安全に行い、信頼性を確保するかだと思う。
実験中にワンセグチューナーを1台壊した経験から以下のようになった
(a)子供基板を両面テープとエポキシ樹脂で固定
(b)RTL2832U (1)(2)ピンに繋がるチップ部品は除去しない
(c)残したチップにハンダすればパターン剥離の確率が減ります
(d)残したカップリングコンデンサのR820Tに向かうパターンを
    カットして回路的に浮かすのと同時にリード引き出しに利用
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
この画像はイモ半田ですね!
老眼と震える手でやってるのでご容赦。現在は、8台も作ったので上手になりました(笑)
このころには、地元の仲間に上記の簡単な改造を済ませて提供。
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ



そのダイレクトサンプリングを体験したDHMの感想は
 感度は良い
 市販の無線機で聞こえる信号は同等にピックアップできた
 RTL2832特有の混信・不明な信号などが見受けられる
 実用性は高く、使用するアンテナが整備できていればサブの受信機やモニター、
 測定機として大いに役立つと思う
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※ダイレクトサンプリング版



最終計画(4)
このワンセグチューナーのチューナー部分 820Tの性能を利用し
中波・短波を VHF帯の高い周波数に変換して受信することにする。

40年以上前、憧れだったVHFの電波を聞くために
苦心してクリコン(クリスタルコンバーター)を作り、
高い周波数を手持ちの短波ラジオで探りながら受信したことの逆をすることになる。
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※入力側のスイッチの結線が最終形と違うがブロック図はこんな感じ


そんな構想を実現するのに最適なコンバーターのキットを見つけたがこのキット、電子工作の大好きな一般の方が手間のかかるキット領布を丁寧に実施されている。ただし領布ロットのアナウンスを見逃すと次回ロットまで待つことになる。
結局、コンバーターキット発見から約1か月ほどで大切なキットを手に入れる ¥2000円
キット頒布元のアナウンスとキットの詳細は以下のURLに詳しく記載されています。
http://ttrftech.tumblr.com/kit/hfconv1.2a
TT@北海道さん多謝!!
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ  
なんとバランスの良い実験材料でしょう(笑)
親機のチューナーが¥1300円。 中短波コンバーターが¥2000円。
¥3.3K円にて受信機ができると思うと 嬉しい。
同じキットを薦めた友人の所にもキットが届いたので、小さな部品と格闘しながら
コンバーターを2台組み上げる。


老眼がすすんでなかなか小さな物の処理が思うように出来なくなってきているが
環境さえ整えれば少しは楽だろうと思い、キットの組立の前になんと
自作のための部屋作りと工作専用の机を10年ぶりで復活させた。
机をデザインし、2×4材を買い出し、2週間ほどで工作・パソコン・無線専用の 
マイデスクを完成させた!!
LEDライトで明るさを確保し、ゴミの処理も簡単にできるので自画自賛の100点満点です(笑)
現在、工作部分とパソコン部分はほぼフィックスして活用中。
無線の部分は、アンテナタワーの補修/エレベータ設置/アンテナ製作とまだまだ先が長い。

ぶらりDHM-20130618_my shack ぶらりDHM-20130618_my shack   ぶらりDHM-20130618_my shack ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※工作エリアの机下にはゴミを受けるための引き出しを作り込んだ。
※クズで散らかった机上をブラシでさっと掃くだけでリセットできるのが気分いい♪

ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ   ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※大昔に手に入れた調剤薬のケースがパーツボックスとして復活

ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ   ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※USB接続で明るく点灯するLEDライトを手元の照明にする。暑くないし快適!
※自在の机上ミニ万力


先のコンバーターキットに話を戻すと
キットの製作時間はゆっくりと時間をかけ2時間弱。
あらかじめ用意しておいた ワンセグチューナー部分とともに
アルミダイキャストの新居に収める。
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ


製作のポイントは以下に備忘録
(a)中波・短波のアンテナ端子(#1)とVHF/UHF帯のアンテナ端子(#2)をそれぞれ独立させる
(b)高周波リレーは使いたいけど、、手持ちの2接点2回路のスナップスイッチを使用
 コンバーターの電源 ON/OFF
 ワンセグチューナーへの入力を コンバーター出力/アンテナ#2 切り替え
(c)ワンセグチューナー 28.8Mhzの源発信を微調整可能にする
(d)ワンセグチューナーのシールドと放熱対策
 昔からお気に入りのアルミダイキャストケースを使用する
 RTL2832Uのハンダ面で高熱を発している2か所は
 両面基板の銅板へ熱導体とシリコングリスを経由して逃がす
 特に高温で頑張るR820Tのトップには熱導体(2mmのナット+グリス)を乗せ
 銅板で作った放熱板を経由して両面基板へ逃がす
 両面基板はアルミダイキャストケースにしっかりと固定する

ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※クリスタルに30PFのトリマーを配線。部品面のチップコンデンサは取り除く
※両面基板には調整用の穴を開けておく。
※基準となるAM放送などを受信しながら30Hz程度のズレ範囲まで微調整できた。

ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※R820Tトップの放熱の様子。トップから2mmのナットを経由し銅板で熱を拾い両面基板へ逃がす。

※ESD対策前の画像ですが、内部画像


コンバーターと合体したワンセグチューナーの感想は
 ノイズすれすれの信号もしっかりと受信できる
 SDRソフトのパラメタ調整次第でS/Nも良い
 至近の中波放送局からの影響も無くなった
 RTL2832の動作モードを切り替えたり、パラメタを再調整する手間がなくなり操作性が格段に良くなった


完成してしばらくし、マウス操作によるSSBの復調感覚がいまいち
”しっくりしない”

ダイヤル操作がしたくなったさ~

で、作ってみた
Amazonなどで売ってるのは、これだけど
http://www.amazon.co.jp/dp/B005ZKMWBK/ref=tsm_1_fb_lk

ジャンクの中から使わなくなったマウスの基板と
大事にストックしておいた高級オーディオのヘビーな中古ダイヤル、
安物のロータリーエンコーダー(秋月 16P/R)をジャンクのケースに組み込んだ。
なかなか使い勝手が良くなり満足の出来♪
大まかにマウスで選局し、最終的なチューニング(SSB)はとてもスムースだし
昔から右手が覚えている
 ”あの感覚” 
を楽しめるのが嬉しい!!!
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
ぶらりDHM-RTL2832+R830T SDRラジオ
※Webブラウズのスクロールのフィーリングもバッチリ!


色々と製作過程を楽しむことができた今回のソフトウェアラジオ。
完成後もじっくりと活用してゆきたい。