2018年2月21日水曜日

mcHF V0.7 component kit 製作しました

中華製のコンパチ完成品が出回るほどの人気のあるM0NKA Chris氏のmcHFが昨年後半V0.7を頒布開始したという情報をいただき、暮れにcomponent kit(MCUとその周辺以外表面実装部品含めたユーザー装着のキット)を運よくオーダ通り入手しました。その後専用ケースキットも頒布開始されましたが、一時すぐに売り切れてしまい、何度かサイトを確認しこちらも入手することができました。

現在は表面実装部品装着済みのケース付きキット(Full kit & case) として頒布されていますが、今のところout of stockになっています。(オーダーページはここ。)

年末のインフルエンザから関ハムシンポジウムとなかなか製作に入れませんでしたが、一息ついたところで一気に製作しました。


オーダーから約1,2週間Royalmailで発送されます。V0.6よりも二回り大きなパッケージで送られてきました。


component kitの中身です。V0.6よりも大きな基板で、UIパート、Logicパート、RFパートの3パートに分かれています。それぞれのパートに対応する表面実装部品、とそれ以外の部品が袋に詰められていて、袋の中にBOMが納まっています。

組み立てには袋ごとに取り出してその中のBOM表の順番に組み立てていきますが、ダイオードの極性がシルク印刷からは判読が難しいためここは回路図との照らし合わせが必要です。またGalleryページをよく見ながらヘッダピン、ソケットを間違いないように取り付けます。とくに、オプティカルエンコーダ端子のハンダ付け部分のうえにかぶせるようにヘッダピンソケットを装着するので、エンコーダの端子ははんだ付け後短くカットしないとソケットがうまく装着で着ないので要注意です。




こんな感じにすべてのパーツを装着します。V0.6のときは1週間程度かかりましたが、今回は延べ3日で装着完了しました。今回のパッケージでは、ヘッダピン2つ、0.1uFのチップコンデンサが不足していました。いずれも手持ちのもので補填してます。


次にいよいよケースに収める作業です。ケース本体は黒く塗装されたアルミシャーシと3Dプリンタで成形したフロントパネル、つまみも3Dプリンタで作成されています。


まず、一番下になるRFパートの基板を下のシャーシの溝に入れてスライドさせます。レギュレータとファイナルの石のフランジが丁度下のシャーシにあたるので特にねじ止めしなくても放熱は問題なさそうです。グリスを薄く塗っておくとよいかもしれません。

上の画像はRFパートの上にLogicパート、UIパートを重ねてパート間のピンの接続を確認しています。このキットではピンとそれに対応するソケットの位置が縦方向に微妙にずれていて正しく組み合わせるのが少々難しかったです。

確認が済んだら次はいよいよ前のシャーシを組み合わせます。


一番上になるUIパート基板をフロントシャーシの溝にはめ込みますが、その前にスピーカーを上の画像のようにシャーシの据付位置に置いてからUI基板をはめ込みます。この状態で各タクトスイッチの押し具合を確認します。自分のキットでは、POWER SWの高さが微妙に合わずスイッチの頭を1ミリほど削って収まりました。


というわけで、RF基板が納まった下のシャーシにLogic基板を重ね、UI基板を装着したフロントシャーシを重ねピンとソケットの組み合わせに問題なければスピーカ端子の配線を繋げて両サイドのパネルを装着してねじ止めしてダイヤルノブをはめて完成です。

多少追加加工は必要でしたが、V0.6中華ケースほどではなく比較的すんなりケースに収まりました。

一応MCUにブートローダとファームウエアがインストールしてあるので配線まちがえなければ電源を入れて起動します。しかし、ブートローダが古いためか電源オフにしても再起動してしまうという不具合があり、フォーラムを見てみるとブートローダのアップデートで解決する情報をみつけたので、DFUモードにして最新のブートローダ(4.0.0.0)をDfuSeDemo経由でインストールし、ついでにファームウエアも入れ替えました。再起動問題も解消されました。

ただ送信出力が出なくてしばらく悩みましたが、ファイナルぶの電源供給用のRFCの配線間違いを見つけ無事送信出力も出るようになりました。

早速送信波をAPB-3スペアナで観察しました。

80m
40m
30m
20m
17m
15m
12m(参考)
10m(参考)
ざっと観察したところ、V0.6のオリジナルに比べて全体的に高調波が抑制されていましたが、30mと17mは2次高調波レベルが-20dBc程度と十分抑制されていません。やはり160mを除いたすべてのアマチュアバンドで内蔵LPFの高調波を抑制するにはLPFの改造は必要です。

さらに、近傍の不要輻射を見てみます。


CWモードで送信波を観察しましたが、基本波から750Hz離れて局発リークが比較的高レベルで観察されます。帯域外不要輻射許容レベルを超えているのでIQミクサーのバランス取りも必要です。逆サイドバンドはメニューのIQバランス調整で十分抑制されますが、局発リークは抑えられないのでハード的にバイアス調整用のポテンショメータの追加が必要のようです。

それからハイバンドになるとLogicパートへ送信波の回り込みもみられており、V0.6のケースのようにRFパートとLogicパート間に遮蔽板を挿入する必要がありそうです。

というわけで、JAでこのV0.7の免許を下ろそうとするとV0.6と同様少々の改修が必要になります。

筐体が大きいので改修自体はしやすそうなので、少しずつ進めていこうと思います。

2018年2月5日月曜日

関西ハムシンポジウム2018に参加しました

去る2月4日尼崎市で開催されました関西ハムシンポジウム2018に参加いたしました。

例年前日車で現地まで向かいましたが、今回は当日電車で行くことにしました。

丁度開場の9:30に到着しましたが、すでにたくさんの方が入場されていました。


人ごみをすり抜けて『リトルガンくらぶ』ブースに向かいそそくさと展示頒布物を広げ準備。


 今回初めてVNシリーズ全モデルを頒布しましたが、各2セットずつ捌けました。やはり表面実装部品を全て取り付けるというキットはなかなか手が出しにくいようでしたね。完成品やVHF、SSB版のリクエストもいただきました。

また先日組立てたCentSDRの完成実働機を展示したところ皆さん大変興味お持ちのようでした。ほかにもまあべるさん作のμBitXやmcHFV0.6コンパチ機の痛いバージョンの展示、ジャンク販売などにぎやかなブースとなりました。

 それからVN-4002の様々な改善やテストなどでお世話になりましたJE3QDZ 吉村さんと、JI3IVL 森さんがブースにおいでただきアイボールと相成りました。


VN-4002が乗っかっていますが、吉村さんご持参の小型アンテナチューナーです。コンパクトにきれいにまとまっています。80m~20m対応だそうでこれでアンテナ、バッテリー、イヤホン、パドルを用意して手軽に移動運用できそうです。


こちらは森さん作の小型アンテナチューナーです。迷彩柄の缶にポリバリコンと手巻きの空芯コイルで構成されていますが、注目はダイヤルです。正面から撮っていなかったので若干わかりにくいですが、味気のない皿ねじ頭がかわいい猫さん顔になっています。ダイヤル全面でなく中央にポチッと小さくさりげない感じがまた良いですね。

良いものを見せていただきましてありがとうございました。

ほかにもVNシリーズを作っていただいた方などなど、ブースにお寄りいただきお話することができました。あっという間に充実した時間を過ごさせていただきました。

午後になって終わりも近づき人も少なくなったころに北神電子サービスさんのブースにCentSDRを持って出向き、PUPさんと橋本さんにお会いしてCentSDRなどで情報交換いたしました(橋本さんには午前中にもブースにいらしていただきました)。


上がPUPさん作、下が私作のCentSDRです。目についたのはLCDの輝度の違いでした。PUPさんはバックライト用のLEDの電流制限抵抗をオリジナルより大きくしたそうですが、それでも私のLCDよりも明るくて画像もくっきりしています。同系統のLCDではありますが、私がaitendoから調達したLCDとPUPさんがeBayから調達したものとは表示具合がだいぶ違うようです。LCD自体の消費電流は測定していませんが、eBayのLCDは若干ノイジーだそうで似ているようでいろいろと違うのかもしれません。

というわけで本当にあっという間に時間が過ぎてしまいました。お会いできました皆様ありがとうございました。また夏の関ハムにも時間が合えば参加したいと思います。

で、最後にゲットしたものを披露。


PUPさんから、CentSDRのパネル(レーザー刻印された本格的なパネルです)、ノイズキャンセラー基板、橋本さんからはHDS-SDR-1生基板(RTL-SDRを組み込んだコンバーター、BPF基板)BCL-LOOP13基板を、JF1DIR広瀬さんからSTM32F103激安ボードを分けていただきました。ありがとうございました。

VNシリーズはぼちぼち捌けましたが、各バンドいくつか残っていますので頒布ご希望の方はメールをお送りくださいませ。

2018年2月3日土曜日

関西ハムシンポジウム2018に参加します

直前告知ですが、明日2月4日に尼崎市で行われる関西ハムシンポジウム2018に参加します。

今回は事情により当日参加になりますので、時間的に到着が開場ギリギリになりそうです。いつもの『リトルガンくらぶ』ブースにお邪魔します。(今回はポスターの描きおろしはありませんので開場案内図を参考にお立ち寄りください・・・すみません)

出し物はVNシリーズ(VN-4002, VN-3002, VN-2002)フルキット各5セットと、Keyer mini-V2 Revision2SMD装着済みキット3セット持参します。

それから各VNシリーズと、TT@北海道さん頒布のCentSDRの実働機をデモンストレーションとして展示いたします。

ほかにも有志の皆様のジャンクなどの販売もあると思うので、会場にお越しの折にはぜひお立ち寄りください。

一応お品書きを。
では明日よろしくお願いいたします。

2018年2月2日金曜日

CentSDRにバッテリーを内蔵させる

CentCDRキットのPCBには充電回路とUSBーバッテリー電源切り替え回路のパターンがありますが、デフォルトではバイパスするように組み立てます。

しかしせっかくなのでバッテリーを内蔵させようと、まず薄型のLiPoバッテリーを購入しました。


本体後ろにセットできる程度の大きさでなるべく大容量のものを選びましたが、充電用IC MCP73831の充電電流設定抵抗が15kΩで、この時の充電電流は80mAと小さめなので2000mAhではちょっと大きかったかな^^;

PchMOSFETとTRは手持ちのDMG3415と2SC3325を使い、MCP73831はaitendoから取り寄せ回路図を参照してパーツを実装しました。


バッテリー用のコネクタはPCBの裏に取り付けます。

この状態でバッテリーをつなぐとUSB接続なしで問題なく立ち上がります。

ただし組み立て説明書によると、電源切り替え回路に問題があってバッテリーを繋げた状態でUSBに接続してからUSBを切り離すとバッテリー側のPchMOSFETスイッチがONにならず、電圧降下が生じてしまうということでした。

実際テストすると、バッテリーのみの場合LDO前との電圧差は数十ミリV程度でしたが、USBを接続してから外した時には0.4~0.5V程度の電圧降下が見られました。

USB側のPchMOSFETをダイオードに置き換えるなどの対策法も記載されていました。自分もUSBの電源ラインにダイオードを挿入して、USB側のFETを駆動させるTRのベースからダイオード前に抵抗を挿入してみました。


というわけで、裏のアクリルパネルにLiPoバッテリーを張り付けてすっきりと収まりました。

あとはスピーカーや、バーアンテナ内蔵などまた少しずつ進めていきたいと思います。

2018年1月24日水曜日

CentSDRキット製作しました(その3、番外編^^;)

というわけで無事に動作したCentSDRですが、組み立て最初のほうでやらかしてしまったマイクロUSBコネクタの本格的補修を行いました。

ファームウエアインストールを含め完成するまでは暫定的にコネクタの上をスズメッキ線を這わして基板に縛り付け、各端子を極細UEWや配線リードの切れ端でつないでいました。


これで剥がれるリスクはかなり減りますが、線1本で固定しているためコネクタの着脱などでコネクタがずれて端子の接触不良が生じてしまいやはりよろしくありません。もう一本縛り付けるとより安定すると思いますが、それでも完全には安定せず細いパターンがこれ以上剥がれてしまう恐れから根本的に実装しなおすことにしました。

コネクタにスルーホール用の足がついているものを探してみると、aitendoに目的のものが見つかったので充電用のICなどのパーツを合わせて取り寄せてみました。


ピント合っていませんが^^;手前にあるコネクタが足付きのマイクロUSBコネクタです。ひっくり返すと前後2本ずつ計4本の足が見えます。これでしっかり安定して取り付けられそうです。

そこで、オリジナルのコネクタを除去してPCBのコネクタ部分をフラックス洗浄液できれいにして状況を確認します。


USBの5本のピンのパッドはすべて剥がれていて、1から3ピンから延びるパターンも剥がれ、特に3ピンのパターンが短くなってしまっているという結構悲惨な状況でした。

まず1~3ピンから延びるパターンの端を一番短い3ピンに合わせてカッターの刃先を使って切り揃えます。


大体揃ったところでレジストを刃先で削り銅箔をあらわにします。元のコネクタの位置に新しいコネクタを装着するとコネクタのピンとパターンが離れてしまい細いUEWでピンと対応するパターンを繋げなくてはならなくなり、不安定要素が残ってしまいます。そのためコネクタのピンとパターンがしっかり重なるような位置までコネクタの装着位置をずらします。

その位置にコネクタを合わせて、4つの足をはめ込む1mm径の穴をピンバイスで開けます。


幸いコネクタ周辺は裏面もベタアースだったので他のパターンに干渉しませんでした。


コネクタのピンとパターンが合うことを確認します。ほぼほぼぴったりでしょ?

穴をあけてコネクタを装着しずれがないことを確認したら、穴の周りのレジスタをはがしてハンダ揚げをし、内側にコネクタが移動した分鑢で大胆にPCBを削ります。


下準備が整ったところで、新しいコネクタを差し込みまずは外側からハンダ付けして固定してからピンとパターンをはんだ付けします。先にピンとパターンをハンダ付けしてしまうともしもの拍子でコネクタが外れてパターンがまた剥がれてしまっては目も当てられないので^^;


はい。これでばっちりコネクタが装着できました!
あとはコネクタにケーブルを差し込んでみて左右のPCBをもう少し削って形を整えます。


数ミリ内側にオフセットしてしまいましたが、先の暫定的な処置に比べれば安心感が格段に違います。

でも、コネクタの抜き差しの際はほんと気を付けましょう。

というわけで、たぶんまだ続く。