可聴周波数によるSWR計のリモート化
2015-04-01


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Rigをリモートコントロールしていると時々アンテナのSWRの最低周波数が動いていることがあります。以前EHアンテナを使っていたときは晴れの日と雨の日で60kHz(at7MHz)くらい平気で動きました。手元にSWRメータがあったときはそれを見て対処できました。RIgを遠くに(と言っても隣の部屋ですが)置いてからはいったい今アンテナはどうなっているのか全く分かりません。その都度SWRを見に行くのも煩わしいのでリモートで見れるようにしました。今現用のアンテナの内50MHz、144MHz、435MHzはバンド内1.0(最低ということ)で何も考えずに運用できます。そこでHF専用に作成します。

リモート化の基本的な考え方ですが、通常はCM形方向性結合器の出力である進行波と反射波をそれぞれ読み演算してSWRを計算します。(参考サイト:CM形方向性結合器の動作原理)ダイオードによる加減算でもいいのですがリニアリティーの問題があります。そこでAD社のログアンプAD8307を使います。リニア域は80dBもあります。(参考サイト:ここ

ここではセンサーの出力をログアンプで電圧に変換し、オペアンプでリターンロスを演算させ進行波(パワー)とリターンロス(反射電力比)のそれぞれを電圧として出力します。この電圧でメーターを振らせます。この電圧から低周波(300Hzから4KHz)に変換(VF変換)します。この可聴周波数をBluetoothのRとLのラインに入力します。パソコン側ではBluetoothのドングルを付け取り込みます。取り込んだ可聴周波数をFFT変換し周波数を読み出しパワー値に変換します。

このVF変換の出力はサイン波のほかに矩形波も考えられます。これはデジタルパルスですので例えばRS422などで長距離伝送できます。必要ならFV変換してそれをAD変換すれば電圧を取れます。
AD変換しなくても周波数カウンターでパルスを計数し変換すればそのままパワー値となります。

Bluetoothでなくオーディオ平衡伝送を使い長距離に伝送しそれをPCのオーディオ入力に入れ、後はFFT変換すればパワーが分かります。AD変換やFFT変換しなくとも耳で聞いて周波数からパワー値とリターンロスの大体の値は把握できるかも知れません。(もちろんRだけ、Lだけにして聞きます)人間FFTですね。

ここではBluetoothでなくFMトランスミッターを使います。この方が長距離に通信できるからです。但しパソコン側は工夫が必要です。FMラジオの出力をパソコンのライン入力に入れるか、またはUSB FMラジオを使います。Bluetoothは2.4G帯で無線LANとかぶります。距離も数mです。

VF変換をアナログで行うにはNJM4151などが入手しやすいのですが矩形波のみです。サイン波出力でかつ入力電圧に応じて周波数を変えれるICはファンクションジェネレータのICです。ICL8038 というものが大昔ありました。その後MAX038などがありましたが今は見なくなりました。XR2206がかろうじて入手できるかも知れないICです。最近はDDSやらPWMコントローラICやら便利で高安定なICがありそちらに移っているのでしょうか。
そこでXR2206を2個使いパワー値とリターンロスを変換します。つまりすべてアナログで処理するということです。

SWR計は参考にしたサイトは

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