TS-990 PSK31のIMD特性

TS-990を購入しました。これからボツボツと気づいた点などを記事にしていこうと思います。

TS-990でのデジタルモードの運用は、データの入力方法を本体+キーボード、マイク端子入力、背面アクセサリー入力、光入力、USB入力から選べますが、興味があるのはUSBと光です。

送信機系統図をみると、USB入力は無線機の内部で一度アナログに変換して、再度デジタル変換してDSPに送られます。
ですからTS-990のUSB入力は、一般的なPCにUSBオーディオ装置を外付けして、アナログ出力を無線機のライン端子に接続した場合と同じ構成で、USBオーディオデバイスを無線機に内蔵させたイメージです。

USBで使われているPCM2903はS/P DIF出力を持っているので、USB端子はDDコンバーター方式でUSB信号をデジタルのまま直接DSPに入力するのだと思っていました。残念。

USBに対し、光端子は入力信号がDSPに直結されています。これは嬉しいです。光だと回り込みの心配もありません。

TS-990が届いてから色々なモードでワッチしていますが、全般的に歪みが少なく感じます。表現が難しいのですが、ボリュームを上げてもうるさくない音かな?
音調はこれが伝統のケンウッドサウンドなのでしょうか？抜けが良く、帯域以上の広がりを感じる音質です。受信音の印象は「歪みの少ないTS-990」ですが、送信はどうでしょうか?

TS-990でPSK31を運用しましたが、DXからの応答率が上がったように感じています。PSK31で応答率が上がる理由の一つに送信IMDの向上が考えられます。
基本的に出力を犠牲にすればIMDは向上しますが、そうは言っても数十W出力とフルパワー出力の応答率の差は大きいです。せっかくの200W機ですから、IMDを確保しつつパワーを出したいので、フルパワーに近い状態でのIMDの状況を探るのが今回の目的です。
TS-990のIMDをベストな状態にするわけではありません。

IMDの計測はTS-990にPCとダミーロードを接続、PCでLogger32を使ってTS-990内蔵のUSBオーディオデバイスもしくはPC内部のサウンドカード(光出力)でPSK31信号を生成して送信します。
受信は同軸切換器を使ってダミーロードに送信中の信号をピックアップ、自作のDCモニター受信機で受信したオーディオ信号をPC上のWaveSpectraで計測しました。なお、周波数はDCモニター受信機の関係で3.5メガで計測しています。

図はTS-990にPSK31信号を光入力した時のIMDを計測中の図です。IMDは-35.1dB+6dB(2トーンなので)=41.1dBですけど、PSK31の場合は+6dBしないでIMDとして表現することが多いようですから、この記事ではf1 or f2と3次の差をそのままIMDと呼ぶことにします。

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Mini-Whipを使ったノイズキャンセル その3

NCC-1を使ってみて、改めてその操作性の良さに驚いています。クリチカルだったノイズキャンセル操作が、とても簡単にできるのです。

MFJ-1026は改造で取り付けたアンテナ切換部しか使わなくなってしまいましたので、NCC-1でノイズキャンセルすることにして、全体構成を見直しました。

ノイズキャンセルには複数のアンテナが必要です。一般的には2本必要です。この2本のアンテナは周波数特性や利得、偏波などがなるべく同じものが好ましいです。ベストは同一のアンテナを2本ですね。

ダイポールやバーチカルを2本、しかも同じ高さに・・・とか考えると現実的ではありませんが、Mini-Whip2本なら、なんとかなります。2本のMini-Whipを作って、NCC-1に接続してノイズキャンセルすると、スパッと綺麗に効くのです。

2本のMini-Whipは自作とはいえ、ほぼ同じですから、差は設置環境だけです。やはり、ノイズキャンセルが難しいのは、メインの送受信用のアンテナとノイズアンテナで設置環境や利得、周波数特性、偏波面、それに設置場所の差で、条件が異なるからではないかと思います。

一般的に言われている「ノイズアンテナでメインアンテナよりも、ノイズを強く受信できればキャンセルできる」は嘘ではありませんが、経験上、そのようなア ンテナの設置は困難です。大抵はメインアンテナではノイズアンテナ以上にノイズを強く受信します。だって、みなさん性能が良いからメインアンテナにしているわけです。

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電池切れとギリギリの狭間

僕は自作したマイクアンプを使っています。マイクアンプにはDCDCを内蔵して両電源を作っていて、電源は安定化電源の13.8VをDCジャックに繋げるようにしています。音創り研究会の標準仕様(?)です。

さて、自作したマイクアンプのDC電源として実験用安定化電源を使っていましたが、試しに乾電池パック(単三8本タイプ)にしてみたら、なんか音がスッキリするんです。
電源で音が変わるのは色々と経験していますので、そんなに驚くことはありませんが、やはり電池はいいですねぇ。恐らくインピーダンスが低いことが影響しているのではないかと思います。

それからずっと乾電池パックを電源として使っていますが、自作のマイクアンプには電源スイッチがありません。これも音創り研究会の標準仕様(?)なんですが、電池パックに付いているスライドスイッチでマイクアンプをON OFFしています。
でも、無線機の電源は切り忘れませんが、マイクアンプの電源は時々切り忘れてしまいます。でもマイクアンプはそんな電気食わないし・・・と思っていました。

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D2QR 21/PSK31

SN:149 A:5 K:1を裏付けるように深夜にアフリカが聞こえました。信号も強くて数回コールしてコールバックがありました。
14メガに続いて21メガでのQSOです。早い時間に28メガでもスポットされていましたが、コールする局はプリントできたものの、御本尊は確認できず。
今日はコンディションが良いので、寝る前に21メガをワッチしたら・・・ということです。
でも、今ログを見たらアンゴラはPhoneでは未交信でした・・・・。

JY5IB 24/PSK31

ヨルダンからデジタルモードにアクティブなNartさんです。先日の14メガに続き24メガでもQSOできました。
実は当初はUA9とかとQSOしていて、信号が今一つ弱くカスカスでプリントもバケバケでした。その後、幸運にもJA6の方がコールして、NartさんがJAにアンテナを振ったのでしょうSolid copyになりました。

ヨルダンのPSKはNartさんだけかなぁ、他の局は一回もプリントしたことがありません。RTTYはたまに見かけるのですが・・・・。

DX Engineering NCC-1 再登場

ノイズキャンセラーとしてMFJ-1026を使っていましたが、ノイズがキャンセルできないことがあります。まぁ、そういうこともあるのかと思っていましたが、原因が判りました。
MFJ-1026は位相が180度ではなく150度くらいしか可変できないのです。メインとノイズアンテナを入力で切り替えても300度程度しか位相を可変できないようです。

また位相コントロールがクリチカルでヌルポイントを見付けるのに、とても微妙な操作が必要です。バンドとキャンセルする対象のノイズが決め打ちなら問題ありまんせが、バンドチェンジしたりすると、ノイズをキャンセルするのに5分くらい操作することもしばしばです。

そこでノイズキャンセラーのキャデラックと称されるDX EngineeringのNCC-1を購入しました。実は以前に所有していましたが、当時は全く利用しなかったので数年前に手放したのです。
ここのアパートに引っ越してMFJ-1026を購入して使っていたものの、NCC-1の使い心地が忘れられず再度の購入です。

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VK9NT 7/RTTY

10メガRTTYに続いて7メガのRTTYでも交信できました。7メガもNAやJAの凄いパイルアップでした。リニアにビームアンテナの方々もコールしていて「これはアカン」と参加早々諦めモード。
パイルが凄いのに59+15dBのインバーターノイズまで出ていて、ノイズキャンセラーを入れないとプリントできません。幸いノーフォーク島はノイズ源とは逆方向なので、ノイズキャンセラーを入れればプリンタブルなレベルです。

こんな劣悪な環境ではリキも入らず、コールバックの周波数は無視して、皆さんの隙間を探してはコールするようなスタイル。コールするより隙間探す時間の方が全然長いです。
運良く隙間を探して上の方まで行ったところでコールバックがありました。
しかし、今週はノイズキャンセラー大活躍です。使わないとQSOできなかったのが殆どです。

Z81X 21/CW

南スーダンのペディです。7日の宵の口には28メガのCWで強力に聞こえて、気合を入れてコールしましたが、バーチルでは力不足は明らかで残念ながらGetできませんでした。
ハイバンドは皆さんビームアンテナですからねぇ。

昨晩は21のCWにQRVしているのを発見。短縮2エレで529～569くらいで聞こえました。Mini-Whipを2本合成した受信アンテナでも509～569と、底が下がるもののピークでは同じ位の強さで聞こえました。
短縮2エレと比較すると平均でS2弱程度の差でしょうか?フルサイズの2エレと比較すればもっと差があるのでしょうけど、短縮2エレを嘆くべきか、Mini-Whipを褒めるべきか難しいところです。まぁ、腐っても2エレですので、Mini-Whipを褒めたいですけどね。

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UK9AA 28/RTTY

今日はコンディションが良いみたいです。Aインデックスも一桁になっていますし・・・。ウズベキスタンは28や24でデジタルモードで交信できませんでしたが、やっと交信することができました。
やはりノイズが酷くてノイズキャンセラーを入れてプリンタブルに。

ときどきスッとノイズが消えて、暫くするとジャーーーーって入るので家電製品だと思うのですけどねぇ。
今晩は28が結構いいみたいです。ビームアンテナなら結構遊べるんじゃないかな?

VK9NT 10/RTTY

Oceania Dx Groupによるノーフォーク島のペディションです。ノーフォーク島は伝搬的にはチャンスが多いため、結構QSOできていますが10メガのRTTYは未交信でした。
結構ノイズが多くて、バケバケプリントでしたが、ノイズキャンセラーを使って呼べる程度(コールバックが大凡確認できる)でプリントできるようになりました。

数回コールするとSolid Copyで自分のコールバックが確認できました。ちょうどQSBの山に当たったようです。
一時間くらい前には大パイルだったのですが、一回引っ込んでからカムバックしたみたいですね。皆さん夕食なのか、カムバックしてから早かったのか、クラスターにもアップされた割りにはJAのコールは少ないようでした(ノイズであんまり判りません・・・)。
ペディは5月13日までの予定です。

Mini-Whip リベンジならず

先日自作したMini-Whipの感度が悪い理由を考えてみると、どうやら両面基板であることが原因のように思いました。
回路的には非常に単純ですから、間違えている可能性は低いですし、何回確認しても間違っていませんでした。

Mini-Whipはハイインピーダンスの入力回路なので、両面基板でインピーダンスが下がってしまった??のではないかと思った次第。

そこで、今度は片面基板を使ってリベンジすることにしました。回路や構成は前回と一緒です。
ネット上でも結構こんな感じで自作している例を見かけます。

出来ばえは前回よりも良くなっていると自分では思っていましたが、前回よりも感度が上がって本家の性能に近づいたものの、本家と比較すると感度が10dB以上悪いです。

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APB-3のスプリアス対策

APB-3でスペアナ機能を使うと、±48kHz辺りにスプリアスが確認できます。最初は測定物のスプリアスだと思っていましたが、何を測っても決まって±48kHzにスプリアスが現れるので、APB-3のスプリアスだと判明しました。

結構目立つし、近傍スプリアスを調べるととても邪魔になります。
慣れればどれがスプリアスかは大凡見当がつきますけど、スプリアスがなければ・・・とちょっと悔しい思いをしていました。

先日、ときどき確認しているおじさん工房のAPB-3のサポート掲示板にAPB-3 スプリアス改善 として、この問題の改善方法が掲載されました。

発振器の電源を基板上の別の電源に切り替える・・・という内容で、発振器の電源にクロックノイズが乗ってしまったことが原因だったのかな?
カプトンテープは持っていませんから情報通りに改造はできませんが、僕なりに考えて改造してみました。

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Mini-Whip作ってみましたが・・・・・

Mini-Whipを作ってみました。回路はオリジナルと同一ですが、定数を少し変えて長中波の感度を下げて短波帯狙いです。

本家のMini-Whipは長波～短波まで高感度なんですが、高感度が災いして中波ラジオのお化けが3メガ辺りまできこえちゃいます。

お化けはMini-Whip本体で生成されていますので、無線機側にローパスフィルターを入れても消えません。

そこで、中波帯の感度が低いけど、短波帯は聞こえるMini-Whipを作ればいいじゃんか。

ってことになったのです。基板は先日作ったHPFの切れ端の秋月SMD基板に銅テープを貼って使っています。
手持ちの部品で作っているので、ちょっと見苦しいですが、30分ほどで簡単に作れました。
アンテナ部分も基板の切れ端です。
素子はMini-Whipの定番、J310と2N5109を使っています。

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