高周波送受信回路
1. 7MHz AMラジコン:
AMラジコンは、 20. で、27MHzのものを作成したが、受信機に用いた LA1600 はAMラジオ専用のICなので 感度が悪かった。(ex) ストレートラジオ 270pF ポリバリコン、バーアンテナ 330μH) そこで、もう少し周波数を落として、7MHz近辺で 送信機・受信機(スーパー・ヘテロダイン方式)を作成することにした。
ちょうど良い水晶があったので(送信機: 7.200MHz、 受信機: 6.7458MHz、 サトー電気)、その差が下側ヘテロダイン周波数 凾 ≒ 454kHz より、455kHz用の
IFT(黄色、ラジオ用中間周波トランス)とセラミック・フィルタ(SFU455A、
455kHz±2kHz・3dB:10kHz)を用いた。(最近は特注水晶を作ってくれるところが無い。) ただし、実際に発振する周波数を測定すると、
それぞれ 7.2017、6.7504MHzであり、その差は凾 = 451kHz
となり、フィルタはどちらかというと 450kHzセンターのもの(中国製・秋月)のほうが良いと思われる。(cf. SFU455B: 462kHz、 SFU450B: 457kHz)
7MHz用の送受信アンテナは、そのままではかさばるので、それぞれにAMラジオ用のバーアンテナ(ST55GT、サトー電気)を用いた。 バーアンテナにφ0.3mmポリウレタン線を、共振側で 16T(ターン)で
約12.5μHとなり、約40pFで 7MHzになる。(60pトリマ+22pで共振回路) この高圧端にφ1mm程度のアンテナ線20cmくらいを付ける。 低巻き線側は
φ0.4、4〜5T(0.7〜1.3μH)。
送信機出力は、PICでパルス変調し、受信機出力は、オペアンプ(コンパレーター)で増幅し、PICで解読して、単純に4本のLEDに出力した。
(マブチモータ等のブラシモーターではノイズの影響が出る。)
(送信機)
(受信機)
送信距離は、約5mは届く(室内) ・・・ 出力を増したければ、2SC2053のコレクタの51Ωの抵抗を減らし、T2はトロイダルコア等に代える。 【電波障害注意】
消費電力は、 送信: 9V、 15mA(タクトスイッチON時)、 受信: 6V、 10mA(OFF時)、30mA(LED2個・ON時) ・・・ 結構電気を食う
受信機の電源は、電池(1.5V×4)、安定化電源などを使用。 スイッチング電源はノイズのため不可。間にレギュレーターを入れると使える。
PICプログラム: 送信: PIC12F675、 受信: PIC16F628A
2. 1.5GHzドップラー・センサ:
これも 37.高周波の測定器(2)の4.で作ったが、可変容量ダイオードにより発振周波数を可変にして調整できるようにする。 (1SV239: 1V:4.2p、5V:2.7p、9V:1.8p、 2SC3356: チップ、20V・100mA、fT: 7GHz (2SC3355はTO−92型で同じTr)) この回路の発振周波数は、1450 〜 1570MHzだった。(出力2mWくらい)
また、ループ・アンテナで発射した電磁波の反射波との合成による微弱なドップラー信号を受ける 増幅基板は、商用交流電流のノイズ除去フィルター付きの、オペアンプ増幅回路とした。(NF1、2: ノッチ・フィルタ、 LPF: ローパス・フィルタ) 信号に反応すれば、LEDが一定時間点灯する。 (34.オペアンプ・フィルター回路)
また、USB−PIC(PIC18F14K50)を付けて、コンパレーターOUT(7pin)から入力し、リアルタイムで棒グラフに表示、および記録できるようにした。
電源は、5Vスイッチング電源で OK。 しかし、パソコンUSB(+5V)からは、ノイズを拾うのでNGで、ノイズ対策が必要。 とりあえず、PICとはアースのみ共通の別電源とした。
(発振器)
(フィルタ付き増幅器)
動作は、大体2−3mの距離からの動き(近づく、遠ざかる の運動 ・・・ ループ面に垂直方向)をとらえて記録する。 コンパレータからの出力は PIC18F14K50に送られ、時間間隔の層別処理がされてPCに送られ、周波数分布の棒グラフ表示(0〜5Hz)がなされる。 PCプログラムは、Visual Basic 2010 で作成した。
(PICプログラム) PIC18F14K50、
(PCプログラム) op_filter_PCsoft.vb 、 Module1.vb 、 op_filter_PCsoft.Designer.vb
§ (参考): 38.高周波の測定器(3)の3. パルス変調通信の実験(2GHz、10mW<) 【電波障害注意】
・・・・・ LPFでスプリアス(高調波)をカット、 出力を上げるためにアンプ(ERA−2SM+ ×2)を追加、 PINダイオード(1SV128)によるパルス変調。 ただし、受信機のLA1600へは、IF ではなく、RF、RF− へ入れたほうが良い。