2.4GHzトランスバータ製作　（作業中）

　知人からQSYしていただいたA-40用ダウンコンバータ（マキ電機GRX2402D（図1.1））とアップコンバータを組み合わせてトランスバータとしてくみ上げる。今回のアプローチは極めて変則的なものであるが，資源の有効利用を優先して取組んだ。

1．受信部製作
　GRX2402は入力周波数2400-2402 MHzに対して出力は146-148 MHzに設定されている。これを2424 MHz（CW運用周波数)-2427 MHz（呼出周波数）-2428 MHz（実験運用周波数）で使用するとすれば，170-173-174 MHzに落ちてくる。
　局発Xtalをデフォルトの 56.4 MHzから57.0 MHzに交換することで144-147-148 MHzとすることが可能となる。あるいは，呼出周波数2427 MHzを144 MHzに落とし，実験周波数で運用することを想定した場合には57.075MHｚとする。

　Xtal交換前のダウンコンバータの変換利得を表1.1に示す。RF入力レベルは-56 dBmでの測定値である。（RFin＝-46 dBm〜-96 dBmの範囲においてIFoutは直線的に変化することが確認された。）
144 MHz帯7K(3段）BPFをショートしたときの特性を表1.2に示す。

　次に，Xtalを56.4 MHzから57.00 MHzに交換した。
そのときの変換利得の測定結果を表1.3に示す。RF: 2427(2425) MHz，LO: 2280 MHz，IF: 147(145) MHzのときの特性である。

　　表1.1 Xtal交換前の変換利得

RF (MHｚ)	IF (MHｚ	IFout (dBm)	変換利得 (dB)	備考
2395	139	-39	17
2400	144	-28	28
2401	145	-28	28
2402	146	-28	28
2405	149	-34	22
2410	154	-49	7
2415	159	-59	-3
2424	168	-62	-3
2427	171	-71	-15

※RFin = -56 dBmのときの値


　表1.2 Xtal交換前(BPFスルー）の変換利得

RF (MHｚ)	IF (MHｚ	IFout (dBm)	変換利得 (dB)	備考
2395	139	-26	12
2400	144	-36	16
2401	145	-37	16
2402	146	-32	20
2405	149	-27	26
2410	154	-50.2	2,8
2415	159	-53	0
2420	164	-61	-8
2424	168	-51	2
2427	171	-50.4	2.6

※RFin = -53 dBmのときの値


　表1.3 Xtal交換後の変換利得

RF (MHｚ)	IF (MHｚ	IFout (dBm)	変換利得 (dB)	備考
2395
2400
2401
2402
2405
2410
2415
2424
2427

※RFin = -56dBmのときの値

　最終的には，145MHz帯のメインIF出力と，1200MHz帯のサブIF出力を取り出すこととする。

　2400 MHzのLNAケースの蓋がないのでこれを作る。本来は真鍮で作成すべきであるが，手持材料の都合で0.5ｔアルミとした。所定のサイズにシャーリングマシンで切断，ついで折り曲げた後，取付穴を開けて取り付けを完了した。（図1.2）

2．送信部製作
　コスモウェーブの4ch発振器をローカルとして利用することとする。発振周波数1145 MHzとしたとき，親機周波数1282MHzとすることで呼出周波数で電波が出せる。
　そのため，手持部品やJA0DFR浅妻OMからQSYしていただいたBPF・サーキュレータを利用して，ともかく所定の出力が出るようにくみ上げることとした。

　トリプルバランスﾄミキサ(WJ： M2TC)のLocal入力+4.5 dBmとして，IF入力に対するRF出力を測定し，2427 MHzにおける変換利得を調べた。Local入力端子にはマッチングのために3 dBのATTを入れた。これを入れなくても変換特性は殆ど変化なし。IF端子にはSG (Kenwood SG-7130）からCW信号を入力し，RF出力はスペアナ（アジレントE4403B)で観測した。　このコンポーネントは，適用周波数範囲での変換利得-9dB程度，最大入力 +25dBm@25℃/+4dBm@100℃である。今回使用したものは若干損失が大きいようだ。

　　　表2.1 ミキサの変換利得

IFin (dBm)	RFout (dBm)	変換利得 (dB)	備考
-46	-54	-8
-36	-45.2	-9.2
-26	-36.8	-10.8
-16	-27.1	-11.1
-6	-17.1	-11.1
-1	-12	-11
4	-7	-11
7	-4	-11
18.4	-0.67	-19

　BPFの伝達特性と挿入損失を測定した。図2.1が通過特性である。通過帯域幅はそこそこ広いようである。また，おおよその挿入損失は2.4 dBである。これらの値が妥当なものかどうかは分からないが，他に手段がないのでコレで行くこととした。
　ミキサ出力を図2.2(a)に，BPFを接続したときの出力を図2.2(b)に示す。2427MHzの所望信号のみが得られている。



　　　　　図2.1　BPF通過帯域特性


　　　　　図2.2(a)　ミキサ出力


　　　　　　図2.2(b) BPF出力

　次に，ローパワアンプ(ミニサーキット： ZJL-3G)の入出力特性を調べた。といっても，多分こんな感じならいけるのではという極めてテキトーに接続（図3.2）した状態での特性である。直線領域で動作しているようである。
ZJL-3Gは利得19 dB，絶対最大入力は+13 dBmである。



2400MHz TRX_Block222.pdf へのリンク


　　　　　　　　表2.1 送信部各点でのレベル

Pin (dBm)	ATTout (dBm)	MIxout (dBm）	BPFout (dBm)	AMPout (dBm)	ATTout (dBm)	PAout (dBm)
-50	-56			-51.5	-56.5	-22
-40	-46	-54		-42	-47	-11
-30	-36	-45.2	-47.2	-32.2	-37.2	-1.8
-20	-26	-36.8	-38.5	-23	-28	7.3
-10	-16	-27.1	-29	-12.9	-17.9	16.9
0	-6	-17.1	-19	-3.2	-8.2	26.5
5	-1	-12	-13.9	2	-3	31.3
6	0	-11	-13	3	-2	31.9
7	1	-10	-12	4	-1	32.6
8	2	-9	-11	4.8	-0.2	33.3
9	3	-8	-10.1	5.7	0.7	34.3
10	4	-7	-9.2	6.6	1.6	34.7
11	5	-6	-8.3	7.45	2.45	35
12	6	-5	-7.4	8.15	3.15	35.1
13	7	-4	-6.6	8.74	3.74	35.2
24.4	18.4	-0.67	-3	8.8	3.8	35.25

※Pinはミキサ前に挿入した6 dB ATTの前段での値である。また，24.4 dBmはハンディトランシーバDJ-G7（充電池使用ローパワー）接続時の値である。
※コスモウェーブのPAの最大入力は 5 mW (+7 dBm）であるが，1 mW (0dBm)以内とすることが推奨されている。このため，Pin=+11 dB以上は避けなければならない。なお，推奨動作電圧は13.8Vとあるが，使用可能電圧範囲内の12Vとする。
※PAはかなり発熱するため，相応の放熱対策が必要である。

　ハンディトランシーバDJ-G7（充電池使用ローパワー）接続時に，Pin＝+10dBm以内に抑えるためには，入力端にさらに15dBのアテネータを挿入しなければならない。　
　一方，ZJL-3Gと，その出力に挿入した5 dB　ATTをスルーにしたときは，＋24.4 dBmを入力しても終段PA入力 -3 dBm，PA出力 +29.7 dBm となり過大入力とはならない。従って，可能ならばこのオプションのもとでの運用が望ましい。このとき，入力に挿入した6 dBのアテネータを3dBに変更することで，ＰA出力は33 dBm(= 2 W)とすることができる。

　DC12 V供給時，送信部の消費電流は，ZJL-3G AMP/Local発振器0.09Ａ，これにPAを追加したとき1.25A程度となった。（PA規格表によれば，13.8 V動作時の消費電流は Aである。）


3.送受切替部製作

　最も簡単な方法は手動による切替であるが，できるかぎり自動切換にしたい。キャリコンユニットは購入または自作で対応することとなる。（最終的には，時間をお金で買うことになった。）
　キャリコンの制御出力を用いて送受切替スイッチのオン・オフを行う。アンテナ側（RF）は同軸リレーを採用、受信側(IF）は適当なリレーでやってみることにした。素人の仕事と笑われることを覚悟でやってみる。
アイソレータは入れなくてもよいかも。

4．ケース収納
　電源部を含めてアルミケースに収める。PAがかなり発熱するが冷却ファンは必要か?
ケース収納のための配置を検討した。ケース内部にシャシを置き、上部に送信部，下部に受信機を置くこととした。想定ケース(タカチ：US-160H）と同一サイズの方眼紙を用意して，取付位置を考える。（図4.1）
　インナシャシは，フライス盤とボール盤で対応した。皿ネジも複数個所使用しなければならないが，通常のドリルで皿穴をあけるのは結構難しい。(図4.2）
　ドリル穴の開いたシャシ上に部品を置いてみると，うまく行っていないところが沢山あり手直しが必要である。しっかりと採寸したはずなのに困ったものだ。素人の仕事はこんなものだと諦めて作業に入る。

図4.2 インナーシャシ	ケース前面 （SMA取付穴がバラバラ）	ケース背面 （これはうまく行ったかも）
GRX2402Dユニット取付状況	GRX2402Dから取出したユニット
インナシャシの上面（送信部）	インナシャシの下面（受信部）	最終的な収納状況

使用部品一覧表