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2008年12月 8日 (月)

CQ誌の、デジタルSWR計の製作

Digitalswr CQ誌2008年9月号の「PIC-BASICを使ったデジタルSWR計の試作」を製作してみました。

無線機の高周波を、トロイダルコイルによって進行波と反射波を検出して、PICマイコンのAD変換機によって入力したものをBASICのプログラムで計算し表示するものです。

マイコンとしては何度も使用したPIC-BASICですが、高周波と合わせて使用することはなく、また、高周波のスキルも不足する中で非常に苦労しました。
無線機からの電波によって、センサー基板に高周波が流れると、マイコン基板の電源や、液晶表示の輝度調整用の電圧に干渉があり、マイコンプログラムが停止したり、液晶の輝度が濃くなったりしました。
逆に、ノイズ発生源のマイコン基板からは、電波が出ていて、アンテナを接続していると、センサー基板を通してノイズが混入して受信感度が低下してしまいました。

確かに、無線機をパソコンでコントロールしたり、受信した信号をマイコンで処理したりすることはあるのですが、間は離れていました。
今回の製作では、マイコン基板は、センサー基板のすぐ近くの、同じケース内にあります。製作が雑で、干渉がうまく排除できないということもありますが、このように合わせて使うとさらに便利になるという場合に、影響を考慮しなければならないということがわかりました。

原理はとても簡単で、進行波VFと、反射波VRは、センサー基板から取り出されますが、この出力を、マイコンのAD変換により取り込んで、SWR=(VF+VR)/(VF-VR)を計算するだけです。

考えられる解決策としては、センサー基板のケースと、マイコン基板のケースを分けて、間をケーブルでつなぐようなことでしょう。

たしかに、アンテナインピーダンス測定器では、無線機からの電波は印加されませんし、パソコンコントロールの無線機も、間はケーブルで接続されます。
以前に、パソコンを立ち上げるときや、LANケーブルが這い回っているところでは、無線機のノイズレベルは上昇していました。
合わせて使うと便利そうな組み合わせですが、両方の弱点が干渉しあってしまうことになり、うまくあわせられない典型なのかもしれません。

一応、調整として、高い周波数では、マイコン電源への回り込みがひどく、低い周波数では、センサー基板の感度が十分でないということで、50MHzで、何とか使うことが出来ました。無線機から電波を出すと、VF,VRの値が適当な値を示します。

この「試作」で、貴重な経験が得られました。まだ、高周波における私のスキルが十分でないので、干渉が少なく両方が使えるような組み立て方が身につくまで、大事に保管しておきたいと思います。
昔、作ってみたがうまくいかないと壊してしまったが、後で考えれば、あそこをこうすればよかったと思い直すことがあるので、将来は、この回路でうまく使えるようになることを期待します。

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