JE1RAVさん、JG2CEZ/鈴木さん、皆さん

おはようございます。

> アッテネーターを入れて再測定したところ，近接信号は比較的綺麗でした．
> 20dBのアッテネーターを通した後の測定例を示します．
> 6.8421...MHz(整数分周)と6.850MHz(分数分周です)に設定した時の信号です．
> どちらもそこそこ綺麗で，ESP32のAudio PLLはRF信号源として使えそうです．

上記の件、了解しました。
よくよく見返したら、ESP32のI2S用クロックは「Audio PLL」ということで、
単純に分周器の出力そのままという訳ではなく、PLLでジッタを十分に低減
しているということなのですね。

< [7025] ：Re:真夏の夜の？ 名前：JA5WAF 投稿日：2023年08月22日 (火) 22時02分
< 私自身も決して実用性が有るとは思っておりませんが、老後の頭の体操(笑)には
< ちょうど良いのではと思ってやっております。
< 現状は2系統のPIOブロックを使用して、48MHz帯と2MHz帯のそれぞれ正相と逆相の
< パルス出力を生成し、これを外付けのDBM(DBMと言ってもゲートICで構成したもの
< ですが)を通して50MHz帯(および46MHz帯)のパルス出力を得ることを検討しており
< ます。(要するにプリミックス方式のVFOですね。)
< とりあえずブレッドボード上での動作確認まで出来ておりますので、次はユニ
< バーサル基板上に実装しようと考えております。

さて上記の去年8月ごろの当局の書き込みの件ですが、約一年後の今年の7月に専用基板を
起こして50MH帯のQRPp送信機としてまとめ上げました。
AMモードの運用周波数帯で20KHzステップ(多少の誤差はあります)で送信周波数を切り
替えることができます。
ただし作っては見たものの、JARDの高額な保証認定費用を考えるとちょっと馬鹿らしく
なってしまい、実運用することなく放置状態です。

> > 周波数が80/N(Nは整数)MHzの場合は、不要輻射はほぼ見られないと
> > 思うのですが、念のため確認させてください。

JG2CEZ/鈴木さん、JA5WAFさん，皆さん

大変，申し訳ありません．大きなサイドバンドは測定ミスでした．
TinySAへの入力が過大になっていました．
アッテネーターを入れて再測定したところ，近接信号は比較的綺麗でした．
20dBのアッテネーターを通した後の測定例を示します．
6.8421...MHz(整数分周)と6.850MHz(分数分周です)に設定した時の信号です．
どちらもそこそこ綺麗で，ESP32のAudio PLLはRF信号源として使えそうです．
お騒がせして申し訳ありませんでした，

JG2CEZ/鈴木さん、JE1RAVさん

こんにちは。JA5WAFです。

> 周波数が80/N(Nは整数)MHzの場合は、不要輻射はほぼ見られないと
> 思うのですが、念のため確認させてください。

上記の件、多分その通りだと思います。(あいにくESP32のボードを持ち合わせていないので
検証できませんが。)
以下、去年の8月頃の当局の書き込みですが、分数分周器の動作として分周比が整数でない場合に
ジッタが発生してしまうのは原理的に致し方が無いことかと思います。
このジッタを取り除く(低減する)ためには、後段にPLLを追加するということになるでしょうか。
それにしても、I2S(オーディオ)用のクロック出力にジッタが含まれるというのは、ちょっと
いただけないですね。

< [7030] ：Re:Re:Re:Re:Re:Re:真夏の夜の？ 名前：JA5WAF 投稿日：2023年08月24日 (木) 20時57分 引用 ▽
< JE1RAVさん
< JI3RLY/K8RLYさん
< こんばんは、JA5WAFです。
<
< > ESP32のI2S用クロック発振器(Audio PLL)も使えそうな気がします（未検証）。
< > Si5351ほどの分解能はありませんが、分数分周器が使えるようです。
<
< 実はRPI PicoのCPUのRP2040のPIOブロックの駆動クロックのパスにも小数分周器(小数部8ビット)が入っています。
< 小数分周を使えば計算上はかなり細かなステップで出力周波数を指定できるようになるのですが、実際の動作としては
< 隣り合う整数値の整数分周の切り替えで動作しているため、出力に大きなジッタを含むことになます。
< (例えば、2.5分周は2分周と3分周の切り替えで実現している。)
< このジッタは、送信機のキャリア信号としてみた時に許容できるものではありませんので、整数分周のみを
< 使用するようにしました。

KRAさん、皆さん、こんにちは。

> > 今回一応の動作が確認できましたので、専用基板を起こして中国の基板屋さんに発注したところです。
> > 基板が入手できましたら、もう少しちゃんとした形にまとめたいと思います。
>
> すでに立派な基板と思いますが、改版されたらまたご紹介ください。
> ミニ放送局、再中継ということで立派な感じがします。

先日発注していた専用基板が入手できましたので、早速組み立ててみました。
添付の写真は、TBSのFM補完放送90.5MHzを受信して720KHzで再送信しているところのものです。
元がFM放送ですので、AMラジオで受信してもノイズもなく、また良い感じの音質(少しまろやかになる)に変換されて聴くことがてきます。
今回作成した専用基板は、外部入力も受け付けられるようにパターンを引いてありますので、ポータブルプレイヤー等からの入力も可能です。
本末転倒ですが、こうなったら受信用のゲルマニウムラジオを用意しなければと思っている次第です。

皆さんこんばんは。久しぶりの書き込みになります。

しばらく前にこの掲示板で皆さんが「AMワイヤレスマイク」ネタで盛り上がっていたのに触発されたという訳でもないのですが、「タイトル」のようなものをでっち上げてみました。
近い将来にAM放送が順次廃止されていき、FM補完放送なるものに移行していくという話があります。
そうなってしまうと、例えば電子工作入門の定番のゲルマニウムラジオを作っても、聞くべき放送局が無いなどという悲しい事態が発生してしまいます。(さすがにNHKは1波削減するもののAM放送は残るようですが。)
AM放送がなくなるのであれば、FM補完放送に移行したものを再びAM放送に変換してしまえ、ということででっち上げたのが今回のものです。
といっても難しいことをしているわけではなく、FMラジオモジュールで受信した音声信号を、FCZ #009構成のAMトランスミッタで送信しているだけです。
添付の写真の動作例では、FM FUJI 78.6MHzを受信した音声をAM放送帯の720KHzで再送信しています。
ちなみに、FMラジオモジュールの制御と720KHzのキャリアの生成は、ラズパイPico互換の小型CPUボードで行っています。
今回一応の動作が確認できましたので、専用基板を起こして中国の基板屋さんに発注したところです。
基板が入手できましたら、もう少しちゃんとした形にまとめたいと思います。

JE1RAVさん
JI3RLY/K8RLYさん
こんばんは、JA5WAFです。

> ESP32のI2S用クロック発振器(Audio PLL)も使えそうな気がします（未検証）。
> Si5351ほどの分解能はありませんが、分数分周器が使えるようです。

実はRPI PicoのCPUのRP2040のPIOブロックの駆動クロックのパスにも小数分周器(小数部8ビット)が入っています。
小数分周を使えば計算上はかなり細かなステップで出力周波数を指定できるようになるのですが、実際の動作としては隣り合う整数値の整数分周の切り替えで動作しているため、出力に大きなジッタを含むことになます。
(例えば、2.5分周は2分周と3分周の切り替えで実現している。)
このジッタは、送信機のキャリア信号としてみた時に許容できるものではありませんので、整数分周のみを使用するようにしました。

> 1MHz以上に設定すると、ちぐはぐな周波数を出力
> していますが、落ち着いて計算してみると納得です。
> CircuitPython自体、1MHz以上を想定していないので
> こういった挙動をするのでしょうか？

CircuitPythonをお使いなのですね。ちなみに私はMicroPythonを使用しております。
さて1MHz以上云々の件ですが、これはCircuitPythonの仕様というよりは、RP2040のハードウェア上のの制約に起因するものです。
RPI PicoのPWMモジュールは、システムクロックを分周したクロックで動作しています。
よって、周波数が高くなる = システムクロックからの分周比が小さくなるということになり、結果的に指定周波数に対して大きな誤差が発生してしまいます。
1MHz以下であっても、厳密には小さな誤差が発生しているはずです。

> > さらにADコンバータの制度次第ですが、数値演算変調を
> > 手軽に出来ればもっと面白そうです。
>
> Si5351の場合，通信がI2Cバスで遅く，変調頻度を5kHzまでは上げられません．
> Si5351でのFM変調を試みたのですが，音声帯域が2kHz+アルファ程度までに制限されて，音質を上げられませんでした．
> 高速シリアル通信が可能なDDS発信器(AD9xxxなど)を使うしかないのかなと思っていました.
>
> ESP32を使えば，通信速度の問題はないので，FM変調も可能かもしれません．

しばらく前にRPI Pico単体でのAM変調を検討したことがあります。
・内蔵のA/D変換器を使用し、Fs=8KHzで音声信号をデジタル化する。(音声帯域3KHz以上を確保できます。)
・PIOブロックを使用し2MHzのキャリア周波数のAM変調波形生成用のPWMを構成する。(PIOブロック用の小さなプログラムを書きます。)
・上記のデジタル化した音声信号を基に2MHzのキャリア信号の半周期毎にAM変調波形を演算して、上記のPWMから出力する。
上記手順で、曲がりなりにもAM変調波と言えるものを生成できました。
キャリア周波数が2MHzと低くなってしまったのはRPI Picoの能力というよりは、AM変調波形をPIOブロックを使用したPWMにより生成したためです。
これをダイレクトに複数ポートからパラレルで出力するようにし、抵抗ラダー型のD/A変換器等で出力すればもっと高いキャリア周波数のAM変調波形を生成できると思います。

JI3RLY/K8RLYさん，JA5WAFさん，
　こんにちは，JE1RAVです．

> さらにADコンバータの制度次第ですが、数値演算変調を
> 手軽に出来ればもっと面白そうです。

Si5351の場合，通信がI2Cバスで遅く，変調頻度を5kHzまでは上げられません．
Si5351でのFM変調を試みたのですが，音声帯域が2kHz+アルファ程度までに制限されて，音質を上げられませんでした．
高速シリアル通信が可能なDDS発信器(AD9xxxなど)を使うしかないのかなと思っていました.

ESP32を使えば，通信速度の問題はないので，FM変調も可能かもしれません．

JA5WAFさん
JE1RAVさん
　こんばんは、JI3RLY/K8RLYです。

　ラズパイPicoはCircuitPythonを用いて
pwm = pwmio.PWMOut(GP16, frequency=50550000)
で、41.66MHｚです

JA5WAFさんのご丁寧な解説で
>PWMの基本周波数とDuty比をどのように設定されているの
>かわかりませんが、
Dutyは１〜99まで可変させても周波数に影響しないようです。

>RPI Picoのシステムクロックがデフォルトの125MHzでPWM
>の基本周波数も同じということであれば、>>41.66MHz = 125/3MHzということでシステムクロックを>>3分周したものということになります。
その通りだと思います。

>PWMの基本周波数はシステムクロックから分周して
>作られますので、分周比が小さい場合には設定周波数と
>実際に設定される周波数に大きな誤差が発生します。
>上記の場合、50.550MHzを設定するとそれに最も近い
>周波数としてシステムクロックを3分周した>>41.66MHzが設定されたのだと思います。
>RPI Picoの動作としては正しい動作です。

1MHz以上に設定すると、ちぐはぐな周波数を出力
していますが、落ち着いて計算してみると納得です。
CircuitPython自体、1MHz以上を想定していないので
こういった挙動をするのでしょうか？

JE1RAVさんの
>ESP32のI2S用クロック発振器(Audio PLL)も
>使えそうな気がします（未検証）。
>Si5351ほどの分解能はありませんが、分数分周器が
>使えるようです。

更にJA5WAFさんの
> https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf
> 　　　　↑
> 上記ドキュメントをさらっと見てみましたが、結構細かく周波数設定できるようですね。
> それと送信機のキャリア信号として使用する際に重要なジッタ特性にも優れているとのこと。
>
> https://www.reddit.com/r/esp32/comments/sixqlm/best_way_to_generate_50mhz_clock_signal_output_on/
> 　　　　↑
> 既にこんなことを検討されている方もいらっしゃるようです。
> 皆考えることは同じということでしょうか。

I2CでSi5351にdata送るより、マイコンで完結するって
面白いですね。
さらにADコンバータの制度次第ですが、数値演算変調を
手軽に出来ればもっと面白そうです。

私の食い散らかしは、何処へ行くやらHiHi

JE1RAVさん、こんにちは。JA5WAFです。

> ESP32のI2S用クロック発振器(Audio PLL)も使えそうな気がします（未検証）。
> Si5351ほどの分解能はありませんが、分数分周器が使えるようです。

上記情報ありがとうございます。
ESP32はかなり前に仕事で使用したことがあるのですが、Audio PLLの存在は知りませんでした。

https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32_technical_reference_manual_en.pdf
　　　　↑
上記ドキュメントをさらっと見てみましたが、結構細かく周波数設定できるようですね。
それと送信機のキャリア信号として使用する際に重要なジッタ特性にも優れているとのこと。

https://www.reddit.com/r/esp32/comments/sixqlm/best_way_to_generate_50mhz_clock_signal_output_on/
　　　　↑
既にこんなことを検討されている方もいらっしゃるようです。
皆考えることは同じということでしょうか。

JA5WAF、皆さま、おはようございます、JE1RAVです。

ESP32のI2S用クロック発振器(Audio PLL)も使えそうな気がします（未検証）。
Si5351ほどの分解能はありませんが、分数分周器が使えるようです。

JI3RLY/K8RLYさん、こんばんは。JA5WAFです。

> ラズパイPicoのPWMの周波数の上限が62.5MHzらしいので
> 普通は1MHz以下の所を50.550MHzにセットすると
> 発振するのですが、何故か41.66MHz・・・

PWMの基本周波数とDuty比をどのように設定されているのかわかりませんが、RPI Picoのシステムクロックがデフォルトの125MHzでPWMの基本周波数も同じということであれば、41.66MHz = 125/3MHzということでシステムクロックを3分周したものということになります。
PWMの基本周波数はシステムクロックから分周して作られますので、分周比が小さい場合には設定周波数と実際に設定される周波数に大きな誤差が発生します。
上記の場合、50.550MHzを設定するとそれに最も近い周波数としてシステムクロックを3分周した41.66MHzが設定されたのだと思います。
RPI Picoの動作としては正しい動作です。

> しかしQRHも無く、上手に使うとお手軽発振器に
> なりそうです。

RPI Picoの原発振は12MHzで、これを内蔵のPLLで逓倍、分周してUSB用の48MHzとシステムクロック(125MHz)を生成しています。
システムクロックの周波数はスペック上は最大133MHzということになっていますが、実はかなり高い周波数までオーバークロックすることが可能です。
私が試した限りでは、およそ260MHz程度までは問題なく動作するようです。(すべての個体でこの周波数を保証するものではありません。)
このオーバークロックが可能(システムクロックを広範囲に変化させることができる)ということと、RP2040に内蔵されているPIOブロックを使用してN分周器を構成することにより、ある程度自由度のある可変周波数発生器を実現できます。
例えば、システムクロックを202MHzとしてこれを4分周すると50.500MHzを、152MHzとしてこれを3分周すると50.667MHzを生成することができます。

> ネコも杓子もSi5351なので、ちょっと研究すると
> 面白そうです。

私自身も決して実用性が有るとは思っておりませんが、老後の頭の体操(笑)にはちょうど良いのではと思ってやっております。
現状は2系統のPIOブロックを使用して、48MHz帯と2MHz帯のそれぞれ正相と逆相のハルス出力を生成し、これを外付けのDBM(DBMと言ってもゲートICで構成したものですが)を通して50MHz帯(および46MHz帯)のパルス出力を得ることを検討しております。(要するにプリミックス方式のVFOですね。)
とりあえずブレッドボード上での動作確認まで出来ておりますので、次はユニバーサル基板上に実装しようと考えております。

JG2VSFさん

初めまして。JA5WAFと申します。

当局の「RP2040プロジェクト」に興味を持っていただきありがとうございます。
なお、私自身もこのプロジェクトが何らかの実用性を持っているとは考えて
おらず、あくまでも技術的な興味の対象として行っているものであるという
ことを申し上げておきます。

> 水晶発振子の代わりに
> マイコンボードを使って50MHzのAM変調を得ているのでしょうか。

その通りです。
マイコンボード上で50MHz帯もしくは3逓倍することを前提として16MHz帯の
クロック(キャリア)を生成し、これをTX50のQ1のベースに注入しております。
なお、マイコンボードで生成しているのはあくまでもキャリアのみであり、
AM変調まで行っているわけではありません。

> もしマイコンから4チャンネルの周波数が発振できるのなら、2チャンネルの
> トランシーバーが組めると考えたのです。

上記の4チャンネルというのは、(キャリアの周波数および局発の周波数)×2組と
いうことでしょうか。
ということであれば、本方式ではちょっと難しいのではというのが正直なところです。
本方式ではDDSとかPLLの石を使用した場合のように、1KHzとか100Hzステップで
周波数を変化させることはできないからです。

> マイコンボードを眺めていても、どの端子から50MHzの信号を取り出せるのか、
> さっぱり理解できていませんが。

50MHz帯もしくは16MHz帯のキャリアの生成は、RP2040に内蔵されている
PIO(Programmable I/O)というモジュールを使用して行っております。
PIOとはメインのCPUコアとは独立して動作するとても小規模なCPU(ステート
マシン)で、今回はこれを使用してシステムクロックをN分周することにより
目的とするキャリア周波数を生成しております。
例えば、50.800MHzのキャリア周波数を生成する場合には、システムクロックを
254MHzとしてこれを5分周するということです。
同様に50.500MHzの場合には202MHzを4分周もしくは101MHzを2分周する
ということになります。
上記のように、本方式ではとても乱暴な力づくのの方法でキャリアを生成して
おりますので、残念ながら汎用性もなく実用性にも乏しいものということに
なろうかと思います。

以上、文章だけで説明するのは難しいところもありますが、とりあえず
説明をさせていただきました。

JA5WAFさん　皆さん　こんにちは。

＞ RP2040 ZEROというRPI PICO機能互換の小さなCPUボートを使用して、数CHですが
＞ 送信周波数の切り替えができるようにしてみました。
＞ なお、外付けのDDSとかPLLの石を使用しているのではなく、RP2040の内蔵ハード
＞ ウェアと小さなプログラムのみで機能を実現しています。

私はマイコンの知識が少ないので、理解不足ですが、水晶発振子の代わりに
マイコンボードを使って50MHzのAM変調を得ているのでしょうか。
もしマイコンから4チャンネルの周波数が発振できるのなら、2チャンネルの
トランシーバーが組めると考えたのです。
マイコンボードを眺めていても、どの端子から50MHzの信号を取り出せるのか、
さっぱり理解できていませんが。

JL1KRA様、JA6UYE様

> > 設備規則別表3号では空中線電力1W以下は不要発射の絶対値だけ規定されているので
> > -30dBcなくてもなんとか規定はクリアできますが当局はブースターを追加できるよう

> でも昔TSSにTX501を申請したときはそんなことすらも考えていませんでしたので、
> 各自のご判断で免許は関係は進められるのがよいかと思います。

上記、コメントをいただきありがとうございました。
規則上は、-30dBcもあればOKということで了解いたしました。
ただし、やはりスプリアスがもじゃもじゃ出ているのはあまり気持ちの良いものではありませんので、申請をする際には後段にLPFを付加してなるべくスプリアスを低減したいと思います。

JA5WAFさん、JA6UYEさん

> このときは調整がいい加減でオーバードライブ気味なため3倍波が多く-27dBc程度
> でした。（9kHz〜30MHzの画像は省略）
> 高次の高調波は回り込みが影響しているようです。
> 設備規則別表3号では空中線電力1W以下は不要発射の絶対値だけ規定されているので
> -30dBcなくてもなんとか規定はクリアできますが当局はブースターを追加できるよう

UYEさんがまとめてくださいました。
このままでOKという結論と思います。
私も過去メモを見て-27dBでした。

たとえばJARLがこの回路なら保証認定もいらないということにしてくれれば作る人も負担が少ないのになと思います。
JARDなんて測りもしない大昔のリグを適当なサンプリングの根拠で保証認定しているのですから。

でも昔TSSにTX501を申請したときはそんなことすらも考えていませんでしたので、
各自のご判断で免許は関係は進められるのがよいかと思います。

このキット各地のハムクラブで結構楽しんでいただいているようです。
天国のFCZさんが笑ってみていることでしょう。

JL1KRA様　JA5WAF様

> ちょっと足りていなかったような記憶があるので、測ってみたいと思います。

今春当局もTX50を組み立てた後、校正済み測定器が借用できたのでバラック配置で
測定してみました。
このときは調整がいい加減でオーバードライブ気味なため3倍波が多く-27dBc程度
でした。（9kHz〜30MHzの画像は省略）
高次の高調波は回り込みが影響しているようです。
設備規則別表3号では空中線電力1W以下は不要発射の絶対値だけ規定されているので
-30dBcなくてもなんとか規定はクリアできますが当局はブースターを追加できるよう
簡単なLPFを作りシャーシ上に組み込んだ結果、高調波の絶対値は-51.8dBmと規定の
50μW（-13dBm)を遙かに下回りました。NanoVNAに感謝です。
帯域外領域は何もしなくても充分綺麗でした。

> についてですが-30dBcありますでしょうか？
> ちょっと足りていなかったような記憶があるので、測ってみたいと思います。

KRA様

ちょっと説明が足りなかったようで申し訳ありません。
上記の -30dBc についてですが、
http://jl1kra.sakura.ne.jp/TX50.pdf の4ページ目の以下の記載の
< 4. L1 と L2 のコアを、信号が大きくなり、声がきれいに聞こえるように調整します。信
< 号の最大値ときれいな声が一致しない場合があります。きれいな信号にするため
< には、信号の最大値を少し抑えてください。TinySA があるなら、スプリアスを簡
< 単に観察できます。マイクに向かって声を出していない場合、10dBm(9V で
< 10mW)のキャリア信号と、-30dBc のスプリアス抑圧比が得られます。
のことを差しています。
tiny SAのキャプチャ画面からもそれが確認できます。

> ありがとうございます。なんか先の写真撮った時は接触が悪かったせいか高次も結構でてましたね。改めて測るとほとんど２次だけのようです。

BDK様、KRA様、皆様

初めまして。JA5WAF 長尾と申します。

TX50の件、私も遅ればせながら組み立て、ケースに入れて添付の写真のようにまとめてみました。
なお、一点オリジナルからの変更があります。
RP2040 ZEROというRPI PICO機能互換の小さなCPUボートを使用して、数CHですが送信周波数の
切り替えができるようにしてみました。
なお、外付けのDDSとかPLLの石を使用しているのではなく、RP2040の内蔵ハードウェアと小さな
プログラムのみで機能を実現しています。
現状後段にLPFを付加しておりませんので、スプリアスとしてはTiny SAで見る限りTX50の取り扱い
説明書に図示されているレベルと同等でした。

さて、新スプリアス規格について、皆様のご意見を伺いたいことがあります。
新スプリアス規格を理解するにあたり、以下の文書を読んでみました。
　　　　↓
https://www.tele.soumu.go.jp/horei/reiki_honbun/word/720810031.doc
この文書の中に、基本周波数として「30MHzを超え54MHz以下」の場合の許容値として、「1W以下
の場合、帯域外領域のスプリアス発射の強度の許容値として100μW以下、スプリアス領域に
おける不要発射の強度の許容値として50μW以下」という記述があります。
TX50の場合には、基本周波数の出力レベルはおよそ10mW = 10dBmの出力です。
また100μWは-10dBm、50μWは-13dBmですので、基本周波数に対してそれぞれ-20dB、-23dBという
ことになろうかと思います。
よって、TX50の取扱説明書に図示されているように、-30dBcのスプリアス抑圧比が得られている
のであれは、それだけで新スプリアス規格を満足しているのではというのが、今のところの私の
理解です。
以上の件、皆様のご意見をいただけましら幸いです。