突然ですが、周波数変換回路の検討 その２

１．全体の回路

今までの、総合の回路は、以下のようになります。[L-matchの部分は、後ほど訂正します。]

セラミックフィルタの部分は、CFU455Bの減衰量が、4dBとの事なので

ダミーとして、1dBのパッド+1stオーダーのBPF（入出力1.5kΩインピーダンス）で、代用してます。

ダブルバランストミキサーへの

     局発入力値は、DDSの出力を、3dBのパッドを通して、RMSで 192ｍVほどです。

    信号入力は、RMSで20ｍVです。[測定値を訂正致します。BNCコネクタの接触不良！　面目ない。 (T_T) ]

（スペアナは、５０オーム入力ですから、そのまま、電圧値が読めます。TR4171使用。）

１SS16の代わりは、１SS97を使います。

２．ダブルバランストミキサーの性能は如何？

我ながら、ヘタクソでございますねー。

FB801+0.2mmUEWトリファイラー5回巻き。１SS97を使用（非選別）

5回巻きにした理由は、IF出力が、455KHz付近と、低い周波数だから、インダクタンスを稼ぎたかったのです。

局発入力は、7475KHz RMS192ｍV

入力ポートには、7020KHz RMS 20mV位

局発のアイソレーションは、約35.6dBを実測。

「１SS43はパッケージごとのセレクト品ですが、選別品でない場合には、アイソレーションが数dB悪化します。...」

（トロイダルコア活用百科 p.249-250）

なるほど、その通りになりました...

で、455KHz出力toと、元の入力、7020KHz　20ｍVとの比較は、以下の通りです。

周波数変換損失は、

入力の7020KHzと比べて

      -21.0ｄBm − -29.5dBm ＝8.5ｄB

と、なりました。

これは、トロイダルコア活用百科p.249 4-30図にも、ありますように

低い周波数では

「１MHz以下で変換損失が増加していますが、これは伝送線路トランスの周波数特性によるものです」（同p.250）

3.全体のシミュレーション結果は如何？

    最初に揚げた、全体の回路で、シミュレーションしてみました。

アンテナ入力は、実際に近くなるように、20マイクロボルトにしました。

局発入力も、現実に近いもの、RMS120ｍV位に、調整。

アンテナ入力と、IF出力の比較

回路全体では、利得がある事が、解ります。

3-1．ダブルバランストミキサーの前段への、影響は？

   これが、気になります。

なぜなら、

ミキサー入力の波形（Stage1とラベル）、高周波増幅のコレクター部（V_Correctorとラベル）、そして

そのベース部分も、ミキサーの影響を受けているからです。

アンテナから、輻射されないか？　受信に影響を及ぼさないか？　心配です。

共に、

    どえらい、変調を、受けていますね..

しかし、アンテナ入力部の波形を、見てみますと

.

これのFFTは

うーん、大丈夫のようですね。

これは、

    高周波増幅前段に、共振回路を置いてある、お陰なのだと、思いますわ、よかった...ホッ  (^-^;;

3-2　局発入力のポートを変えると、いい事が起こる！

先の実測時は、局発のポートを、以下のように、してました。

この時、局発入力のアイソレーションは、実測により、33dBちょっとでした。

所が、この、局発のポートを、以下のように変えてやると、

つまり、局発入力を、IF出力から遠い位置のポートにすると、

アイソレーションが、改善されました。

-0.8ｄBm　−　-63.3ｄBm　＝　62.5ｄB   

と、大きく改善されました。

「このDBMのアイソレーションは0.1MHz以下の周波数に対しては、大きくなっていくように見えますが

　これは、周波数が低いために、位相分配器に用いられている伝送線路トランスの、電力伝達が悪くなったために

　生じたもので...」　　（トロイダルコア活用百科p.249）

が、関係していると思われますが、ともかく、ミキシング動作は、働いてくれています。

尚、全ての計測時は、

信号入力は、常に、局発と同時に、ポートを替えて接続したままでの、測定です。

（つまり、あるポートが、オープンになる事は、避けました。）

こらあ、ポートを替えた方が、ええですね。

高周波増幅段への、局発入力の影響が心配でしたが

シミュレーションの結果では、アンテナ端子に、影響ない模様でした、ひと安心　。

「同じ二つのポートの組み合わせでも、どちらを入力端子にするかによって、アイソレーションの値は多少異なります...」

（トロイダルコア活用百科 p.249　）

御意。

4.困ったことになった...

CFU455のダミーとしての　1dBパッド＋1stオーダーBPFをL-matchの前段に置いた方が

出力波形が、きれいになるのです...

CFU455Bのダミーを、後ろにしたほうが（この方が、位置としては合っている）、

出力波形が、遥かに汚いのです...（BPFは、勿論、入出力インピーダンスを1.5ｋΩに合わせています。）

これやったら、

1stオーダーのBPFを、ミキサーのすぐ後に、入れたら、それでお終いやんか....

CFU455B要らんやんか...

どないなっとんの...

5.一件落着

   ４５５KHzIFTにマッチさせる為の、L-matchが、最初の回路では、ハイパス型でした

それで、１４MHzの成分が乗っていたのでした...

ここの、L-matchは、ローパス型のものにすべきでした。

それに、L-matchを再計算してみたら、最初の数値も違っていました、（７MHzで計算していた！４５５KHzで再計算）、なはは。

これで、正しい結果が得られました。

2ndオーダーだけのフィルタ結果

コイル作りを厭わなければ、2ndオーダーのBPFで、良かったかもしれませんね...

やれやれ、

後は、LF帯域で働く、700uHのコイルか、マイクロインダクタを探さねば...

毎度お騒がせ致しました、 m(__)m

６．目の前に、700uHのコイルが、転がっている...

   この部分の回路を、見てください

IFTのインダクタンスは657uHです。

これやっ！

このIFTの、同調のためのキャパシタを潰して、１次側のコイルだけ使ってやれば、よいのです。

振幅特性の形状は、以前と変わりませんが、

最大値の大きさが、4dBほど、改善されました。

H.16.9.6