nobcha23のエアバンド受信機自作ブログ DIY airband receiver BLOG

エアバンドレシーバーキットの組み立て、改造を手掛けます Assemble and remodel Chinese airband receiver kit

Si4732基板を買いました  その1  I bought Si4732 kit. part 1

Si4732とSi5351aの組み合わせで航空無線受信機を作ってみようと思っています。

今までのところ、中国製エアバンド受信機基板キットを組立て、改造し、デジタル化局発受信機ができました。なかなか使い勝手良いので、これをもとに中間周波数以下をSi4732へと置き換える検討をすることにします。

その検討用に丁度良いのではないかと思いSi4732基板を買いました。--そして思いのほか、簡単にいかず、嵌りました。

To study to make up the airband receiver of Si4732 I bought a Chinese Si4732 all band receiver kit. I had completed the Chinese receiver kit optionally with digitalized LO. Si5351a + analog receiver is fine. Next step to divert this LO I could combine Si4732 with it converting the frequency of 120MHz band to 10.7MHz IF on Si4732. --- Unfortunately, I had stacked not to operate this SDR radio.

 

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Kit delivered

いつものような中国から買うキット類と同じで説明書類は何も同梱されていません。また、一番安いセットで買ったため、何らかの組み立て説明がないとどこから手を付けてよいのかわかりません。何か説明が欲しいです。

キット内容ははんだ付けされていない同梱部品としてスイッチ二個、グラフィック液晶、Nanoのリセットスイッチです。これだけはんだ付けせよとのことでしょうが、動かないことも考え、回路図説明書は欲しいです。(これら部品だけではなく、nano基板の電源以外もはんだ付けする必要がありました)

ところで、アマゾンやeBAYでははんだ付け済基板やキットからケース入りで売られているものもあります。それが組立結果ならと、ケース入りの機械の情報を集めました。それらの情報や写真からしても基板のみとケース入りはどうも同じ設計のようです。

 

Naturally, these Chinese kits had not been used to accompany every assembling information and I guessed that a similar receiver installed in the case is the same source. I shall find assembling instructions and circuit diagrams. There are selling assembled PCB, only PCB, and set installed in the case. It may be the same design.

 

因みにPCB WAYでUSD5で売られている基板はトルコのハムがパターン設計したらしい。

BTW PCB WAY is selling PCB designed by Turkish HAM  which is de fact standard of these kits.

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PCB WAY's PCB

 

そこでWEB情報のケース入り内部基板をのぞいてみると、なるほど、秘密がわかってきました。基板キットでは液晶、タクトスイッチ、ロータリーエンコーダーは基板についています。しかし、ケース入りバージョンでは液晶、タクトスイッチ、ロータリーエンコーダーは別基板に実装され、別基板とメイン基板はリボンコネクタでつないでいます。

I looked at the set installed in the case and found panel PCB of LCD, Switches, and rotary switch is optional on PCB for a panel. The PCBs are connecting with each other via a ribbon cable.

 

 

次にどんな仕様かですが、ケース入りの説明図が参考になるようです。ケースの表パネルと裏パネルの表示から仕様と機能と使い方を推定します。

I had referred to the below product for panel description.

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表パネル

8つの押しボタンスイッチとロータリーエンコーダーが付いています。 There are 8 buttons and a rotary encoder switch.

スイッチはパネル印刷のよると次の機能です。 It gives the below function on the panel display.

・BAND切り替え+  ・BAND切り替え+  ・音量+       ・音量+ 

・STEP 切り入り替え ・バンド幅切り替え  ・AGC切り替え    ・MODE切り替え

Band change, volume, step select, bandwidth select, AGC select, mode select.

 

 

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Back panel

裏面パネルにはμUSB(Arduino nano経由で電源が供給されバッテリー充電に利用される)、POW-SW、外部電源供給表示LED、ヘッドホンφ3.5端子、アンテナ接続用BNCコネクタ、FM/AM切り替えスイッチがあります。

On the back panel, there are Pow-SW, Power inlet, headphone connector, BNC connector, FM/AM ANT selector.

 

ケースの内部の状態はYOUTUBEに紹介がありました。

Inside the ATS-20  https://www.youtube.com/watch?v=IJ1KogEZ8lw

I found an inside photo on YOUTUBE.

 

続く  Continue

 

ソースはPU2CLRさんで、情報はGITHUBにまとめられています。

github.com

------------------appendix 2024.02.12-----------------

二年もかかりましたが、Si4732を使い、PU2CLRのライブラリーを利用したエアバンド受信機を設計製作しました。

It took 2 years more to design and make a Si4732 with PU2CLR library air band radio as below.

nobcha23.hatenadiary.com

 

How to improve squelch feeling for Chinese air band receiver kit 中国製エアバンドレシーバーキットのスケルチフィーリング改善

This article is re-edited from the former post.

 

The pop sound is coming out when the squelch is on/off. AGC voltage and squelch volume tuning voltage are compared by LM358 and the circuit is muting RX sound signal at LM386 input nevertheless LM386 is active. Then a signal is faded but Pop noize is generated.

This idea was coming from Mr.Chiba of ITEC electric LAB. He had introduced this idea in CQ ham radio magazine in Nov 1992. For the shake of squelch going, it lets LM386 eliminate amplitude by a de-biassing amplifier. This forces LM386 output signal to be fully choked.

Recently I found R29 being 1k well depending on LM386 lot. Formerly I used 47k. If you confront squelch malfunction, please check this value.

 Please check the real sound on YOUTUBE below.

youtu.be

 

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Original circuit

ーーこのブログポストは以前に書いた内容の修正版です。

 

中国製エアバンドレシーバーキットのスケルチフィーリングですが,切り替え時にぷつぷつとうるさいです。回路図をみると、AGCスケルチボリューム電圧をLM358で比較し、LM386入力信号をダイオードでクランプしています。


ダイオードでクランプし信号を消すとともに、DCバイアスも影響受け、後段のLM386は生きているので、DCバイアス切り替えノイズが増幅されぷつぷつと言うのだと思います。静かにワッチし、交信有ったら聞くための機能ですが、切り替えあるたびプッツンではいまいちです。

 

業務用無線機ではどうなっているかと調べたら、アナログスイッチを使うようです。DCバイアスに影響与えず、信号だけをON/OFFするようになってます。

 

何か対策ないかと思っていたら、1992年CQ HAM RADIO別冊トランシーバー製作入門にアイテック電子の千葉さんのアイデアが記載されていました。信号をON/OFFするのではなく、スケルチ信号でLM386の増幅機能を止めようというものです。スケルチ信号でアンプ動作を止めようというものです。この方式では信号時(受信信号なしAGCがL)には出力がなくなり、音が出ません。


また復旧時は周辺バイアス電圧の積分回路(電解コン)で立ち上がりが遅れるためだろうと思いますが、ポップ音は出ません。ふわっと音が消え、ふわっと交信信号が浮かび上がるというスケルチフィーリングになりました。回路改造ですが、LM358の入力端子入れ替え(パターンカット)バイアス回路変更(RC追加変更)が必要となります。

 

回路図は次の通りです。実際の音の感じはYOUTUBEでチェックしてください。

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improved squelch circuit

 

 LM386 circuit inside is below. LM386の内部回路図です。

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LM386

I resumed the voltage list of each active node. When you are caught in trouble, please refer to find a solution.

また中国製エアバンドレシーバーキットのアクティブノード目安電圧リストを作りました。スケルチOn/Offでの値を入れましたので、トラブルシューティングにお役立てください。

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トラブルシューティング用各端子電圧リスト

 

フロントエンドのコイルがエナメル線で可変コンデンサーになっているキット(かなり前のモデル)がまだ売られています。(2023年2月)

オリジナルケースにデジタル局発も同居させる(その1) I would like to install digital local oscillator with into the original case(Part1 :New sketch)

中国製エアバンドレシーバーキット改造に取り組んでいます。外部デジタル局発もオリジナルアルミケースに一緒に入れられないかと考えました。

 

まずは表示ですが、SSD1306コントローラ搭載のグラフィック液晶をキャラクタ液晶替わりに使いました。


グラフィック液晶の寸法はちっちゃくて、前面パネルに収まりそうです。またArduinoもPro miniならケースの空いているところに詰め込むことができます。

オリジナルケースの制限から、グラフィック液晶使用、更にスイッチ集約でファンクションスイッチはロータリーエンコーダーだけを使うことにします。

ブロックダイヤグラムは次になります。

 

I'm trying to install a digital local oscillator within the original Chinese airband receiver kit. Accordingly, I shall make up a compact local oscillator circuit with a tiny graphic LCD and Arduino Pro Mini board. To reduce function keys I made the newer sketch by using a Rotary encoder and its push switch operation approaching. Such combination leads to below circuit diagram.

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ブロックダイヤグラム

 

そのためにスケッチを大幅入れ替えしました。
ファンクションスイッチ関連ではプッシュスイッチ付きのロータリーエンコーダーを採用し、シングルプッシュでファンクション切り替え応答、
ダブルクリックでメモリー書き込みとオートスキャンへの切り替えとする新たな操作方式としました。


1.ロータリーエンコーダー付属プッシュスイッチのONでファンクション切り替え待ち。
FUと選択中のファンクションをLED#13(ハートビート用)切り替えタイミングで切り替え表示

 

2.ファンクション選択中にもう一度プッシュスイッチONすると選択中の機能に切り替わる。
「周波数増減」「ステップ周波数選択」「メモリーチャンネルをREでスキャン呼出」「書き込みメモリーチャンネル選択」

 

3.各ファンクション状態で、プッシュスイッチをダブルON(500ms以内に二回押す)すると各機能で選択中の周波数などをメモリーへ記憶する。
「周波数増減」では周波数を、「ステップ周波数選択」ではステップ周波数を「メモリーチャンネルでスキャン呼出」では自動スキャンモードへ、「書き込みメモリーチャンネル選択」では表されている周波数を選択したメモリーチャンネルへ。
各設定はEEPROMに記録し、次回電源ON時に呼び出される。

 

To utilize the rotary encoder's push switch I adopted a double crick operation. Operation methods are below:

1. When the push switch is on, the machine's going into FUNCTION selection mode by the rotary encoder. The display of function code is blincking displayed by heartbeat timing('#13 LED on/off).

2. Then the rotary encoder's push switch is on, the function is determined temporarily decided.

FUNCTIONs are "Frequency increasing & decreasing", "STEP frequency increasing & decreasing", "Reading out the frequency of the selected memory channel",  and "Writing the frequency on the selected memory channel".

3. Then the rotary encoder's push switch is double click on ( 2 times during 500mS), memory write is performed.  Specially SCAN mode it changes into AUTOMATIC SCAN mode.

SKETCH

 

 

※ ロータリーエンコーダーはベンバクストンさんのLIBを利用してます。PU2CLRリカルトさんのLIBでも引用されています。ただで使っていて、不平言ってもまずいですが、このREのLIBはチャタリングには強いが、動き出しが弱い(チャタリングと判断するみたい)ので回しても応答がちょっと遅れます。コードはシンプルなのですが、まだ読めていません。

今回スイッチのチャタリングを取り、ダブルクリックにも対応するためTIMER関数を作りました。mSベースのタイミングモニターとして今後使えそうです。

 

I'm much thanking Mr.Ben Buxton for his giving Arduino LIB of the rotary encoder.

To avoid to use delay(), I had composed Timer() for semi real-time processing by using millis().

 

 

 

 

追伸

いつもだと、回路ができてからスケッチに取り掛かるんですが、今回はまずスケッチができて、次にSSD1306を中国製エアバンドレシーバーキット用ケースに入れる検討をしています。SSD1306LCDは取り付け穴とかが無くて、どうして取り付けるか、ケース開口部をどうするかなど逡巡中。Pro Miniの取り付けもどうするかです。

 

中国製エアバンド受信機キット+デジタル局発+SDRのアイデア There is an idea for combininng Chaina aiband receiver kit with SDR

PU2CLRのGITHUB情報をベースにした中国発クローン受信機(Si4732ーA10)が流行っていますね。

Chinese Si4732 receiver clone is coming to be popular. Also there was a project to combine Si4732 with Si5351a.

エアバンドレシーバーキットの作成+追加+改造にSDRを入れてみるアイデアを考えてみました。YOUTUBEを見ているとSi5351a+Si4735で受信範囲を広げるプロジェクトはすでにあるようです。

 

そこで、以上のアイデアを総合しエアバンドレシーバーキット改造+Si5351aデジタル局発+SDRの構成で受信機をまとめるアイデアが出てきました。

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受信機キット+Si5351a局発+Si4735

 

課題はRFフロントエンド構成、表示どうする、操作スイッチどうする、どんなケースに入れるのかなどです。

Therefore I come to study new combination of receiver kit, Si5351a local oscillator, and Si4735-D60. There are several issues how to configure RF section, how to display, how to operate with swiches, and how to install tiose  into case.

 

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その後の進捗ですが、第一ミキサーはTA2003がよさそう。

局発はSi5351aモジュール。

親受信機はSi4732と言う進み具合です。

制御はArduinoで基板コンパクトしたいので、ATmega328PのArduinoローダ付きで進んでいます。

スケッチはロータリーエンコーダーで操作はローテ―ティングアンドクリックです。

nobcha23.hatenadiary.com

nobcha23.hatenadiary.com

 

 

キット改造改良点をまとめました  the issues to be improved

イタリアのロベルトさんからの指摘や、ワタシの方で気づいた改良点をまとめました。

I listed the issues improved for Chinese airband receiver kit performance as below.

1. To tune frontend filter coils    コンデンサーを次段コイルパターン上へ倒す

2. To match the impedance of NE602A I/O  NE602A出入りのインピーダンス見直し

3. To enhance LM386 gain  #1,#8間にC入れ、利得上げる

4. To avoid squelch switching noise  アイテック電子(千葉OM)方式採用

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コンデンサを次段PCBパターン上に倒す

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スケルチ回路の変更

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reviewed issues

 

chitose6thplant.web.fc2.com



 

Airband receiver aluminum case

エアバンドレシーバーキットの中間周波数信号10.7MHzをSi4735で聞いてみる

12.8MHzの発振器信号では味気ないので、実際の変調されている受信信号をSi4735で聞いてみようと、中華エアバンドレシーバーキットの10.7MHz中間周波数信号を取り出し、受けてみました。

 

中華エアバンドレシーバーキットSi4153a局発改造機のSA602→Xtalフィルターー>2SC3356コレクタから中間周波数信号10.7MHzを引き出し、Si4735で聞いてみました。

 

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PU2CLRのシリアルモニター接続スケッチが実験に役立ちます。伊丹空港ATISが連続放送なので、聞いてみますが、我が家ではこの受信波にビート妨害がかかっています。しかし、SNR12dBで50dBμVと言うぐらいで受かります。次に伊丹アプローチの118.1MHzを受けます。SNR10dBで45dBμVなのですが、SNRが0dBになったりします。

 

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10.7MHz受信中

エアバンドレシーバーキットのスピーカーから出てくる受信復調信号に見劣りします。Si4735はクリスタルイアホンで聞いています。信号レベルが弱いし、ダイナミックレンジも今一つです。

 

エアバンドレシーバーキットはMC1490+検波回路ですが、その部分をSDRに入れ替える利点が今のところ、見出せません。(中国製エアバンドレシーバーキットでは最近MC1350Pが使われています。)

 

SDRのポイント生かすアイデアとしてはSNRの設定値でMUTE解除、またRSSI見てRF段でAGCかけるなどです。少しこの組み合わせで受信の様子を見て、次のステップに進むことにします。

 

 

―――――――――――――――この後------------

この後、Si4732受信機基板キットを買い、クリスタルコンバーターを作ってエアバンド受信ができるようになりました。

 

Si4735のSW受信実験:PU2CLRライブラリーを使用

Si4735モジュールを親受信機にしたエアバンド受信機を作れないかと実験をやってます。Arduino UNOとi2cでつなぎFM受信するのは簡単でしたが、SWはいまいち受かりませんでした。

 

まずはSi4735を使いこなせるようになりたいと実験進めています。


Si4735を扱われている先輩諸氏の色々なブログを見るとPU2CLR、Ricardo Lima CarattiさんのライブラリーをArduinoとのつなぎに活用されているようです。GITHUB”https://pu2clr.github.io/SI4735/”へ行ってREAD.MEを読んでみました。リカルドさんのお勧めは何種類かの組み込み事例の中でシリアルモニターつないで試してみるのがお勧めのようです。.
[Examples](https://pu2clr.github.io/SI4735/examples)
[Using Arduino Serial Monitor](https://github.com/pu2clr/SI4735/tree/master/examples/SI47XX_01_SERIAL_MONITOR)

 

早速Arduino IDEにライブラリーを呼び込み、サンプルスケッチを動かしました。確かにこのライブラリーおよびサンプルスケッチは気が利いています。例えばSi4735がつながっているかとか、アドレスが0x11なのか0x63なのかを調べてくれます。また受信周波数でのSNRとRSSI値も読みだしてくれます。


ブレッドボードで実験しているのか始めはちょっと不安定でしばらくすると暴走してしまいました。しかし良く調べてみると、その不安定原因は単純なi2c信号のプルアップ忘れでした。

 

何か実信号を受けたいとテスト用信号源、12.8MHzTCXOしを用意しました。また、HRD-737(これはAKC-6955が使われているらしい)を並べ受信してみました。

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Si4735で12.8MHz受信。HRD-737も並べて。

 

信号源をそばに近づけるとSNR:21dB、RSSI:50dBμVです。HRD-737ではRSSI:37dBと出ました。

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さて、目的のエアバンド受信機の親受信機として必要な機能は受信は10.7MHz周波数固定でRSSI、スケルチのためのSNR、音量調整ぐらいだけです。ライブラリーを引き込むと十数kBあるようなのですが、安定して作りたいので、このライブラリーを使って次に実験を進めます。

 

次に検討必要なのは118-137MHzから10.7MHzへのコンバージョンです。

 

-------------------------追記@2021.08.03------------------------------

PU2CLRスケッチ用の試作ハードウェアをトルコの人がPCB WAYSでプロジェクトに登録し、それを簡単に買えるようです。受信機セットだけでなく組み立て基板だけでも買えます。これは丁度Si4732評価用のハードウェアモジュールとして良いかと思い買って使ってみました。

 

nobcha23.hatenadiary.com

-------------------------追記@202401.18------------------------------

Si4735/32をArduinoのシリアルポートからi2cで制御するというスケッチがPU2CLRライブラリーにありました。i2cにSi4735/32がつながっているのかを調べるi2cスキャナーのスケッチとともに紹介します。

 

シリアルポートからi2cでSi4735/32を制御する

http://chitose6thplant/R909/SI4735_01_POC_5351.ino

 

i2cスキャンスケッチのリンク
http://chitose6thplant.web.fc2.com/AB/R909/i2c_scnner_R909PANEL.txt