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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

Introducing my DIY radio kits.(1 of 4)

(This is translated material.)
I think there are many people who buy air band receiver kits from Amazon etc., assemble them by soldering, and then use them.
I made it, tried running it, but thought it wasn't good enough, so I ended up putting it in the junk box.


Although it is affordable, it is a kit that requires some time and effort to make adjustments after soldering. You can just assemble it and use it as a side dish, but if you put some extra effort into it and start from a digital VFO optioned, it will transform into a cool receiver that rivals commercially available airband receivers.

Here we will introduce the assembly, modifications, and improvements of the receiver, which we call Unit 1. This project requires skills such as soldering, wireless knowledge, Arduino sketch development, and aluminum case processing.

I have explained each part several times. I recently ported the latest self-made version of the R909-DSP control sketch to this receiver (unit 1), so I decided to organize the information to my memory.

The remodelled Chinese airband receiver kit


First, the approach to assembling and putting this receiver together involves the following steps.

 

1. First, buy a kit from Amazon or Ali Express and assemble it.

 

2.Assemble a board named R909-Panel board as a digital station generator, which includes Arduino, digital station generator, board connection circuit, and display section.

 

3. Make modifications such as importing from external stations, improving LM386MUTE, and extracting AGC.

 

4. Process the aluminum case and attach the switch and LCD.

 

5. Assemble and wire the radio board, PANEL board, Si5351a module, LCD, and switch.

 

6. Write the sketch to Arduino pro mini or ATmega328P using Arduino IDE.

 

The following explanatory documents are available as a reference for the above work.

Abstract

Assembly manual

Squelch modification

Schematics for incoming LO signal

modification

Case in

Operation

 

How to design the sketch
If you would like to get the latest version, please ask me via mail.

The information of Debug Panel PCB

The note for PCB of R909-Panel

Inside the case

Block diagram




 

Currenly I have 5 airband radios.

(This material is translated version.)

The curent kinds of radios.

 

1. I'm calling the 1st machine which is the Chinese reciver kit remodeled with Arduino-controlled Si5351a. That is SA-602+MC1350+LM386 with analogue VFO and 16columns 2 lines LCD.

2. The second radio is a same as 1st radio but OLED32x128 display. This one is bad for PCB pattern coils.

3. It is R80 for the 3rd radio. Which is composed NE602+MC3361+TA7630+LM386. And the local oscilltor    is PIC MPU controlled Si5351a. I merely assembled tgis as a kit. The display is 7 segmants LEDs.

4. The fourth one is Jason Kits' R909. It has a TA2003 + TA2003 + LM386 configuration, and the local oscillator is an Arduino-controlled Si5351a. After assembly, we advised on circuit defects and assisted in porting the sketch of the second unit. Airband and FM broadcasts can be received. LCD display 1602A. (We also modify the OLED display version.)

5. The fifth one is a fully DIY one, from circuit design to board pattern design, sketch creation, soldering assembly, and case placement. It has a TA2003 + Si4732 + LM386 configuration, and the local oscillator is an Arduino-controlled Si5351a. I am using the PU2CLR library. Display is OLED 64x128。


Except for R80 of item number 3, the operability is generally the same. Click the RE switch to enter function selection mode, applicable mode, and writing mode. The rotary encoder is a roulette display of parameter values and functions.


The 25MHz fine adjustment setting function and 8.333MHz step function of the Si5351a are still only partially installed.

Channel memory has 50 channels.

Considering priority scan channel. (Prioritize scanning of the tower, landing, takeoff, and control area of each airport by narrowing down to about 5 channels; for example, channels 0-4.)

 

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自作エアバンド受信機の紹介(その4)R909-DSP

続いて最後に紹介するのはR909-DSPです。この受信機はJasonさん設計のR909受信機を参考にして、回路設計、スケッチ設計したものです。一応動いたと思ったんですが、いくつか不具合とか、未達項目があり検討を続けています。

このブログを始めた時からDSPチップを利用したエアバンド受信機を作ってみようと思ってました。今回やっと実現しました。TA2003-Si5351a-Si4732-LM386という構成です。

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エアバンド受信時にはTA2003初段ミキサー部にSi5351aモジュールからの局発を入れIF21.4MHzに変換し、Si4732はAM21.4MHz受信機として動きます。FM放送はSi4732チップで直接受信します。制御はARDUINO UNOのローダーを入れたATmega328Pを使います。ロータリーエンコーダーとスイッチで、機能選択、パラメータ設定、スイッチダブルクリックでパラメータ記憶という操作スタイルです。

ブロックダイヤグラム

 

この受信機では2枚構成基板になっています。PANEL部基板にCPUや操作スイッチやOLEDを載せ、RF部基板にはフロントエンド、Si4732、LM386、Si5351aモジュールが実装しています。

二枚構成

PANEL部基板だけでもアナログ局発受信機などの改造用デジタルVFOとして使えるようにもなっており、PANEL基板にSi5351aモジュールを追加実装できるようになっています。また、デバッグの際にWE1602Aを取り付けることができるDEBUG-PANEL基板も作成しました。このデバッグパネル基板は中国製エアバンド受信機キット(一号機)のデジタルVFO化に使いました。OLED表示だとATmega328Pのメモリー容量ぎりぎりなので、スケッチをあれこれいじる際には1602A表示の方が扱いやすいんですよ。

 

デバッグパネル基板

 

更にRF基板のフロントエンド部にはADXフロントエンドフィルタ基板を追加実装できるようなピンヘッダーを用意しています。今後HF帯DSP受信機を実験しようと用意してあます。


以上説明した基板3種の関連データと、受信機の現状バージョンスケッチをGITHUBにアップロードしました。
    
操作事例ですが、YOUTUBEにアップロードしています。

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またRF基板の横幅サイズを83.5mmにしてアルミ引き抜き材ケースへRF基板をスライド収容できるようにしました。その場合はOLED版パネルと組み合わせます。ケースのフロント・バックパネルを基板で作り、すっきりコンパクトにまとまりました。

ケースのフロントパネル

ケースパネル基板とパネル基板

 

自作エアバンド受信機の紹介(その3)R909キット

続いて紹介するのはR909キットです。このキットはJasonKitsが開発したものです。JasonKitsはマルタ島のハムが運営しているECサイトで、色々な電子回路基板やキットを扱っています。ハム関連ではオープンソースの基板をコピー作成し頒布しています。

R909

R909はR80 V7のRF回路を参考に、VFO制御部分をArduinoで独自開発したものです。スケッチは、ロータリーエンコーダー&スイッチでの機能選択制御を採用しており、小生作の二号機スケッチを流用組み込みました。その縁があり、デバッグに協力しました。

nobcha23.hatenadiary.com二号機と言うのはこれです。

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使われているTA2003というと少し前,ダイソー100円ラジオなどに使われていて、日本のラジオ自作派に愛用されていたチップなんですね。TA2003を使用したラジオの設計についてはトラ技から本が出ています。JA9TTTさんが執筆されています。

 

CQ文庫)。

 


R909がユニークなのは、ダブルスーパー第一ミキサー部にNE602などのミキサーICの替りにTA2003を使い、もう一個のTA2003を第一IF以降のAM/FMラジオとして構成しているところでしょう。

R909



ところで、R80 V7から引きずっていた不具合みたいなところがあります。エアバンドとFMのフロントエンドフィルター部の切り替え、および親ラジオのAM/FMモード切り替えに2個のリレーを使っています。ところが、TA2003はAM/FM入力を内部回路で切り替えているため、TA2003入力信号の外部切り替えは不要です。と言うより、外部切り替えで使わない端子をオープンにしてしまっているのが問題です。特にAMポジション時に、利得高いFM側回路入力がオープンで自己発振を招いてしまいます。これはRADIO KITS IN JAさんの指摘で分かりました。お教えいただきありがとうございました。


R909のエアバンドは第一IF:10.7MHz-第二IF:455kHzのダブルスーパー、FM放送ではIF:10.7MHzのシングルスーパーです。中国製エアバンド受信機キット、R80、R909とすべてそうなのですが、第一IFは10.7MHzです。FM放送用のセラミックフィルターとかディスクリミネータ―の品そろえからそうなりますが、これではイメージ除去ができません。エアバンド受信では118-136MHz帯域で10.7Mhz‐IFで上ヘテロダインにすると、イメージが118+10.7*2=139.4Mhzにあり、フロントエンドのフィルターでは落とせません。なのでエアバンド受信機では21.4MHzなどのIFにした方が良いのではないかと思っています。もちろん10.7MhzでH/Lバンド切り替えと言う方式もあると思います。

 

R909表示部はLCD16文字2行なのですが、OLED128x64に切り替えた改造試作もしてみました。

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自作エアバンド受信機の紹介(その2) R80キット


続いて紹介するのはR80キットです。このキットは一号機と同じメーカーが開発製造しているものと思われます。

R80フロント

 

konさんがブログでキット組み立てについてレポートされています。konさんに疑問点をお尋ねし、キットを買って組み立てました。ご協力感謝します。これからキットを買って組み立てようとされるのなら、このブログを参考にされるとよいでしょう。

(⑲ 中華AIRバンド受信機キットを製作する (R80 Aviation Band PLL Receiver Kit Aviation Radio Aircraft Tower Call DYI kit))

 

ZLのハムが作った英語版R80説明書が配布されています。キットを組み立てた際に英語版マニュアルを参考に、日本語訳の組み立て操作マニュアルを作りました。

https://nobcha23.hatenadiary.com/entry/2021/09/20/191923

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ところで、R80にはV6とV7の二つの版があります。ワタシはV6の方を買って組み立てました。この二つは回路構成が全く異なっています。V6はNE5204-NE602-TA7640-MC3361-FM62429-LM386という構成です。



ダブルスーパーでLNAもついているので、感度が良いように思います。ただ、スケルチが不安定なので待ち受けモニターに使うとうるさいです。

 

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一方、V7はTA2003-TA2003-FM62429-LM386という構成です。エアバンドとFM放送受信が切り替えられます。

 

さて、ワタシのR80ですが、アリエクスプレスで見つけたアルミ引き抜き材のケース88x38x120に入れてみました。部品代は安いですが、送料が部品代と同じかもっとかかります。

 

自作エアバンド受信機紹介(その1) 一号機の作り方、まとめ方

アマゾンなどでエアバンド受信機キットを買って、はんだ付け組立、使われている方は多いと思います。そして、作って、動かしてみたが、いまいちと思って、ジャンク箱入りさせてませんか。

お手頃ですが、はんだ付け後の調整などにはちょっと手間がかかるキットです。組み立てただけでおいておかず、さらにもうひと手間かけ、デジタルVFO局発にすると市販のエアバンドレシーバーに負けない受信機に変身します。

一号機

ここでは一号機と名付けて使っている、受信機の組み立て、改造、改良点についてまとめましたので、紹介します。この取り組みでははんだ付け、無線の知識、Arduinoのスケッチ開発、アルミケース加工などの技術が必要になります。

今までも何度か各部ごとに解説しています。最近この受信機(一号機)に最新自作版R909-DSPの制御スケッチを移植しましたので、心覚えに情報を整理することにしました。

まず、この受信機の組み立てとまとめ方アプローチですが、次のようなステップになります。

1.まずはアマゾンやアリエクスプレスからキットを買って組み立てる。

 

 

2.デジタル局発部として、Arduino、デジタル局発、基板接続回路、表示部が載ったR909-Panel基板と名付けた基板を組み立てる。

R909-Panel基板

3.外部局発取り込み、LM386MUTE改善、AGC取り出しなどの改造を行う。

4.アルミケースを加工し、スイッチやLCDを取り付ける。

5.ラジオ部基板、PANEL基板、Si5351aモジュール、LCD,スイッチを組付け配線する。

6.Arduino IDEArduino pro miniあるいはATmega328Pにスケッチを書き込む。

 

以上の作業の参考になる説明書類ですが、次のように用意されています。

 

概要説明

chitose6thplant.web.fc2.com

組立マニュアル

http://chitose6thplant.web.fc2.com/AB/manual_3.pdf


スケルチ改造

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局発の外部から取り込むための改造回路図

個別「20180602213306」の写真、画像 - nobcha23's fotolife

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アルミケース(タカチYM-180)に収容

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スケッチ製作の一例

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最新版スケッチ (希望あれば提供)

 

R909-Panelの情報(ガーバー、組立)Debug Panel PCBが該当

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R909-Panel基板適用説明

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現有自作エアバンド受信機色々

今まで航空無線受信機キット組み立て改造したり、自作で設計製作したりで5台まとめてきました。運用可能なのはそのうち4台です。

 

現用4台ですが、上からR909-DSP-1、R80/V6.0、R909、CN-AB-Radio_No3です。

自作エアバンド受信機色々

 

1. 一番初め、取っ掛かりに作った受信機キット改造機を便宜上一号機と呼んでいます。写真では一番下のCN-AB-KIT_remoddeledと書いてあるものです。この受信機は中国通販(套件之家製造)で買ったSA-602+MC1350+LM386構成のアナログ自励発振器モデルをベースにしています。そして、Arduino制御のSi5351a仕様局発などの追加改造したものです。表示はSC1602Bの16文字×2行です。Arduino UNOとユニバーサル基板でまとめたものがCN-AB-Radio_No1ですが、今はR909-DSPのPANEL部を移植しCN-AB-Radio_No3になっています。

 

2. 二号機は項番1と同じ回路構成ですが、表示はOLED32x128です。現在OLEDが壊れています。一号機はエナメル線コイルのフィルターだったのですが、この基板はPCBパターンのフロントエンドで、フィルター特性が悪くて実用的に使えません。

 

3. 3番目に手掛けたのはR80キット機です。NE602+MC3361+TA7630+LM386構成で局発はPICマイコン制御のSi5351aです。この受信機はキット組み立て、スケルチを少し改造しただけです。表示は7セグメントLED4桁。199.9MHzと言う設定表示モードと、RE-SWを押すとx99.99MHz(xは表示しない)と言うモードになります。

 

4. 4番目はJasonKitsのR909です。TA2003+TA2003+LM386構成で局発はArduino制御のSi5351aです。組立後回路不具合点をアドバイスし、二号機スケッチを移植するのを動かすお手伝いをしました。エアバンドとFM放送が受信できます。LCD表示1602A。(OLED表示版改造もやっています。)

 

5. 5番目は回路設計から基板パターン設計、スケッチ作成、はんだ付け組立、ケース入れまでDIYしたものです。TA2003+Si4732+LM386構成で局発はArduino制御のSi5351aです。PU2CLRのライブラリーを使っています。表示はOLEDの64x128。


項番3のR80を除き、Arduinoで制御スケッチを自作したので、操作性は大体共通です。REスイッチクリックでファンクション選択モード、該当モード、書込みモードに切り替わります。ロータリーエンコーダーはパラメータ値のインクレメントデクレメント、ファンクションのルーレット表示選択です。

 

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Si5351aの25MHz微調整セッティング機能とか、8.333MHzステップ機能はまだ一部にだけ搭載。

チャンネル記憶メモリーは50チャンネル。

 

一号機、二号機、R80などのキットはアマゾンやアリエクスプレスで買えますが、製造は套件之家と言うメーカーです。また一号機、二号機の原本とみられる受信機は1994年にAviaRxと言う名前で次のように雑誌上に公表されています。

"Electronics Hobbyist Handbook", Spring 1994. Copyright © Fred Blechman and Gernsback Publications, Inc.

同じ時期にRAMSAYエレクトロニクスと言う会社からほぼ同じ回路構成のキットAR1Cと言う名称で売られています。

1984年にはさらにその原型と思われるキットがVectronics社からVEC-131Kと言う名称で売られています。

 

この系統と思われる航空無線受信機キットとしては套件之家からR2017とか、R60などが出ています。さらにR60/R80の後継としてラジオ部をSi4735/32にしたバージョンが出ているらしいですが、詳しい情報はわかっていません。

また、IFをディスクリートでまとめたBR-03という設計もあります。

 

R2017キットやBR-03回路のデジタルVFO改造は面白そうだと思っています。もし、キットや基板の入手ができればやってみたいと思っています。