今から5年くらい前になるでしょうか、秋月電子で「スペアナアダプタ」の製作キットが販売されていました。スペアナの文字にふらふらと購入しましたが結構高価でした。(たしか8,800円)購入してから1年くらいは放置していましたが、思い立って製作を始めたのがスペアナにどっぷりつかることになりました。最初は、オリジナル通りに作ってみましたが性能に満足できずにあれこれ改造を始めました。初期のころのスペアナアダプタです。この時の、スペアナアダプタと実際のスペアナとの比較です。合っていると思います。ところが、このアダプタにつないで表示させていたTRIOのオシロCO−1504のトランスから突然白煙が上がり御昇天されました。困ってどうしようかと思っていたところにインターネットでJK1XKP貝原さんのページでデジタルオシロの記事を見つけこれだということで貝原さんの掲示板に書き込みさせてもらいましたところいろいろサポートしていただき一体型のスペアナに進化しました。http://www.saturn.dti.ne.jp/~khr3887/(貝原さんのHPです)一体型1号機の様子です。この時は、3階構造にしたため調整するのが難しく困りました。そこで今度は、御昇天されたオシロCO—1504のケースを利用することにしました。フロントパネルの様子です。表示が薄くてよく判りませんが100Mhz−5dBmを入力しています。第2高調波まで見えています。Rbw=20k表示の様子です。今回第一Loには、ミニサーキット社のPOS−2120Wを使用しましたが電圧—周波数が直線ではなく表示部の中央付近で目盛りからずれています。鋸波を直線ではなく少し補正すればいいのでしょうが今後の検討課題です。第2Loの860Mhzが漏れてスプリアスとしてでています。これについては、第2Loを1140Mhzにすることで解決するつもりです。Spanを100Khz/divにすると最後の写真のように第3IFのフィルタのリンギングにより波形が波打ちます。これについては、第1LoにPLLもかけないただのVCO(POS−2120)を使用しているので対策がありません。対策があるとすればYIGを使うことでしょうが高価で手がでません。このスペアナを作るのにもかなりお金がかかっています。現在ではヤフオクあたりでかなり安価にスペアナが買えますのでそちらのほうがコスト的にはいいと思いますが、これを作る約3年半の間にいろいろ実験をしたり作ったり壊したりで自作のスキルは上がったと思います。いい経験になりました。全体のブロック図です。内部を上から見たところです。撮影用に各BOXの蓋を取っています。AD8307下から見たところです。右下がRF左上がPOS2120Wを使っている1stLO左下が1GhzのBPFプリント基板を直接真鍮板に半田付けする。各BOXは5mm厚のアルミ板と真鍮板で作りましたSMA端子も直接真鍮板に半田付けしています。各ブロックの説明LogAmpAD8307を使っています。http://www.analog.com/jp/prod/0%2C2877%2CAD8307%2C00.htmlデータシートは、上記のHPからダウンロードできます。出力にバッファをつけて100mV/dBにしています。(表示上は1目盛10dBになります)出力のOPAmpはLM358を使っています。定数などは、データシートのままです。C1は0.1uにしています。3rdIFAmp周波数は、10.7Mhzです。Bw=1Mhz、200Khz、20Khzの3種類のフィルタを用意しました。清水さんのHPの記事をかなり参考にさせてもらいました。http://homepage3.nifty.com/jr1pwz/index.htmlRBW1MHzRBW200KHzRBW20KHzで作ったつもりだったのですが特性を取り直したら10KHz強しかありませんでした??3rdIF回路図です。(大きな回路図はこちらから)RBW20Khzの回路の中の半固定VRは要調整です。安直ですが、最後のTrの前の10KのVRで最終的に画面の表示レベルを合わせています。ダイオードSWを使っている関係でシールドをしています。これをしないと帯域外の減衰量が確保できませんでした。75mm×90mmの大きさに作っています。生基盤に空中配線で作っています。不精なものでひとつしか作らないものですし回路の変更も自由自在なのでこの方式を採用しています。3rdLO内部の様子です。64.5MHz×2=129MHzを作っています。スプリアスの様子です。基本波をもう少し下げたいところですが、50dB下なのでよしとします。水晶は、手持ちがあった64.5MHzを使っていますがこの周波数に限ったことではありません。ここが128MHzとすると2ndLOを872MHzにすればよいだけです。後ほど、書きますが2ndLOはPLLの分周比を変えれば柔軟に対応できます。2ndIF内部の様子です。2ndIF部分だけでは、ほとんどゲインはありません。アンプ部分の特性です。TGレベルが-10dBですので3dBのゲインです。+10dBmを入力したときの出力の様子です。左が0−1G右が0−3Gです。860MHzの2ndLOの漏れがあります。結局この漏れが最終的にスプリアスとなって表示されてしまいます。対策としては、2ndLOを1140MHzにすればと思っていますが、秋月の安いVCOではそこまで可変できないので思案中です。(POS-1025があるにはあるのですが他のことに使いたいことがあるのです)2ndLO内部の様子です。この部分は、両面基盤を使っています。TC5082Pで10Mhzを1/256して39062.5Hzを取り出しVCOの出力(860Mhz)をPD6127Pで1/128してさらにTC9198Pで1/172して39062.5Hzを取り出しTC5081Pで位相比較してPLLをかけています。3rdloとの関係で9198の分周比をかえれば対応できます。出力スペクトラムです。切ったり貼ったりでぐちゃぐちゃです。プリントパターンは最善ではありませんので掲載しません。位相比較周波数のスプリアスが少し見えています。uPC2709は、サトー電気で入手しました。データシートはこちらです。http://www.ncsd.necel.com/microwave/japanese/ic/wide_j.html1GhzBPFマキ電機の3セクションキャビティを使っています。BPFの周波数特性です。きれいな特性ではありません。最初の頃の、画像をみてもらえば判るのですが信号の20Mhz位下にスプリアスがあります。それを少しでも抑えるために1Ghzを通過特性の下限にもってきています。キャビティの中の仕切板は使わず銅版で1/3の大きさのもの作っていれています。調整棒とケースの間に3PFのチップコンを入れて共振周波数を下げています。最近ヤフオクで1Ghz付近の5素子のBPFを入手しました。高いところに、小さい山がありますが30Mhz下で上のBPFより20dB下がっているので使ってみたいと思います。1stLO1stLOには、ミニサーキットのPOS−2120Wを使っています。この2120WはVCO制御電圧の中ほどで周波数/電圧が大きくなります。左図を見てもらえば判りますがリニアではありません。その結果FullSpanの時中央付近で目盛と合わないことになります。(最初の画像をみてもらえば判ります)この解決には鋸波を細工してこのような波形にするか、1stLOをPLL制御してPICなりを使って制御するかということになりますがわかって使う分には観測値を補正すればいいと割り切ってこのまま使っています。コントロール電圧は、1.5〜15Vで1G~2Gを出力します。データシートから)Sweep回路1stLOと、オシロのX軸を制御する鋸波を発生させます。電子工作の中のSweep回路を参考にしています)最初に10VP-Pの鋸波を発生させ、それをVCOを駆動するために必要な1.5V~15VP-Pに変換しATTで1/1,1/10,1/100,1/1000,1/10000して100M/div,10M/div,1M/div,100K/div,10K/divになるようにしています。回路図が、一つ古い物が掲載されていました。掲載しなおしました)穴開き基盤2枚に作っています。