TRX-Duo ファンの故障と応急修理

先週末は法事で秋田に帰りました。

夜は暇なので、SWLでも・・・と思ってTRX-Duoを持参しました。

ところが、移動中に壊れたものか、ファンが固着したような感じで回りません。

ケースを開けて見たいのですが、止めネジが六角穴タイプなので手も足も出ません。

そうこうしているうちに、電源が入らなくなってしまいました。

「やばい！」と思いましたが、「きっと何処かにポリスイッチ（過電流で発熱すると切れる自己復帰型のヒューズ）が入っているんだ」と、根拠もなく自分を慰めて、ギブアップしました。

ー・・・―

さて、引っ張り出して、恐る恐る電源を入れると・・・

ダメですね

何とか回り出しましたが、息も絶え絶えです。しかし、ボードは生きているようです。

小さいファンが有った筈ですが、

残念！ 大きすぎました

何とか修理したいと思います。

シールを剥がし、エアークリーナを一吹き、CRCを垂らしました。

ファンは回り出しました。LANからも見えます。ヤレヤレです。

シールを張り直しました。

改めて眺めると、"スリーブベアリング"と書いてます。

やはり固着でしょうか？

3時間ほど様子を見ました。静音には程遠いのですが、なんとか回っています。

ケースに入れました。

応急修理が何時まで持ってくれますか・・・

ー・・・―

夕方、WSPRトランシーバに復帰しました。

夜中に目を覚ましたので、レポーターを覗いたら・・・

スポットが止まっているようです。

「やっぱり駄目か～」と、がっかりして寝直しましたが、

大きな磁気嵐が来てました。

疑心暗鬼というヤツですね。ヤレヤレ

TRX-DUO Port-Cの設定

 改造は封印したTRX-DUOですが、拡張用のポートが楽しそうなので触ってみました。

概要は、購入したサイトからダウンロードした資料の中に、ワード形式の文書で説明されています。

ヨーロッパのサイトで、おなじファイルを掲載していました。興味のある方はアクセスしてみてください。

https://elekitsorparts.com/trx-duo-sdr-on-board-connectors-and-ports-guide/

Port C

今回いじってみたボートCの説明はこちら

三つとも、LTC2208 ADCに関する項目で

DITH: アナログからデジタルに変換する際の誤差の補正（最小化）。

PGA: ゲインの設定（感度優先 or SNR優先）

EN2: Rx2につながるADC2を止めて（無効化）1.2Wを節電

を設定（ON/OFF）出来るようです。

EN2: WSPRトランシーバは、1チャンネルしか使わないので、EN2の設定は一択問題ですね。

DITH: 良いことずくめのようですが、処理の過程で加えた疑似信号が、ホワイトノイズとして漏れ出すと、ノイズフロアを悪化（0.5dB未満）させることがあるようです。

PGA: 悩ましいですね。プリアンプが欲しいようなアンテナならON、アッテネータを入れたくなるようならOFFでしょうか？

EN2

中華ガジェットの、USB電圧/電流計を引っ張り出してEN2の効果を調べてみました

EN2=オープン（デフォルト設定）

6.55W

EN2=ショート (ADC2停止)

4.71W

差し引き 1.84W 約28%の節電となりました。

LチカなどADCが遊んでいる状態の消費電力は、さらに0.5Wくらい低くなります。

RTTYスキマーで顕著ですが、消費電力は受信状態（計算量？）でかなり変動します。

ちなみに Red Pitayaは

4.21W

DITH=ショート （ディザー ON） 

ディザーを有効にしたら電流が増えました。

きっと、計算量が多くなった所為ですね。

RedPitayaと並走させてSNR変化を比べてみました

特に解読数が増えることはありませんでしたが、安定したような気がします。

RedPitayとのSNRのバラつきも小さくなりました。

もう少し長いスパンで見ないと分かりませんが、WSPRには有効なようです。

PGA=ショート

DITHのジャバ―ピンを外してPGAに移しました。

マニュアルでは、ゲインは1から1.5に増えるが、SNRは1.8dB悪化するとの事。

確かに、バラつきが多くなりました。

また、早朝の北米は1dBくらい負けています。

ブロットはサンプルの多い14MHzですが、他のバンドも同じような感じです。

現在の構成では、PGAはマイナスの方が多いようです。

WSPRの誤解読

昨晩、LF (136kHz)とMF (474kHz)のアンテナをアクティブループに変えたところ、誤解読をスポットしていました。

MFは、50.293MHzで送信している、5W、5%（ザックリ1回/1時間）のWSPR信号の影響かもしれません。

LFは、アンプなしのシールドループでは起きていなかったので、ノイズ？ 歪？ 回り込み？ いろいろ考えられます。

一回、アンテナを戻してみます。

併せて、SparkSDRのデコーダーは指定可能なので、先週末に公開された wsjt-x_improvedの新版 v2.6.2に代えてみました。

さて、如何なりますか？

TRX-Duoのフロントエンド改造ーひと区切り

 この2週間は、これぱかりやっていたのでそろそろ区切りを付けたいと思います。

IN1入力用の極細同軸は、パネルの角を切り欠いて引き出しました。が、元々内部配線用なのでいかにも華奢です。

損失も多く28MHzが肩に掛かっているオリジナルのLPFは、この先も使うことは無いでしょう。LPFをバイパスして、RX1と差動変換用のトランスを直結しました。

最初は0.4mmφのホルマル線を使いましたが、少し長すぎました。

SWRも高くなって、同軸よりも1dBくらSNが悪化しました。

そこで、0.2mmφでの最短接続に変更しました。

SWRはわずかに悪化し、SNRはさらに下がりました。

インピーダンスが高すぎるようです。

ツイストして配線して見ると、SWRとSNRは良くなりましたが、0.4mmには届きません。

それならば・・・という訳で銅箔テープをカットしてリボンにしてみました。

トランスの端子にパナソニックの0.01uF ECHU(メタライズドPPSフィルムコンデンサ) を載せて、リボンの広い方を付けて、尖らせた方をRx1に接続しています。

IN1に付けた同軸との比較

Rx1銅箔リボンとIN1同軸のVSWR

SNRの結果は粗SWRカーブのとおりで、14MHz以下はリボンの方が良く、上の方はわずかに悪くなりました。

この状態で、RedPitayaと24時間比較した結果はこちらです。

RedPitaya 122-16とは、21MHzで0.04dBの負け

SNRでは負けていますが、TRX-Duo側の解読数が、初めてRedPitayaを上回りました。

両方で一致しなかった解読が80件近くありますが、周波数の誤差による帯域の差（特に、エッジ）が無視できないようです。

実は、21MHz以外のバンドは逆転して、TRX-Duoが0.05～0.1dBくらい良くなってしまいました。

もっと改善するには、補償コンデンサを含めて、トランス側を見直す必要があるような気がします。泥沼化（ジャンク化？）するのは間違いありません。hi

と云うような次第で、TRX-DuoとRedPitayの感度はほぼ揃ったようです。

ショックだった-5dB差からスタートした、この2週間の四苦八苦を振り返ると・・・

作業は小一時間ですが、各バンドの結果をみるのは一日がかりになります。

ここまでくると、「どのくらい捕捉できるんだろう？」と気になります。

分配器を合成器に衣替えして、UHV-10とTA-51jrの入力を合成してTRX-Duoで解読してみました。

例の、WSPR距離ランキング（2023/4/14）の結果は・・・

Top Spotters by distance http://wspr.rocks/topspotters/topk.html

何と70番でした！

おまけに、ANAN-8000と3エレ八木で受信していた50MHzは、バンドのトップになっていました。

50MHzの内訳です

こんな感じで、ゴミと重複を除いたユニークな解読の距離を加算してバンドの合計を得て、さらに各バンドを合計した結果が 3,630,769kmとなったようです。

たまたまコンディションの変わり目に当たったのだと思いますが、過去最高の大当たりでした。

気分の良い所でひと区切りにします。

TRX-duo 補償コンデンサの削除

 あーでもない、こーでもないとやっているTRX-duo、

シングルエンドから差動入力へ変換するトランスの、1次側に入っているコンデンサを外して見ました。

マニュアルや解説書を拾い読みすると、漏れ磁束による浮遊インダクタンスを打ち消す役目のようです。

30MHz辺りまでなら無くても、と云うか、無い方が良さそうです。

使われているハンダの融点が高いようで、外すのに手古摺りました。

容量を確かめたかったのですが、鏝先にくっ付いたのをクリーナーで拭ったら、何処かに潜り込んで仕舞いました。残念

狙い通り、SWRは下がりました。

スパンを広げてみたら、100MHz辺りのSWRがかなり悪化しています。

これを下げるのが、補償コンデンサの仕事だったようです。

さて、その結果は・・・

正解でした。

取り外し前の差が残っていますが、直近6時間を見ると、ほぼ差は無くなったようです。

この辺りは流石にSDRで、値の変化が面白いように反映されます。

受信機のS/Nに拘るなら、アンテナ入力端子のVSWRは要注意ですね。

ヤレヤレ

TRX-Duo IN1とLPFの切り離し

 IN1のコネクタは、U.FL(IPEC)という規格で、無線LANのアンテナ接続などに多用されているようです。

そう言えば、Wifiルータの中で見たような・・・。

残骸がどこかにあるはずですが、見つかりません。

秋月電子でも取り扱っているようですが、出かけるとまた無駄遣いをしてしまうので、密林で注文しました。2本で699円でした。

こんな感じで取り付けました

先ずはSWRを見てみます。

RX1と同じような傾向で、かつSWRが高いですね。

LPFの出力ポートに接続されているせいで、共振に引っ張られるようです。

FT8を受信してみましたが、明らかにRX1よりも見劣りしました。

フィルターとしてはどうなんだろ？ということで、特性をみると・・・

確かにLPFです

SWR（S11）もそこそこです。解放されているのが拙いのかな？と思って

RX1にダミーをつなぐと、確かにほぼ紫色のSWR特性に落ち着きます。

IN1にダミーをつなげはRX1のSWRは良くなります。が、信号はダミーの熱になってしまい、ADCへは行きません。hi

差動変換用のトランスと接続されている所為かもしれませんが、ロスも多く50MHzは肩に係るので、どうしたものでしょうね？

結局、痺れが切れて、コイルの端でパターンをカットしてみました。

塗膜やシルクが厚くて、カッターの刃でカリカリやってたら、酷いことになりました。hi

この状態でのSWR特性は、こんな感じでした。

このままでは、50MHzは無理かもしれませんね。

IN1へのケーブルは、パネルの一角を切り欠いて引っ張り出しました。

さて、

1時間くらい欠けますが、過去24時間のSNR比較はこんな感じです。

がっかり！

低い方は良くなりましたが、21MHzから上が駄目ですね。orz

LPFが原因ではなかったのでしょうか？

18と24はサンプルが少ないのですが、SWRとSNの傾向は似ているような気がします。

トランス入力側の小容量のコンデンサで調整できるかも知れませんね。

少し頭を冷やしてみます。

TRX-Duo SDR - 21MHz問題

順調に動き出したかに見えたTRX-Duoですが、21MHzの捕捉数が少ないようです。

もともと、『マルチバンド・アンテナの性能を客観的に比べてみたい！』というのが、SDRを追加購入した理由です。

シングルバンドなら、Red PitayaやANANのRX1とRX2でも比較可能ですが、8バンド纏めてというのは中々難しいです。

－・・・－

アンテナ以前に、受信機の性能が偏っていたら話になりません。

と云う訳で、先ずは受信機の性能を確認して揃えておきたいと思います。

UHV-10からの信号を3～30MHzのBPFを通してから二分配して、TRX-Duo（7L4IOU）とRed Pitaya 122-16（7L4IOU2）で、3.5～28MHzの8バンドのWSPRを解読します。

これで同じ結果が得られたら、行司役として合格です。が、どうなりますか？

－・・・－

4月3日の09:00JSTからスタートしました。が、昼過ぎに覗いて、思わず「オィオィ」と呟いてしまいました。

例のサイトにある、二つの局のS/Nを比較するページのアウトプットです。

ここまでは想定内でしたが

オィオィ

ひょっとすると、「2dBくらいは違うかも？」と覚悟はしていました。

と言うのは、使われているADC LTC2208は、PGAピンの設定で1.8dBの違いがあるとの事、

LTC2208マニュアルのPGA解説

TRX-Duoにはオープンがデフォルトになっているようで、ショートして0に設定するためのパターンがあるのです。

しかし、21MHzの5dBは異常です。orz

真っ先に疑ったのは、SDRに特有のエリアシング・ノイズです。

Red Pitayaでアンテナを直結した際にも苦しめられて、LPFの付加で解決した記憶があります。

しかし、TRX-Duoは最初から64MHzのLPFが入っていて、セールスポイントの一つにもなっています。

RX1入力付近の拡大

単純なLPFではなく、コイルにコンデンサを抱かせて特性の向上を図っているようです。

IN1は、アンダーサンプリング用のLPFをバイパスした入力端子で、極小のコネクタは、ULFとか言う規格のようです。

nanoVNAで当たってみると・・・

ゥーン

LPFが凝り過ぎで、21MHz付近に副共振があるようです。

きっとこれが犯人ですね。

スニファーで、通過してきた信号を見ても、やはり21MHzが凹んでいました。残念！

ULFのプラグはどこで買えるのでしょうね？まぁ、買えたとしても手ごわそうです。

そもそも、脇から入れてもフィルターの共振に引っ張られそうな気がするのですが・・・

物は試しで、フィルターをジャンパしてみます。

SWRを見ると・・・

残念

やっぱり駄目ですね。

試しに、本物のRed Pitaya 122-16です。

本物のSWR特性

本物の回路図

一瞬、「部品を外して直結しようか？」とも思いましたが、思いとどまりました。hi

でも、すこしだけ捕捉が多くなったような気もします。

もう1日様子を見てみましょう。