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KX3、PX3 用にこんなスタンドがありました [K2]

 KX3、PX3 用にこんなスタンドを Facebook で見かけました。

combo.jpg
http://www.nogaqrp.org/projects/NoGaStand/index.html
なかなか良さそうです。
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KPA100 の局免が届いた [K2]

 今日、外出から帰ったら K2 + KPA100 を含めた局免許が届いていました。

記載事項に何も変更が無いのですが、日付だけは変わっており、新たに KPA100 を含めて免許がおりた事が分かります。
KPA100.jpg
さぁ、これで KPA100 のエージングが開始です。
エージングが済んだらヒートシンクの増し締めをしないと。
なんかバイクのエンジンみたいです。
でも、マニュアルに書かれているのでその通りにしてみます。

K2 / KPA100 spurious 比較 [K2]

 K2 と KPA100 の spurious 測定結果を比較してみました。

〔1.9MHz〕
4_1R9MHz_高調波_10-100W.jpg
第2高調波がともに 50dB 以上抑圧されており、ほぼ同じ傾向です。

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KX3 5W PA spurious measurement result [K2]

 KX3 5W PA の spurious を測定してみました。

広帯域と狭帯域での傾向を見ています。 バンドは 7MHz と 14MHz です。
出力は 5W、KX3 に 20dB カップラーを繋ぎ、測定しています。
使用モードは CW のみです。
スプリアスの状況は、かなり良いです。

〔7MHz〕
kx3 7m.jpg
kx3 7m ex.jpg
kx3 7m eex.jpg
〔14MHz〕
kx3 14m.jpg
kx3 14m ex.jpg

K2 100W PA spurious measurement result [K2]

 K2 100W PA の spurious を測定してみました。

広帯域と狭帯域での傾向を見ています。
出力は 100W、K2 外付けの KPA100 を動かし、KAT100 の出力に 20dB カップラーと 10dB アッテネーターを2段直列に接続して測定しています。
使用モードは CW のみです。
スプリアスの状況は、バンドによってはギリギリ 40dB が確保できているところもありますが、概ね 50dB は確保できています。

〔1.9MHz〕
4 1R9 100w.jpg

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K2 10W PA spurious measurement result [K2]

 K2 10W PA の spurious を測定してみました。

広帯域と狭帯域での傾向を見ています。
出力は 10W、K2 内蔵の PA を動かし、KAT100 の出力に 20dB カップラーと 10dB アッテネーターを接続して測定しています。
使用モードは CW のみです。
スプリアスの状況は、バンドによってはギリギリ 40dB が確保できているところもありますが、概ね 50dB は確保できています。

〔1.9MHz〕
4 1R9.jpg

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KPA100 の製作 (その3、完成編) [K2]

 KPA100 の製作、その3、完成編です。

今回は動作確認、調整、送信テスト、インストールまでです。
① SWR 測定、パワー測定回路の調整
マニュアルに従って SWR とパワーの検出回路を調整します。

② バイアス調整と出力確認
次に、電源に電流計を繋いでバイアス電流の調整とパワーの確認です。
DSC06365.JPG
◎ 送信テスト結果
バンドパワー電源電流
1.9MHz110W18.5A
3.5MHz110W17A
7MHz100W17A
10MHz95W18A
14MHz100W18A
18MHz95W20A
21MHz95W20A
24MHz90W19A
28MHz95W19A

各バンドで 100W 前後出ているので良しとしました。
③ インストールと KAT100 との連携
次に、KAT100 と一緒に EC2 のケースに組み込みます。
DSC06366.JPG
DSC06369.JPG
DSC06367.JPG
DSC06368.JPG
ケースを組み立てて、とりあえず置いてみました。
DSC06372.JPG
これで K2 の固定局化が完了です。
K2 の設計が優れているのは
◯ KAT2 と KAT100 を繋ぐと自動的に KAT2 はバイパス・モードになり、KAT100 が有効になります。
◯ KAT100 を外すと KAT2 が有効になります
◯ KPA100 を繋いでいると、0.1W から 100W までパワー調整が出来ます
◯ KPA100 の電源が切れていると QRP になり、0.1W から 15W までパワー調整がされるようになります
K2 側での SWR 表示も自動的に KAT100 の結果、KPA100 の結果、KAT2 の結果と構成に合わせて自動的に切り替えてくれます。 良く出来ています。

この後は、QRP Lab の GPS 同期信号発生機を作って KX3 の周波数/温度キャリブレーションをしようと思います。

KPA100 の製作 (その2) [K2]

 KPA100 の製作、その2です。

前回に引き続き、KPA100 の製作の続きです。
LPF のコイル、SWR の RF トランス、プッシュプルの RF トランスなど、コイルを巻いて取り付け、パワー段のトランジスタ実装、組み立てまで進みました。
➀ 実装するペアトランジスタ
DSC06357.JPG
DSC06358.JPG
② 取り付け
DSC06359.JPG
DSC06360.JPG
DSC06361.JPG
③ 基板組み立て
DSC06362.JPG
この後、電源ケーブルの作成、動作確認、調整、組み込みが待っています。
明日は電源ケーブル作成からですね。

K2 とそのオプションでの 8R と AUXBUS の信号 [K2]

 KAT100 と KPA100 を作る中でオプション基板間で接続される信号のうち 8R と AUXBUS の信号を調べてみました。

① 8R
8R の信号は K2 内部では送受切替と IF アンプの電源に使われています。
AUX コネクタに出る時には 3.9kΩ の抵抗がシリーズに接続され、電流が Max 2mA に制限されています。
外部で使う場合はこの抵抗による電圧降下を考慮する必要があります。
Elecraft_K2_8R_AUXBUS_1.jpg
② AUXBUS
AUXBUS は分散制御をしている PIC マイコン間での通信に使われています。
ただし、KPA100 の PIC マイコンだけはポートに保護の抵抗が入っていないので注意が必要です。
入っていない理由は良く分かりません。
Elecraft_K2_8R_AUXBUS_2.jpg

KAT100 が完成 [K2]

 KAT100 が完成しました。

マニュアルに沿って、動作確認、調整を行い、無事に KAT100 が完成しました。
最初、K2 に連動して電源が入らず、焦りましたが、マイコン・ソケットで1ヵ所はんだ忘れがあり、それを修正したところ、無事に動き出しました。
SteppIR に繋いで、各バンドでの動作を確認しましたが、問題なく動いています。
DSC06352.JPG
実際に電波を出している状態での SWR が前面の LED で表示され、感激です。
次の KPA100 の組立を継続しようと思います。

KAT2 と KAT100 は混在できるのか [K2]

 KAT100 の動作確認に入る前に、既に K2 に内蔵されている KAT2 の扱いに関して確認してみました。

ググってみると、こんなページが見つかりました。
http://elecraft.365791.n2.nabble.com/K2-KAT2-and-KAT100-living-happily-together-td5922472.html
それによると、質問者の次の質問に対し、
Q:
I'm considering purchasing a KPA100+KAT100-2 and building both in a separate EC2 case.
My current K2 already has a KAT2 and KIO2 installed. I control the K2 with HRD via the KIO2.
If I connect the K2 to the KPA100+KAT100-2, will I have to remove the KAT2 or is there a way to bypass it? What about the KIO2 that's installed in the K2? Where do I connect my computer (the KIO2 in the K2 or the one in the KPA100+KAT100-2)??
A:
The external KPA100/KAT100 will co-exist nicely with the KAT2. You must connect the BNC cable to the KAT100 RF in jack to ANT1, and the KAT2 is automatically bypassed and forced to ANT1.
Build the cable that is specified for the KAT100. The connector with two cables plugs into the KIO2. Connect the other non-computer end to either the KAT100 or the KPA100 DB-9 connector. There is no path to the computer (RXD and TXD signals) from the KPA100 when it is mounted externally.
とあるので、問題なく接続できそうです。

KAT100 の動作確認、調整用に各種ケーブルを作成しました [K2]

 KAT100 の組立が済んで、いよいよ接続ケーブルを作成しての動作確認、調整に入ります。

作成するのは
① DC 電源コード
② K2 と KAT100 を繋ぐ同軸ケーブル
③ K2 と KAT100 を繋ぐコンロール・ケーブル
です。

① DC 電源コード
DC 電源コードはノイズ対策を施します。
具体的には捩るのとパッチン・コアの挿入です。
電源コードを捩る理由は下記に詳しいです。
エヌエフ回路設計ブロック 配線とノイズ
https://www.nfcorp.co.jp/pro/tips/noise.html
で作った電源コードがこれです。
DSC06347.JPG
② K2 と KAT100 を繋ぐ同軸ケーブル
これはこの先 KPA100 が完成した時を見越して、M - M と BNC - BNC を作りました。
BNC - BNC が2本あるのは、1本が K2 - KPA100 用、3D-2V の細い方が K2 - SDRIQ 用です。
DSC06346.JPG
③ K2 と KAT100 を繋ぐコンロール・ケーブル
これは CAT 用ケーブルともコネクタを共用するので K2 側からは2本、ケーブルが出ています。
DSC06348.JPG

おまけ
これは移動運用でリグとアンテナを接続するケーブルで M - BNC で約3mの長さがあります。
DSC06345.JPG

KAT100 の組立(その3) 〔K2、KAT100、KPA100 接続図あり〕 [K2]

 KAT100 の組立、その3です。

基板への部品実装が終わるとバックパネルの取り付けになります。
ここでバックパネルに追加工します。 M型コネクタとアース端子のところの塗装を剥がさないといけません。
DSC06337.JPG
これを組み込み、端子の配線が終わり、ケースを取り付けた状態です。
DSC06338.JPG
ここから PC、K2、KAT100 を接続していくケーブル作成、KAT100 の動作確認、調整に入ります。
ここで問題が。 KAT100 は K2 に内蔵できませんが、KPA100 は内蔵できます。
こちらでは KPA100 を K2 に内蔵させるのではなく、EC2 という K2 と同じオプションのケースに KAT100 と KPA100 を組み込む事にしています。
ところがあれだけ親切なマニュアルを作る会社なのにその場合の外部での接続図がありません。
仕方ないので考えてみました。
DSC06341.JPG
① KAT100 の動作確認、調整をする場合
この時は上のように接続します。
なので KAT100 用に電源ケーブルが必要になります。
② KAT100 と KPA100 を同時に使う場合
この時は下の図のようになります。
KAT100 用の電源コードは不要になり、KPA100 用に 20A まで電流が流せるフューズ付きの電源コードを作らないといけません。
CAT と AUXIO のケーブルはどちらも同じです。
K2 と KAT100 を接続する同軸ケーブルも同じとはいかず、上では BNC - M のケーブルが、下では BNC - BNC のケーブルと M - M のケーブルが必要です。
アンテナは K2 の BNC から M 型コネクタへの変更が必要です。
う~ん、いろいろとケーブルを作らないといけないなぁ....
一応、サトー電気で買いこんできてはあるけど、ちょっと面倒。

KPA100 の製作 (その1) [K2]

 KPA100 の製作、その1です。

KAT100 の製作中にシフトレジスタの IC 取り付けでミスったため、発注した IC が届くまで KPA100 の製作を進めていました。
一応、第1段階の基板実装が済み、これからは K2 と繋げての動作チェックになるため、IC も届いたので KAT100 の製作に戻ります。
で、第1段階の実装が済んだ KPA100 がこちらです。
DSC06336.JPG
メインのトランジスタと RF トランス周りを除いて、主要な部品実装は終わりました。
この後、K2 のコントローラーから KPA100 の制御ができる事を確認してからリニア・アンプ部の製作が始まります。
その前に KAT100 を組み上げ、EC2 と呼ばれる K2 と同じケースに組み込む予定です。

K2 + ZF Adapter + SDR-IQ + HDSDR + OmniRig ∽ KX3 + PX3 [K2]

 K2 に ZF Adapter が取り付けられたので、SDR-IQ を接続してソフトの設定を行い、k2 で Panadapter を実現しました。

これが K2 と SDR-IQ が連動して動いているところです。
HDSDR.jpg
〔設定手順〕
① PC に HDSDR と OmniRig をインストールしておきます
② HDSDR に SDR-IQ を動かすのに必要な DLL をインストールしておきます
これらは HDSDR のサイトからダウンロードできます。
HDSDR-DLL.jpg
③ HDSDR から SDR-IQ に接続して受信できることを確認します
画面上の ExtIO ボタンを押し、SDR-IQ の設定ができていることを確認します。
HDSDR-ExtIO-IQ.jpg
④ OmniRig のリグ設定ファイルを確認します
OmniRig.jpg
OmniRig-K2.jpg
⑤ OmniRig に K2 の通信条件を設定します
OmniRig-setup.jpg
⑥ HDSDR と K2 を OmniRig で接続します
HDSDR-OmniRig.jpg
⑦ HDSDR で SDR-IQ が Panadapter となるように設定します
これはメニューの選択
HDSDR-RF-front-end.jpg
これは設定内容
HDSDR-RF-front-end-2.jpg
⑧ ZF Adapter からの IF 出力を SDR-IQ に接続します
HDSDR の Start ボタンを押せば、SDR-IQ の受信が始まり画面にウォーターフォールが表示され、K2 のダイアルを動かせば画面の周波数が変化していきます。

まだ設定ができたところで、オフセットなどの細かい周波数設定はまだですが、十分に使えます。

K2 に ZF Adapter を取り付けました [K2]

 K2 に ZF Adapter を取り付けました。

① 取り付ける基板
Snap_002.jpg
かなり小さいです。

② ソケットの取り付け
Snap_007.jpg
写真では上端の黒いピンソケットです。

③ ピンと同軸ケーブルの取り付け
DSC06326.JPG
基板にピンと同軸ケーブルを取り付けます。

④ ソケットに挿入
DSC06328.JPG
ソケットに基板を挿入します。

⑤ 同軸ケーブルを BNC コネクタに取り付け
DSC06330.JPG
空いているトランスバーターのコネクタ穴に BNC コネクタを取り付けます。

⑥ 外観
DSC06335.JPG
完成後の写真です。

あとは無線用 PC への HDSDR と OmniRig のインストールと設定です。

QRPproject から K2 ZF-Adapter が届きました [K2]

 QRPproject から K2 ZF-Adapter が届きました。

これで K2 に IQ-SDR を接続して、panadapter として使えそうです。
DSC06320.JPG
KAT100 と KPA100 を作る合間に組み込んでみようと思います。

KX3 2m module の QRH (その2) [K2]

 KX3 2m module の QRH その2です。

ちょっと QRH の原因になりそうな事を考えてみました。
まず、2m オプションも含めた KX3 の構成です。
Elecraft KX3 送信機ブロックダイアグラム.jpg
Si570 で直接オーディオ信号を Mix して送信信号を作っています。 2m では 48~50MHz の信号に 96MHz の信号を Mix して 2m バンドの信号を作っています。
ここで QRH の元は Si570 か 96MHz の LO になります。
Si570 は低ジッターの高精度発振器です。
仕様書では Total Stability が Temp stability = ±50 ppm のランクで ±61.5 ppm です。
これは 50MHz で 3075Hz の変動です。 ただし、TA = –40 to +85 ºC の場合です。
また普通の水晶発振子の安定度は 10 の -5~-6 乗程度、つまり 10~1 ppm です。 なので 96MHz の発信安定度も同じくらいの筈です。
で、Elecraft が推奨している「ELECRAFT KX3 EXTENDED VFO TEMPERATURE COMPENSATION PROCEDURE」を見ると、高安定の信号源を使い、KX3 を冷蔵庫で冷やしておき、そこから温度を上げながら信号源の信号を受信して補正データを自動取得して保存し、そのデータを使って Si570 の補正を行うようです。
ちゃんとやるなら GPSDO の 10MHz 信号を使って SG を動かし、安定な 50MHz 信号を作って補正した方が良さそうです。
こりゃぁ、簡単にはいかないなぁ。
なにしろ SG のエージング時間も最低1時間は必要だろうし、冷蔵庫で冷やすのにも1時間は欲しいし、手間がかかりそうです。 各機器を温度平衡させるのに苦労しそうです。

KPA100 の Inventory [K2]

 KAT100 の IC が届くまで KPA100 の組立を進める事にしました。

まずは Inventory からです。
パーツリストに従って個数をチェックし、グループに分けて小分けしていきます。
この作業を進める中でオリジナルのマニュアルにあるパーツリストに間違いを発見。
パーツリストの図と説明がずれています。 これを確認しながら進めるのは間違いのもとなので、日本語マニュアルの方のパーツリストを使って Inventory を行いました。 こちらは合っています。
しかし、問題発生。 コンデンサ2個が足りません。 キット購入先に連絡させていただき、不足の報告と部品の送付をお願いしました。
〔グループ分けした結果(一部です)〕
DSC06318.JPG
この後は抵抗の半田付けから始まるようです。

KAT100 の組立(その2) 「やってしまった編」 [K2]

 KAT100 の組立(その2)ですが、副題は「やってしまった編」と相成ってしまいました (T_T)/~~~

途中、FET やトランジスタも動作を確認しながら組み立てていきました。
DSC06296.JPG
で、RF 基板の組立は無事に終了、DMM を使って各部の抵抗値測定も異常なし。
DSC06314.JPG
ここからフロントパネル基板の組み立て開始です。
で、抵抗、コンデンサ、トランジスタときてシフトレジスタ IC の取り付けでやってしまいました。
足がうまく入らず、あれこれやっているうちに逆に差し込んでしまい、気が付かずに半田付けしてしまいました。
ソルダーウィックや「はんだシュッ太郎」を動員して取り外そうとしましたが、うまく外せず、パタンがダメージを受けそうなので中断。 オンラインショップで調べると、割と通販で売られているチップでした。
そこで新しいチップを手配することにして、足を切断して IC を取り外しました。
DSC06317.JPG
やはりはんだ付けする前にダブルチェックですね。