010: Multi-band simple converter (SA612A)

 7MHz受信機で他のバンドも聞くための簡単コンバータ。中身はBPF、ローカル発振部、それにギルバートセルDBM のSA612A一個だけで構成されています。オールバンド化するなら局発はPLLでスマートにやるべきでしょうが、数バンドだけならこんなイージースタイルで十分。高周波増幅段が無いことに疑問を感じる方がいると思いますが、このICの単体NFは5dB以下で大変高感度です。その前段に下手なアンプを付けると、相互変調などの妨害マージンをただ失うだけの結果につながりかねません。電離層反射の普通のHF伝搬に使うならRFアンプは不要です。

 このコンバータの課題は、BPFとSA612Aの整合とバンド切換えをどうするかでした。ICの入力インピーダンスが高いので、最初は広帯域のトロイダルトランスでBPF出力インピーダンス50Ω→800Ωにステップアップを試みましたが、ICの入力容量が影響するのか、どうにも昇圧利得が取れずギブアップ。結局Lマッチでやっつけていますが、インピーダンスが高いので切換えにはダイオードS/Wが使えず、メカのロータリS/Wを使っています。

 出来上がったコンバータの変換利得は、DBMの入力をLC並列共振回路で処理する場合に比べて数dB劣る結果となっています。しかしそれでも各バンドの変換利得は10~11dBあり、それぞれ-20dBμVの信号がピーピーと聞こえるので感度的には十分なものがあります(NFは未測定ですが多分10dB程度でしょう)。通過特性測定の利便性から、BPFの入出力インピーダンスは50Ωに統一したのですが、整合ロスの観点では出力側だけ直接ハイインピーダンス(1.5kΩ)で受け渡したほうが良かったかもしれません。

 イメージ抑圧比は57~62dB、IF妨害比も一番近い3.5MHzで50dB取れているので、簡単コンバータといえども十分実戦で使えています。2021年春製作。

Multi-band converter (3.5, 28, 50MHz to 7MHz), conversion gain 10-11dB,image rejection 60dB, IF rejection≧50dB



This is a multi-band simple converter to watch several other bands with a 7MHz mono-band receiver. It consists of band pass filters, crystal oscillators, and one DBM IC (SA612A of Gilbert cell). If I need an all-band converter, I should prepare a programed PLL oscillator for it. But I only want to watch some favorite bands this time. Therefore, such an easy style is enough for me. You may say “Why is the RF amplifier omitted?” But I want you to remind that the noise figure of SA612A is less than 5dB of very good level, and LNA’s are not always necessary for the ordinary HF propagation of ionospheric reflection. Installation of a pre-amplifier can lead to the result which is only deprived of the interference margin of the cross modulation.

The point of this converter was how to make an impedance matching and band change between BPF and SA612A. Because the input impedance of SA612A is high, and a broadband toroidal transformer ( 50Ω to 800Ω)was tried at the beginning. But conversion gain was only 3dB or so, and this way couldn't help be given up. After all, L-matching networks were adopted, and mechanical rotary S/W was used to change the band. (Diode S/W which has one pF of CT is not suitable for a high impedance circuit.) Conversion gain of this converter is 4-5dB inferior to that of DBM whose input is treated with a parallel LC resonator. But it is still more than 10dB on each band and -20dBμV signal can be heard normally, so I think sensitivity is enough. (NF has not been measured. I think it'll be about 10dB.) As it is convenient in the actual measurement, input/output impedance of BPF's were kept in 50 Ω. But maybe it's better to keep it in high impedance (1.5kΩ) at only the output in the matching loss point of view. The image rejection ratio is 57-62dB on each band, and the IF rejection ratio is 50dB even on 3.5MHz. This simple converter can be used practically enough in the actual scene. Manufactured in 2021spring.

Multi-band converter (3.5, 28, 50MHz to 7MHz), conversion gain 10-11dB, image rejection 60dB, IF rejection≧50dB

 

 

 

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2021年06月10日