redpitayaで遊ぶ

１．はじめに 別のブログ「An alternative Appoach to Realize 100W HF Tranceiver with RedPitaya or TS-680SDR」に１９８０年代中期に発売された古いケンウッド製の無線機を組み合わせてＨＦ帯１００ＷＳＤＲ無線機を作る製作記を発表しています。改造方法はこれを参照して頂ければよいのですが、このような試みに至った背景をここでは説明してみようと思います。 ２．最新のＳＤＲ機とは 米国では２０００年中期からＰＣを変復調に使ったアマチュア無線機構成の開発が盛んでこれをＳＤＲと呼んでいます。最初はＦｌｅｘ　Ｒａｄｉｏ社が有名ですがＡ／Ｄ、Ｄ／Ａにはプロ用のオーディオサウンドカードを使っていましたが最近はＨＦ帯まで広帯域なＡ／Ｄ、Ｄ／Ａが開発されたのでこれを使ったＤＵＣ／ＤＤＵ方式に移行しています。例えばＴＡＰＲが開発したＨｅｒｍｅｓが有名です。その後第４世代携帯基地局用が普及によってこのＤＵＣ／ＤＤＵ用のＩＣは大変安くなりました。例えば小生が所有しているＲｅｄＰｉｔａｙａは２ｘ２のトランシーバーで３万円台までになっています。 方式にはそれぞれの長所短所がありますが、ＤＵＣ／ＤＤＵ方式の特徴の一つとしてＰＣ以外の外付けの装置が極端に少なくなってきます。外付けとして必要な装置とは送信系としては必要な電力例えば１００Ｗを得るためのリニアアンプとその不要高調波を除去するＬＰＦであり受信系は受信帯域外の干渉波を除去するプリセレクターです。それでもこの外付け装置は新たに色々開発されておりＴＡＰＲの開発した装置でもPenelope、Pennylane、Apollo、Alex、PennyWhistle等々とても覚えられないほどの数のボードがありそれぞれのインターフェースが開発されています。逆に言うとこれだけの装置を購入する費用がかかると言うことです。大したユーザー数もいないので安定した供給もままならず価格もなかなかのものです。多分この辺が普及の足かせになっていると考えたのでしょう、ＡＮＡＮはＨｅｒｍｅｓのボードに専用の外付けの装置を一体化して例えばANAN-100Dとして発売してそれなりに成功しているようですがそれでも価格は３、４８９ドルでなかなかの高級機の値段です。このあたりがマスマーケットを前提にした保守的な

1. Introduction It would be no doubt that Redpitaya is the next generation of Hermes introduced by TAPR for homebrew-radio amateurs. There are several approaches are introduced to be able to achieve 10W-100W HF tranceivers. 1) HAMLAB Price tag is Euro699.00 including one RedPitaya and output power is 10W. 2) TAPR developed peripheral devices or second sources for Hermes One example is described by KA6S as rf-adaptor project . I am not sure the additional cost but it will be around $500-$1,000. The approach I describe here is a derivative of item 2).  By utilizing non-SDR tranceiver hardware in the market, the additional cost keeps around $100. 2. TS-680SDR Project I have one TS-680S and it is slept in my junk box for more than 20 years. It is a popular auction product and the average price is around $100. Basic concept is Connect RedPitaya OUT1 to TS-680S 100W Final Unit input Connect RedPitaya IN1 to TS-680S Presector output in Signal Unit Connect RedPitaya Connect

PowerSDR OpenHPSDR mRXPSが動くようになったのでWSJT-XをつないでのWSPR-2モードで半日10mWの出力で7MHzから21MHzまでホッピングさせてみた。最初に853km離れたJH6LAV局が10MHで拾ってくれてつぎに1,708km離れたRA0CCKが14MHzで拾ってくれた。なかなかの成果だと思って整理いたらなんと8,610km離れたZL1RSがS/N-25dBで受信レポートが上がっていたのには驚いた。   10mWは特定小電力のジャンルでせいぜい数百メートル程度と思いがちだけれど、まあ、名前と生きているかだけの情報量を２分もかけて送っているだけだけれども１万ｋｍに近い距離に到達しているとは驚きである。   JA1AAのQRP記録は「5mWでWAC」だそうだからちょっとS/N的に厳しいそうだけどなんとかなりそうな気もする結果でした。    

裸のままでは実験中に基板を傷を付ける可能性もあるので早々とALUケースに収納した。 添付されている１．８ｃｍｘ１．８ｃｍのテープの使い方をredpitayaに問い合わせてみるとか「FPGAの上に取りつけている放熱フィンを取り除いてこのテープをFPGAとアルミ上蓋の間に挟め」とのこと。 以下が詳細な作業経過。 ２つのプラスティックのねじをラジオペンチを使って裏面から取り外して放熱フィンを取りはずしたところ。 ティッシュでグリルを取り除いてテープを貼り付けた 次にアルミケースに収納する作業でSMAコネクターの半田作業が手付のため０．５ｍｍぐらいのスペースがありアルミケースに干渉しているため基板がうまく入らない。 SMAコネクタとケースが干渉して４つの基板取りつけ穴がケースと合っていないので裏ぶたをねじ止めできない そのためSMAコネクタかアルミケースを削る必要があると思い柔らかい材質のSMAコネクタ周辺のアルミ側を削って見た。 やすりがけで左側のコネクタ部分での干渉はなくなった。FPGAとアルミ蓋の間のテープの厚みで基板中央が少し盛り上がっている この作業でうまく基板がケースに収まったのでLED用の導波管の役割のプラスチック棒を入れて４つねじで裏ぶたを取りつけ４つのクッションを張り付けて完成。 やすりがけでコネクタもきれいにケースに収納されている 電源を投入して正常に動作するのを確認した。放熱フィンの時はかなり局所的に熱くなっていたが、アルミケースの時は全体的に生温かくなりFPGAの放熱効果もよいようである。 気になっていたLEDもよく見えるので本来のシールド効果以外に放熱効果もあるようでめでメデタシメデタシ 早速redpitayaからは既に「SMAコネクタにマスクをして新規の基板はコネクタの位置は完ぺき」との返事あり。ちなみに小生の基板のバッグには11/2015の印字がある。少し古い基板か？

redpitayaのサイトのQuick StartのページとRed Pitaya Hardware Specifications V1.1.1を見ながら動作に必要な準備を行った。 １．電源アダプター：micro USBタイプのコネクターを持つ５V、２Aを指定されているので手持ちのアップル製のの５．１V２Aがあったのでこれを使うことにした。 ２．SD　Card：３２GBMaxなので手持ちに東芝製のHC　Class４の16GByteがあったのでこれを使用することにした。 ３．イーサは使用中の無線LAN子機のハブは１００Mbpsしかないことを承知で当分これを使うことにした。将来的には1Gbpsに変更する予定。 ４．現在のOSは"red_pitaya_OS-stable.img/red_pitaya_OS_v0.95-1_14-Apr-2016.img"である。 ５．PCで作成したOSを格納したmicro USBをredpitaya　boardに差して電源ケーブルとイーサケーブルも差して電源を投入すると複数のLEDが点滅する。 必要なケーブルを差して電源ON 無線LAN子局から取得したIPアドレスをブラウザーに入力すると上記のようなオープニング画面が出る。右下にサポートしているブラウザーにかえるように警告がでる     ６．例えばスペクトラムアナライザアイコンを選んで購入のページでFreeTrialを選んでも正常にスペクトラムアナライザーは動作しない。これはIEをサポートしていないためと思い、Firefoxをインストr－ルすると正常に動作することを確認した。これで３．７５万円の投資回収の最初のステップを通過した。           Firefoxで入力端子に何も接続せずに７MHｚでSDRを送信モードにしたときに漏えい電波（基本波と３倍の高調波が観測されている） 

４月１９日にredpitayaに直接発注したredpitaya　boardがようやく到着した。遅れた理由はケースに従来のプラスティックに加えてアルミ製「ALU」が新製品として加えられたので２つの製品が揃うまで出荷しなかったので時間がかかったためである。 おしゃれな左がALUケースの箱右がPitaya Bardの箱 支払いはpaypalでRed Pitaya d.dに支払った€274.10（日本円で３．５５万円、内redpitaya boardが$238.80)と別途日本到着時に支払わされた消費税１，０００円、地方消費税２００円、手数料９２６円である。何時も勝手に取る手数料には腹立たしい。総額で約３．７５万円であった。今年最大の投資が吉と出るか凶と出るか？ ALUケースの左が裏蓋、右が表蓋（コネクタ用のスロットが左右にある） Pitaya Boardの箱を開けた状態