２０２６年４月吉日
JH3OZA
工事中
はじめに
小型の47GHz無線機を久しぶりに製作することにしました。今回は、各ブロックを作りながら
不具合が発生した場合は順次作り直しすることにします。
最初に、無線機のブロックダイアグラムを作成し、それに沿って各ブロックを製作します。
１）無線機のブロックダイアグラム
・本体内部にFM変調回路と受信復調回路を内蔵し、送信はダブル、受信はトリプルスーパー、
周波数は第一、第二ローカルをPICで制御して可変させる。
・送信と受信のアンテナ切替は、導波管のサーキュレータを用いる。
・外部IFを設け親機（430MHz・ISDBt用）を接続できるようにします。
２）設計
＜基本構想 PICプログラム＞
・電源ONで受信周波数を47.090GHzで動作させますが、CWIDプッシュスイッチを押しながら電源ONさせると
47.080GHzで開始するようにもします。
・受信時、ロータリーエンコーダーを用いて可変すると1kHz単位、エンコーダーのプッシュスイッチを押しながら
可変すると10kHz、またCWIDプッシュスイッチを押しながら可変すると50kHz、同時に２つ押しながら可変すると
100kHz単位で変化するようにします。
・送信時、最初に送信した周波数をメモリに記憶させ、受信時周波数を可変させても送信周波数が最初の周波数で
送信できるようにします。
・無線機本体のみでFM変調や復調ができるようにし、外部ＩＦ端子は中間周波（IF)を取り出せるようにします。
この外部IFは、430M親機(SSB,CW)やデジタルテレビISDBt(47.085GHz)を可能にするためのものです。
・送信時、CWIDプッシュスイッチを押すとID（F2A）を発信するようにします。
＜配線図 & 配置図＞
３）50GHz用TRXユニット NardaWest 50GHz TX RX Converter Units
NardaWestの送受信用コンバーターを入手しました。
スペースを考慮にて、送受信コンバーターを2段重ねにし、入出力側にＮＥＣのパソリンク50から
取り外したサーキュレータを使い送受切替を行うこととします。
また、この2段重ねにすると電波の偏波面が水平になるため、出力側に導波管ツイストを用い90°回転させ
垂直偏波とすることとします。
この送受信コンバーターの47GHzの性能を調査
TX module (47.1GHzにて) RX module (47.1GHzにて)
(供給電源 Vcc=6.3V Id=680mA) (供給電源 Vcc=6.3V Id=730mA)
Lo(-10dBm), IF(0dBm), OUTPUT RFin(-55dBm),Lo( -10dBm)
10.900GHz 3.50GHz 18dBm IF (GHz), IF(dBm)
11.025GHz 3.00GHz 19dBm★ 1.34GHz -64dBm
11.150GHz 2.50GHz 19dBm★ 1.54GHz -55dBm
11.275GHz 2.00GHz 19dBm★ 1.74GHz -49dBm
11.400GHz 1.50GHz 18dBm 1.94GHz -42dBm★
11.475GHz 1.20GHz 17dBm 2.14GHz -40dBm★
2.34GHz -43dBm★
2.54GHz -43dBm
2.74GHz -49dBm
47GHz帯で、IFが2.0GHz〜2.5GHzにおいて、送信出力およそ<100mW、受信(ゲイン）約＋15dBでした。
今回のサーキュレータ損出が大きくLoss 5dB程あり改善する余地があります。
４）ローカル発振器の製作
４−１）第１と第２ローカル発振器をテストするプログラム作製治具
・RF 47.090000GHz時 ロータリーエンコーダーとプッシュスイッチを用いて 1k,10k,50k,100kHz単位で可変
TX： Lo1 5.590GHzx8, Lo2 2.370GHz, RX : Lo1 5.580GHzx8, Lo2 2.395GHz, IF : 55MHz(INT)
・RF 47.090000GHz時 外部ＩＦ
TX : Lo1 5.571GHzx8, Lo2 2.090GHz, RX : Lo1 5.621GHzx8, Lo2 1.69GHz IF : 432MHz（EXT)
・RF 47.085GHz ISDBt時 外部ＩＦ
TX : Lo1 5.575GHzx8, Lo2 1.718GHz, RX : Lo1 5.586GHzx8, Lo2 1.63GHz IF : 767MHz (EXT)
＜ PICプログラム試作器＞
PLL発振器を２ヶ使用しSPI方式でDATAとCLOCKを兼用、周波数はロータリーエンコーダーで可変、
またI/Oポートを節約するためブザーをエンコーダのスイッチと兼用、LCDディスプレーはi2c接続とします。
(PICは、低価格の18F24J10 を使用、内部メモリのプログラム使用容量94％に達しました。）
４−２）ローカル発振器（HMC833, 30MHzオーブン発振器, PIC）
Vcc=8V, Icc=<500mA
原発（1.884GHz）を発生させ24逓倍し、さらに原発とミキシングする。
４−３）発振器(ADF5355,MAX2870)を2ヶ内蔵した局発の製作
自作した90ｘ100ｘ25mmのケースに入れ内部配線しました。
供給電源 +5V 500mA
信号スペクトルとフェイズノイズの測定
・第一局発
：第二局発
今回は、２ヶの発振器を製作しました。フェイズノイズの良い（4-2）のHMC833を使いたいのですが、
逓倍器やプログラムの作製が簡単な（4-3）の方を使うこととします。
５）受信中間周波 2400MHzコンバーター
５-１）2400MHz高周波アンプの製作（第２中間周波）
マキ電機製の基板を使い低ノイズの20GHz用GaAsを用いて作ることにします。
Gain +18dB/2400MHz, +19dB/5760MHz 5.7GHz帯は、2.4Gフィルターでカットします。
５−２）2400MHz IF受信ミキサーの製作
IAM91563 (AVAGO)を使用した受信ミキサーです。 （AVAGO データー資料より）
供給電源 +3V 10mA程度、ローカル信号入力は0dBm程度で済む。その時の変換ロスは、+数dB程度
５−３）2400MHz（BPF)フィルター RLC製 F14101 使用
５−４）第１中間周波数 (55MHz) FM復調器 (FM Demodulator)の製作
自作基板に必要な箇所のみ部品を取付け
MC3371使用 IF 460kHz特性
47GHz帯ですので広帯域（460±10kHz)フィルター使用
５−５）2400MHzの受信コンバーター
発振器と同じケース（90ｘ100ｘ25mm）を作り製作しました。
供給電源 +8V 100mA
６）送信中間周波 2500MHzコンバーター
６−１）2500MHz（BPF)フィルター
2GHz付近の手持ちフィルターを探したところ既製品の2.5GHzが見つかり利用することにします。
６-２）2500MHz送信コンバーター全容
このコンバーターは、Lo信号(2065MHz)とIF(435MHz)をミキシングし2.5GHzを作り出す方法と、
逓倍方式でも動作するようにするため、IF信号なしでローカル信号(2500MHz)を入力することで、
スルーして出力に2.5GHzの信号が表れるようにしました。
IF（435MHz）の信号を出力制限するためにリミッターを設け、また送信時の切替用にバイアスティ
（Bias Tee）ユニットを儲けています。
供給電源 +5V 30mA
７）マイクアンプの製作
本体の内蔵コンデンサーマイクを設け外部マイクとミキシングして信号を増幅し、リファレンスのオーブン
にFM変調をかけています。
８）受信感度（Ｓ）・出力(P)メーター
受信感度（Ｓメーター）は、ＦＭ復調IC（MC3371）のRSSI端子から取り出しさらに増幅してメータに表示、
送信パワーは、ＡＮＴに接続する導波管内に検出用ダイオード（1SS99)を取付けその出力電圧を増幅して、
メータに表示させています。（感度が悪い1SS99を使うのが好まないが取扱し易い）
９）電源回路
供給電源は、7.4V用モバイルバッテリーを用い、内部基幹電圧をコンバータ(TPS61088)で昇圧し+8Vとします。
50GHz用送受コンバーターは、制御端子付きの４端子（NJN2396F63)、PLLとPIC回路は三端子＋5V、FM復調と
オーディオ回路は４端子R＋6.3Vを、それぞれPICで制御しています。
１０）ケース（140ｘ160ｘ180mm）作り
LCD表示器や、Sメータ-、ロータリーエンコーダーの配置や操作性を考慮し、取付け場所を決め、
各ブロックが入るように配置し、また放熱も考えパンチングメタルのアルミ板を使い、切断
折り曲げ、穴あけ加工をして製作しました。
１１）組立
１２）性能
１３）感想
初期の設計には入れていなかった外部ＩＦを、後日役に立つと思い欲張って設けてトランスバーターとしても働くように
作りました。それは、ＳＳＢやＣＷ対応できる430MHzの親機やＩＳＤＢｔデジタルテレビに対応するために設けたものです。
そのため、取扱う部品が少し多く複雑になり、計画していた消費電力よりも大きく（5V,4A）20Wとなってしまい、あまりにも
効率が悪いためDC/DCコンバーターの供給電圧を5V->7.4Vに上げ、16Wまで下げる改善を行いました。
また、コンパクトに作ったつもりでしたが、ちょっと大きく重く総量2.9ｋｇになり反省する点が多くなりました。
さらに、アンテナ切替に用いたサーキュレータが思ったより通過損出(-5dB程)が出て調整しきれなかったことが残念でした。
次回製作する時は、機械式のリレーを用いることにします。
以上
By JH3OZA
・＜ご参考＞
1）77GHz トランシーバー２号機の製作メモ ２）134GHz トランシーバーの製作メモ
３）249GHz トランシーバー２号機の製作メモ
By JH3OZA 2026年4月
