＜来夢SDR�@さわり＞　【2017.6.3】


　ひょんなことからＳＤＲボードを入手してみることになりました。話のスジからすると、最初はドングルＳＤＲを入手して、いろいろなソフトで遊んでいたのですが、流石にもう少し「高度な」ＳＤＲが欲しくなってきたからです。実は、ドングルＳＤＲは良く考えられていて、ＳＤＲのとっかかりには極めて有用だし、そこそこ実用性もあるので、最初に遊ぶには、情報も多く、いい遊び相手にはなると思っています。なので、これについては別途項目を起こして記述してみたいと思います。

　ということで、ドングルＳＤＲの遊びに少し飽きたころで、入手できた来夢ＳＤＲについて書いていくことにしましょう。故あって、ＬｉｍｅＳＤＲという本家の呼称を本稿では来夢ＳＤＲと書いていくことにします。最初に断っておきますのでご承知おきください。しかし、なんだかよくわからないのは、ＳＤＲボードにライムとか、果物の名前を付けるのが流行っているのでしょうか？ちょっと前には赤ドラゴンフルーツＳＤＲ（redpitaya）があり、また、キウィ（Kiwi）ＳＤＲなんてのもあるようです。このセンスはオジサンには良く理解できません（苦笑）。

　さて、この来夢ＳＤＲはクラウドファンディングでビジネス化が成立したＳＤＲ基板なのですが、検索すると日本でもボチボチ購入者が居るようですね。私は友人から情報をもらって物珍しさで飛びついたのですが、その選択理由は「極めて広い周波数レンジ」の割には「安い値段」です。１００ｋＨｚ〜３ＧＨｚという、およそ無線で遊ぶにはほぼ困らないだろう、受信周波数帯域を実現しています。これはドングルＳＤＲと同じ、チューナ+ＦＰＧＡという構成になっています。この帯域だと下はＡＭラジオ〜ＨＦのアマチュア無線〜ＦＭ放送から、上は４ＧＬＴＥ-Ａの帯域まで送受信可能なので、えらくいろいろなことで遊べるのだろうと思ったのです。なお、受信機は２台、送信機２台を有していて、それらは独立に動作できます。受信機２台を使ったダイバーシチやＭＩＭＯなんてのもできるのかしら？まぁ、詳細は来夢ＳＤＲの本家ページを参照してください。

　さて、この来夢ＳＤＲですが、注文したのは１６年の年末休みの頃です。そのころはまだファンディング中だったようで、目標の２倍の金額が集まったとか言っていたようですが、製品出荷は１７年が明けてからだったと思います。友人は２月には入手していたようですが、私の入手は４月初めでした。それではさっそくアンパックしてみましょう。

来夢色のパッケージ　




オープン状態

　こんなパッケージに入ってきました。確かにＬｉｍｅなのでライム色のシャレた個装箱になっています。パッケージを開くと、なんと周波数とそれに対応する電波システムが表になっていました。残念ですが、これは英国のもので、日本での周波数利用は相当に表記と異なっているようです。

周波数表

ヨーロッパの携帯電話の基地局周波数のようです

　で、実際のブツはこんな感じです。

来夢ＳＤＲ全景





クローズアップ

LMS7002MはRFフロンドエンドLSI




クローズアップ

1005部品もびっちり　右下はアリテラのFPGAでダウンサンプラーとかNCOとかFIR、CICとか・・・

　これって、けっこう小さいです。もっと小さいのが、ＲＦコネクターです。ＳＭＡくらいつけてくれても良さそうなのに、ＲＸアンテナを３バンド×２=６個、ＴＸアンテナを２バンド×２個で１０個もコネクタがあるのでU.ＦＬとかいうタイプの貧弱なものが基板にＳＭＤ実装されています。なんだかすぐに壊れそうですね。ということで、ＳＭＡに変換するケーブルも数本調達してみました。これを以下に示します。

UFL-SMAケーブル−７

真ん中の金具はUFLコネクタ挿抜工具





UFLコネクタ

いかにも脆弱な構造になっているので挿抜していると壊れそう

　やっぱり、この基板、そのままにしておくと確実に壊してしまいそうです。なので、ケースに入れてみました。

ケース入り基板−９

アンテナ端子は必要に応じて増設
基板を固定しないと壊れそうなのでまずは形を整えました

　このように、ＵＳＢ３．０延長ケーブルを挿入した状態でケースに固定してしまいました。どうもＵＳＢ端子を丸だしにしておくと、挿抜回数がかさむと、これもまた壊れそうな気がしたので、壊れるならば、ＵＳＢ延長ケーブルのコネクタが「先」になって欲しいものです。

　何気にケースの中に、ＲＦコネクタの挿抜用の治具も写し込んでおきました。こんなものでも数百円もしますが、治具で挿抜することで、コネクタ（特にオス）を長持ちさせることが出来るかもしれません。

　まずはここまで作ったのですが、さて、どうやって動作させようか？なんて、いまさら間抜けな話をしていました。実は、このＳＤＲボードは、あちこちに情報が分散していて、簡単に動作させることができなかったのです。ここではそれを嘆くポストがありました（笑）。

　ネット上のあちこちを徘徊老人してみたのですが、どうも現時点では２つの方法があるようです。なお、私はWindows64ビット環境です（このＳＤＲのＯＳはUbuntuみたいですが）。

�@Limesuiteと呼ばれる機能チェックプログラムで各種機能を確認する。
�ASDR console　と呼ばれる聞きなれないＳＤＲソフトを利用する。

　なんだか�@は個別の機能をチェックするプログラムらしいのですが、ＳＤＲとして動くことを早く見たいので、いきなり�Aを実施することにしました。ＰＣの設定は以下の通りです。

（１）まずはここ(Ｌｉｍｅｓｕｉｔｅ)にアクセスして4.1.1のＵＳＢドライバーをインストールする。
（２）次にSDR consoleのＶ３をダウンロードする。
（３）起動してアンテナの設定、ＬＮＡのゲイン設定を行う

　ことで、ＳＤＲとして動くことが確認できました。このソフトは数あるＳＤＲソフトの中では中級レベル（の上？）に見えます。まずはＦＭ放送でも・・・と当地では８１．９ＭＨｚが強力なので受信すると、きれいに復調できました。しかし、噂通り、ＨＦ以下の周波数は、相当に感度が悪そうです。７ＭＨｚなんて全く聞こえません。まるで、ドングル（ＲＴＬ−）ＳＤＲをダイレクトサンプルで受信している（あるいはそれ以下？）ような感じなのです。

　ネットを見渡すと、７ＭＨｚのＬＳＢや１４ＭＨｚのＣＷを受信しているサイトがありますが、これは来夢SDRの改造が必要なようです。

　いろいろネットを探ってみると、３０ＭＨｚ以下の周波数帯は入力回路で感度を制限しているようです。もしかすると、中波の強大なレベルの放送や短波のクソ放送（主に大陸系？）を受信しないで、妨害にならないようにする措置かもしれません。この来夢ＳＤＲは、もともとの成り立ちを見ると、ハイバンドの移動通信や、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、等の帯域でいろいろ遊んでみることを目的としているようなので、ＨＦの動作なんてのは考慮されてなかったのだと思われます。

　ただ、チューナの特性は１００ｋＨｚからとなっていて、これを来夢ＳＤＲのスペックに書いてしまってあるので、それを目当てに購入した人にとっては「騙し」になってしまうわけで、来夢ＳＤＲも対応法について発表しています。中身は簡単で、差動入力を低い周波数（ＨＦ）ではショートになるインダクタンスのチップＬを取り除くという話になります。まぁ、これを見るに、ボードの供給時はＨＦなんてスコープ外だったけど、意外と要望が多いので仕方なく対応したということでしょう。この会社にボードを送り返せば、チップＬの除去処理をして送り返すともアナウンスされています。

　しかし、やることは簡単なので、ちゃっちゃとやってしまいましょう。まずは、Ｂｅｆｏｒｅです。下の写真のＴ３の前にあるチップＬがＨＦ信号ショートの犯人です。

Ｂｅｆｏｒｅ

真ん中のT3の文字の下のLが感度低下の犯人らしい

　このＬを両端子に同時に二本の半田ごてをあてて、一気に除去します。簡単に取れますよ。で、取ったチップＬは以下の通りです。

除去したチップＬ

メモリは１ｍｍ間隔なので１００５部品ということのようです

　これって１００５部品と言うやつでしょうか？念のためインダクタンスを測ってみたのですが、チップ部品測定用のプローブを使っても測定できませんでした。壊れて（断線？）しまったようです。

ということでアフターは以下のとおりです。

チップL除去後―１２

真ん中のT3の文字の下のLが除去されました

　チップＬ除去後のボードはあまりきれいではありませんが、ここで特性を比較してみましょう。

周波数特性―１３

　この図はチップＬを除去前と除去後で、来夢ＳＤＲでSDRConsoleで受信・表示されるレベル（ＡＧＣはＯｆｆ）を示したものです。ＳＳＧのレベル偏差は１ｄＢ以内（誤差の少ないＭＳ２８３０Ａで確認済み）だったので、補正はしていませんが、傾向を見るには支障ないでしょう。これを見ると、Lの除去前はどえらく減衰が起きているのですが、除去することで低域の減衰も含めて大きく改善されています。HF帯のだらだらとした減衰もフラットに改善されたのですが、３MHｚ以下の周波数では、別の要因で減衰が起きているようです。

　さて、ここまで来たら、あとは供給者は本来想定していなかったであろう「ＨＦ」の受信に移ります。

　まずは、７ＭＨｚ帯のスクリーンショットです。この前に感度をラフに測ってありますが、それは２μＶｒｍｓ＠Ｓ／Ｎ＝１０ｄＢでした。チューナーが本来は重視していない領域（ＨＦ）なのと、Ａ／Ｄのビット数が１２ビットなので、こんなものなのかもしれません。しかしまぁ、ＨＦ帯では特にローバンドでは感度ばかり高くても、いろいろな妨害が多く、フロントエンドの帯域制限をしっかりしないと、何を受信しているのか分からないことになります。

SDRconsoleの７MHz受信時スクリーンショット



　

　と言い訳を打ったところで、上の図をみてみると、まぁ、そこそこの強度で受信ができています。ただ、どうも一定間隔で不要な線スペクトルが見えてしまいます。これは、ＩＱインバランスによるＤＣ処理ができていないのか、はたまた別の原因なのか良くわからないのですが、まだ、このソフト（ＳＤＲconsole V3）は来夢ＳＤＲに対応したばかりなので、もしかしたらバグなのかもしれません。あるいは、なにかＰＷＺが設定間違いをしているかもしれません（その可能性も高い？）ただ、これはソフトの機能であるオートノッチを効かせると、まったくビートは再生されませんから、気になることはありません。その様子も下の動画の後半に示しておきます。スクリーンショット左下のNotch　Auto enable　のチェックを外したりつけたりで、ノッチのオンオフが変わるので効果を見てください。　

jじつは、マウスで選局して、ジョグで微調整するという操作が新鮮で、もしかするとダイヤルチューニングよりも便利かもしれないと思いはじめました。バンドスコープで信号が見えたらカーソルで狙って微調整無しでちゃんと再生できると、「お、やった！」なんて気にもなります（笑）。