マイクロ波SDRトランシーバー

ラングストーン プロジェクト

Langstone とは、オールモード マイクロ波トランシーバーの企画名です。
このトランシーバーは、Raspberry Pi4 と Adalm Pluto で動作し、 70MHz から 5.7GHz までの帯域をカバーします。

Soon release：
24GHz WAVELAB 23X1008XN コントローラーバージョン１ です。
LO:2109MHz
IF:1288MHz
PLL:ADF4351
リファレンス：10.0MHz OCXO
Xsdjasd 10MHz OCXO 周波数基準モジュール 黒い周波数計 サウンド デコーダ周波数計用の低位相ノイズ＠アマゾン
１．回路図 <- アップロード済
２．マニュアル <- これからです
３．制御ソフトウェア <- アップロード済
※全部できたらわたしのホームページで公開します
※ただし書きあり
【こころ】
各国、ことにチャイニーズがクローンを
格安で提供するのではないか。
※だってクローンをいっぱい創って
市場を席巻しようという戦略だもの
当たり前

JE1BTA / 山崎 , JO1MWX / 細野

Negative posts will also be ignored (Yeah, I receive lots of negative emails around my projects sometimes

暫定版：ソフトウェア：バージョン３

20241001 updated JE1BTA_決定稿：衛星追尾アプリケーション：ドキュメント.pdf
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20240922 updated JE1BTA_24GHz WAVELAB コントローラーBW01.pdf
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20240929 updated Serial_LCD_Display.7z
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20240929 updated 衛星追尾 ソースコード gpredict-2.2.1.7z
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20240919 updated 衛星追尾 predict.7z
Download 衛星追尾 predict.7z
UTV-5600B2.pdf
Download UTV-5600B2.pdf
XN リレー基板回路図.jpeg
Download XN リレー基板回路図.jpeg
20240812 updated example4351_JO1FSD.7z
Download example4351_JO1FSD.7z
液晶インジケータ.jpg
Download 液晶インジケータ.jpg
20240805 updated XN：抵抗値.pdf
Download XN：抵抗値.pdf
20240807 updated XN：抵抗値.xlsx
Download XN：抵抗値.xlsx
20240911 updated XN Ver1 回路図.xls
Download XN Ver1 回路図.xls
JO1MWX.7z
Download JO1MWX.7z
Ver2_暫定.pdf
Download Ver2_暫定.pdf


JA7JJN / 柳澤さん の力作
マルチバンドLangstone　製作概要　JA7JJN　（2023年2月26日)

製作には、主に部品箱のジャンク品を利用。
eBay、 AliExpressのほか、秋葉原の部品店などからも部品調達。
Pluto は、5600MHz帯への周波数拡張、クロックの外部入力への変更など、内外のHPを参考にソフトを書き換え。

概要
出力
144MHz帯　2w
430MHz帯　2w
1200MHz帯　1w
5600MHz帯　1w

送信系
Amp
144 430 1200 は、終段SBB5098Z×1 (AliExpress)
5600　は MGF0904A×2

BPF
OUT側
VHF,UHFはトリプレクサ(COMET CFX-4310)を利用。
144MHz帯　LPF
430MHz帯　BPF
1200MHz帯　HPF

＊トリプレクサ(COMET CFX-4310)カタログ仕様
通過帯域・挿入損失
1.3~150MHz 0.15dB以下
350~500MHz 0.25dB以下
840~1400MHz 0.3dB以下
5600MHz帯　専用BPF（ジャンク）

受信系
LNA
VHF,UHFは、PGA103の広帯域LNA (AliExpress)
5600MHz帯は、専用LNA(自作 Gain 20dB NF 1.5)

アンテナ
VHF,UHFのアンテナは3バンドモービルアンテナをトリプレクサに付け替え。
5600MHz帯アンテナはTDK30cmセンターフィード。

クロック
40MHzクロックはPlutoのソフトを書き換え外部入力に変更。
① エプソンTCXO(TG2520SMN 40MHz 0.5PPM)を
秋月電子の小型基板(SOT23)に取り付け自作（屋内用）
② LEO BODNAR Electronics のMini Precision Reference Clock（屋 外用）の2系統をSMAケーブルの付け替えで切り替え。
＊40MHzにはミニサーキットのDC-70MHzLPFを入れて
70MHz以上をカット。

バンド切り替え
VHF,UHF（トリプレクサでバンド毎に分配）と5600MHz帯は、Plutoからの送信、受信をセミリジットの付け替えで切り替え。 少し手間がかかるが、リレーを使うよりシンプル。今後、ラッチリレーが2個入手できればリレーでの切り替えも検討予定。

最後に
まだまだ改良の余地はたくさんありますが、
JA1SYK JA1COU JH1AOY JE1BTA　各局のアドバイスのおかげで何とか形になりました。
皆さんに感謝申し上げます。

JA7JJN / 柳澤

目次

    　　
  1. 特徴
  2. ハードウェア - 必要なアイテム
  3. ラングストーンの作り方
    1. USB オーディオ アダプタ
  4. ソフトウェアとコード
    1. Portsdown DATV システムとの統合
    2. ソフトウェアのアップデート
  5. ハードウェア - オプション品
    1. RF バンド切り替えと PTT ステアリング
    2. チューニング用外部ロータリーエンコーダ
    3. Arduino Pro マイクロボード
    4. DFRobot DFR0550 5インチ タッチスクリーン<
    5. OSOYOO IPS 5 インチ TFT タッチスクリーン<
    6. ハイパーピクセル4 4インチ タッチスクリーン
    7. MCP23017 i2c エクスパンダ
    8. GPIO ピン
  6. RF性能
    1. 標準出力
    2. フィルタリング
  7. ユーザーインターフェース
  8. 設定
  9. 診断
    1. 概要
    2. Pluto テスト
    3. set_sound
    4. set_pluto
    5. HW_テスト
    6. ログファイル
  10. ディスカッションフォーラム( 英語版 )
  11. 追加情報
    1. Pluto の周波数範囲の拡張
    2. 画面イメージの反転
  12. Portsdown DATV システムとの統合
  13. トランスバータとの併用
    1. ※ラングストーン：24GHz WAVELAB 23X1008XN トランスバーター仕様の設定
    2. QO-100との併用　（未記述）
  14. 10GHz動作
  15. 24GHz動作
  16. プロトタイプデモ
  17. ラングストーンのユーザー 使用例
    1. 日本におけるファーストラングストン QSO @5.7GHz帯
    2. JH1AYOさん
    3. JA1COUさん
    4. JH3TXFさん
    5. JE1BTA
    6. Microwave meeting 2022、JH1AOY、JA1COU、JH3TXF、JA1SYK

1. 特徴

・タッチスクリーンのユーザーインターフェース
・オールモード (CW/SSB/FM/AM) 狭帯域トランシーバー
・70MHz ～ 5.7GHz (ユニットは実際に 47 MHz ～ 6 GHz の信号を生成します)
・高調波混合を使用した 10GHz および 24GHz の実験的サポート
・ウォーターフォールスペクトル表示
・ビーコンモードのモールス信号送信機能
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2. ラングストーンの作り方

この Wiki のハードウェア セクションの「必要なアイテム」の下にリストされているアイテム（パーツ：部品）を入手します。
すべての USB アイテムを Raspberry Pi に接続します
SD カードを作成し、https://github.com/g4eml/Langstone にある手順に従ってソフトウェアをインストールします。
Pi が再起動し、Langstone トランシーバーが起動します。オーディオ出力は、USB ドングル ヘッドフォン コネクタから行われます。マイク入力は、USB ドングル マイク入力を介して行われます。
初期テストでは、タッチスクリーン PTT を使用できます。
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3. ハードウェア - 必要なアイテム


これらは、機能する Langstone を構築するために最低限必要なアイテムのリストです。

・Raspberry Pi Model 4（2GB版でもOK）
・Class 10 16Gb マイクロ SD カード - Sandisk Ultra をお勧めします。低品質のカードは機能しない可能性があり、パフォーマンスに影響します。
・拡張周波数修正を加えた Adalm Pluto。 _the_Frequency_Range_of_the_Pluto の拡張を参照してください
・公式 Raspberry Pi 7" タッチスクリーン、DFRobot DFR0550 5" タッチスクリーンまたは Pimoroni Hyperpixel4 4" タッチスクリーン
※訳者注：OSOYOO IPS 5 インチ TFT タッチスクリーン MIPI DSI コネクタ LCD ディスプレイ モニター Raspberry Pi 5 4 B 3 Model B+ 2 用 ラズベリーパイ ￥5,999 税込 ＠アマゾン <<< 完全互換です：２０２４年７月２日時点で：

3.1 USB オーディオ ドングル (下記参照)

( 訳者注：※ケーズデンキで買えます。PC用マイク込みで JPY 3,086 )
・スクロール ホイール付きの有線 USB マウス（マイクロソフトマウス）、またはロータリー エンコーダとスイッチ付きの Arduino Pro Micro マウスエミュレーションボード。
・USB オーディオ アダプタ
送信機と受信機の両方で、オーディオ デバイスのサンプル レートは 48000 である必要があります。このサンプル レートをサポートしないデバイスは機能しません
( 訳者注：※ケーズデンキで買えます。PC用マイク込みで JPY 3,086 )
訳者の買ったモデル
エレコム　型番：USB オーディオアダプター
　　　・USB-AADC02BK
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4. ソフトウェアとコード

このプロジェクトは GNU 無線モジュールを使用したオープン ソースであり、すべてのコードは Github で入手できます。Langstone ソフトウェアとわかりやすいインストール手順は、G4EML github から無料でダウンロードできます。


4.1 Portsdown DATV システムとの統合

Langstone は、BATC Portsdown 4 DATV Tx および Rx システムと互換性があります。事前にプログラムされた SD カードは、BATC ショップから販売されているか、BATC Github から完全なダウンロードが可能です

4.2 ソフトウェアのアップデート

既存のスタンドアロン インストールを最新バージョンに更新するには、ssh を使用してログインし、次の行を (コメントなしで) 貼り付けます。

$cd Langstone # 正しい場所にいることを確認してください
$./stop # ラングストーンを止める
$./update # アップデートをダウンロードしてインストールする
$sudo reboot # Langstone を再起動します

同じシステムに Portsdown ビルドがロードされている場合は、Portsdown メニュー 3 からアクセスできる [Langstone のアップデート] メニュー オプションを使用します。
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5. ハードウェア - オプション品

・ハイパーピクセル ディスプレイ使用時のデジタル I/O 用 MCP23017 i2c モジュール。 Pi GPIO ピンを使用するよりも、7 インチ ディスプレイで使用することもできます。
・オーディオ アンプとスピーカー。 (ボリュームコントロールもここで役立つかもしれません)
・PTT スイッチとキー。
・パネルに取り付けられたロータリーエンコーダーとチューニング用の 2 つのプッシュボタン。必要に応じて、ダイヤル ロック用の 3 番目のプッシュ ボタン。 (下記のようにマウスボードに配線されています)
・外部デバイスを制御するためのドライバ付きリレー。
・必要な帯域用の外部プリアンプ、パワーアンプ、フィルター。 Langstone をアンテナに接続する場合は、フィルタリングが必要になります。詳細については、フィルタリングのセクションを参照してください。

5.1 RF バンドの切り替えと PTT ステアリング

Langstone は、BATC Portsdown 4 ウェイおよび 8 ウェイ バンド スイッチングと PTT コントロール ハードウェアを使用するように設計されています。
https://wiki.batc.org.uk/Portsdown2019_hardware#4-Band_Decode_Switch

5.2 チューニング用外部ロータリーエンコーダ

チューニングには、USB マウスのスクロール ホイールとボタンを使用します。ここに示すように、マウスを分解し、トラックをスクロール ホイール エンコーダーに切り取り、外部ボタンとエンコーダーを接続することで、パネル マウントされたエンコーダーとボタンを使用するようにこれを変更できます。ダイヤルロック機能も必要な場合は、マウスの中央ボタンに 3 つ目のボタンを追加できます。

5.3 Arduino Pro マイクロボード

マウス ボードを変更する代わりに、Arduino Pro Micro ボード (のみ) をプログラムして USB マウスをエミュレートすることができます。
このアプローチを使用する利点の 1 つは、チューニング ノブに高解像度のロータリー エンコーダを使用できることです。 Arduino ソフトウェアを使用すると、Langstone に合わせてエンコーダの解像度を調整できます。
詳細については、https://github.com/g4eml/Langstone-Mouse をご覧ください。


5.4 DFRobot DFR0550 5インチ タッチスクリーン

公式の Raspberry Pi 7 インチ タッチスクリーンの小型で安価なオプションとして、DFRobot DFR0550 スクリーンは互換性があるようです。このディスプレイ用に特別なインストール スクリプトが提供されています。 /boot/config.txt ファイルに "lcd_rotate=2" という行を追加しないことに注意してください. Langstone システムが動作していて、DFR0550 ディスプレイに変更したい場合は、/boot/config.txt を編集して、 「lcd_rotate=2」行を削除します。
Portsdown システムは DFR0550m を正式にサポートしていませんが、問題なく動作しているようです。


5.5 OSOYOO IPS 5 インチ TFT タッチスクリーン

DFRobot DFR0550 スクリーンと互換性があるようです。/boot/config.txt ファイルに "lcd_rotate=2" という行を追加しないことに注意してください. Langstone システムが動作していて、OSOYOO IPS 5 インチ TFT タッチスクリーン ディスプレイに変更したい場合は、/boot/config.txt を編集して、 「lcd_rotate=2」行を削除します。
Portsdown システムは OSOYOO IPS 5 インチ TFT タッチスクリーン を正式にサポートしていませんが、問題なく動作しているようです。


5.6 Hyperpixel4 4" タッチスクリーン

公式の Raspberry Pi 7 インチ タッチスクリーンの小さな代替品として、ソフトウェアは Pimoroni Hyperpixel4 4 インチ タッチスクリーンを追加サポートしています。
この画面では、特別なドライバーをインストールする必要があります。これは、github ページの install_hyperpixel4.sh スクリプトに含まれています。
この画面は現在 Portsdown プロジェクトでサポートされていないため、この画面を選択した場合、Portsdown/Langstone を組み合わせることはできません。

5.7 MCP23017 i2c エクスパンダ

Hyperpixel4 画面は事実上すべての Raspberry Pi GPIO を使用するため、ハードウェア PTT、キー、およびバンド選択の入力と出力に予備の容量はありません。より多くの I/O ピンを提供するために、ソフトウェアは MCP23017 チップを使用する外部 i2c 接続エクスパンダー ボードをサポートします。これは 16 のデジタル入力または出力を提供し、Hyperpixel4 ディスプレイ i2c コネクタに接続されます。

5.8 GPIO ピン

次の表は、デジタル入力と出力の割り当てを示しています。

PTT 入力とキー入力には、関連するピンと 3.3V の間にプルアップ抵抗を接続する必要があります。
PTT スイッチとキーは、送信時にこれらのピンを GNDへ落とします。
Tx およびバンド出力は、オフの場合は 0v、オンの場合は 3.3V です。これらの出力は、リレーなどを駆動するために外部でバッファリングする必要があります。

バンド 0 ビットの GPIO 出力は、GPIO ピン 28 と 32 で複製されていることに注意してください。これは、Portsdown プロジェクトとの互換性を維持するためです。どちらのピンも使用できます。
Band D0 D1 および D2 ピンは、オプションで Pluto GPO1 GPO2 および GPO3 ピンにコピーできます。このオプションは設定メニューで設定します。 Pluto に Tx Relay アドオンが搭載されている場合は、このオプションを「いいえ」に設定する必要があります。これは、中継ボードが GPO1 を使用しているためです。

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6. RF性能

6.1 標準出力

これらは、NBFM で測定された Pluto からの典型的な出力パワーです。 SSB 出力は、これらのレベル付近でピークに達します。設計仕様の範囲外で Pluto を使用しているため、出力パワーは範囲の両端で低下します。

6.2 フィルタリング

Pluto の出力は、【フィルタリングされていない方形波です】これは、すべての奇数倍音で非常に高い倍音成分を持っています。
【Langstone をアンテナに接続する場合は、外部フィルタリングが不可欠です】
例として、次の図は、144MHz で動作している場合の 0 と 2GHz の間の Pluto のフィルタリングされていない出力を示しています。
左側のピークは 144MHz の希望する信号で、その後に 432MHz、720MHz、1008MHz、1296MHz、1584MHz、および 1872MHz のピークが続きます。これらは 3 次、5 次、7 次、9 次、11 次、および 13 次の高調波です。


144MHz バンドパス フィルターを追加すると、次の図に示すように、よりクリーンなスペクトルが得られます。
カットオフが 144 ～ 432 の優れたローパス フィルターも適しています。
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7. ユーザーインターフェース

Langstone は、タッチスクリーンとマウスのスクロール ホイールおよびボタンで使用することを目的としています。スクロール ホイールは値の調整と調整に使用され、マウス ボタンは調整する桁を選択します。マウスの動きは使用しません。通常、チューニング ノブはスクロール ホイールに接続されます。この説明では、「チューニング ノブ」と「スクロール ホイール」は同じものです。
マウスの中ボタンを使用して、ダイヤル ロックを選択および選択解除することもできます。これは、戻り止めのないチューニング ノブを使用する場合に便利です。ダイヤルロックがオンの場合、周波数表示の上に LOCK が赤色で表示されます。周波数の数字をタッチすると、ダイヤルロックも解除されます。
マウスの中ボタンが取り付けられていない場合は、両方のマウス ボタンを同時に (200 ミリ秒以内) 押すことでダイヤル ロックを有効にすることもできます。
画面には常に、現在チューニングされている周波数が大きな数字で表示されます。 1 つの桁に下線が引かれます。これは、チューニング ノブで調整される桁です。画面上の数字をタッチするか、マウスの左右ボタンを使用すると、下線が移動します。
周波数表示の下には、スペクトル表示とウォーターフォールがあります。これは、中心周波数から + および - 20Khz の信号を示しています。赤い縦線はチューニングされた周波数を示し、オレンジ色のバーは受信機の帯域幅を示します。ウォーターフォールとスペクトルを送信すると、送信された信号が表示されます。これは Pluto へのデジタル駆動信号から得られたものであり、必ずしも実際に送信されたスペクトルを反映しているわけではありません。
画面左上にSメーターが表示されます。これは、受信帯域幅内で検出された最大レベルを示します。ゼロレベルは、設定メニューで調整されます。校正は S ポイントごとに 6dB です。 S メーターに触れると、表示される値が S 単位と dB の間で変化します。 dB 設定を使用すると、信号レベルを比較したり、アンテナを調整したりする場合に便利です。送信時、このメーターは相対的な出力電力を示すように変化します。これは純粋に目安であり、Pluto の実際の出力を反映するものではありません。 Txアッテネーターの設定は反映されません。
ステータス インジケータは、周波数表示の上に表示されます。
動作が SSB または CW の場合、周波数表示の右側に RIT ボタンが表示されます。このボタンに触れると赤くなり、チューニング ダイヤルを使用して RIT をチューニングできるようになります。もう一度タッチすると通常のチューニングに戻ります。 「ゼロ」ボタンに触れると、RIT がゼロになり、通常のチューニングに戻ります。
ウォーターフォールの右側には音量ボタンがあります。このボタンをタッチすると、チューニング ダイヤルで音量を調整できます。もう一度タッチすると通常のチューニングに戻ります。
画面下部には機能ボタンがあります。
FM モードで操作している場合、スケルチ ボタンはウォーターフォールの左側に表示されます。このボタンをタッチすると、チューニングダイヤルでスケルチを調整できます。もう一度タッチすると通常のチューニングに戻ります。
・BAND
使用可能な 12 の帯域のうち最初の 6 つのポップアップ メニューを選択します。 [More..] を選択すると、2 番目の 6 バンドが表示されます。任意のバンド ボタンをタッチすると、そのバンドに切り替わります。注:- バンドは実際には 12 個の個別の VFO です。いずれかを任意の周波数に設定できます。ボタンのラベルは、最後に使用された周波数 (MHz) から取得されます。
・MODE
使用可能なモード、USB、LSB、CW、CWN、FM、および AM のポップアップ メニューを選択します。いずれかのボタンをタッチすると、そのモードに切り替わります。 CWN は 800Hz を中心とした狭いフィルターを使用します。
・CWモードはセミブレークイン。 CW モードで動作している場合、Langstone はキーを押すと送信に切り替わり、少し遅れて受信に戻ります (セットアップ メニューで設定可能)。
・DUP
FM モードのときに表示されます。レピータシフトをオンにします。このボタンを送信している間は「1750」に変化し、このボタンをタッチするとリピータ用に1750Hzのアクセストーンが送信されます。
・SET
以下で説明する設定モードを選択します。設定メニューで右側のボタンに「Shutdown」と表示されている間、このボタンに触れるとプログラムが終了し、電源をオフにする準備が整います。
・BEACON
DOTS または CWID のオプションを含むポップアップ メニューを選択します。これらのスイッチのいずれかを選択すると、CW モードに切り替わり、一定のドット ストリームまたはユーザー定義のモールス ID が送信されます。アンテナ調整信号を提供するためにマイクロ波帯域に使用されます。もう一度ボタンをタッチすると、前に選択されていたモードでの受信に戻ります。 SSB で動作している場合、ビーコンは 800Hz の周波数オフセットで送信されます。これにより、受信ステーションは再調整することなくビーコンを聞くことができます。ビーコン モードは、マイク PTT を押してキャンセルすることもできます。
・PTT
送信機を手動でオンにします。もう一度押すと受信に戻ります。手動 PTT は、マイク PTT を押してもキャンセルされます。
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8. 設定

SET ボタンに触れると、一連の調整可能な値が表示されます。 NEXT および PREV ボタンを使用して、使用可能な値を順に表示します。チューニング ノブ (マウス スクロール ホイール) を使用して値を調整します。一部の設定では、マウスの左右ボタンで調整する桁を選択します。 MENU ボタンをタッチすると、設定メニューから抜けます。ほとんどの設定はバンドごとに異なる値ですが、一部はすべてのバンドに共通です。
利用可能な設定は次のとおりです。
・SSB マイクゲイン
SSB モード時のマイク入力レベルを調整します。全バンド共通。
・FMマイクゲイン
FM モード時のマイク入力レベルを調整します。全バンド共通。
・リピーターシフト
FM デュプレックス モードで作業するときのレピーター シフトを設定します。
・CTCSS
FM 送信のみの CTCSS トーンを設定します。受信用の CTCSS デコーダーはありません。 0.0 Hz のトーン設定を選択すると、CTCSS トーンが無効になります。
・Rx オフセット
表示された周波数にオフセットを適用します。これは主に、QO-100 などのトランスバーターまたはトランスポンダー衛星で使用されます。ディスプレイには、トランスバーターが受信する最終的な周波数が表示されます。
・Rx高調波ミキシング
X1 または X5 に設定できます。通常は X1 に設定します。X5 に設定すると、受信機は受信に LO の 5 次高調波を使用します。詳細については、10GHz の使用に関する説明を参照してください。
・送信オフセット
送信時に表示周波数にオフセットを適用します。これは主に、QO-100 などのトランスバーターまたはトランスポンダー衛星で使用されます。ディスプレイには、トランスバーターが送信する最終的な周波数が表示されます。
・Tx高調波ミキシング
X1、X2、または X5 に設定できます。通常は X1 に設定します。X2 に設定すると、出力周波数は表示されている周波数の半分になります。これは、OE8FNK の Hydra モジュールで使用されているような外部ダブラーを使用するためのものです。 X5 に設定すると、受信機は受信に LO の 5 次高調波を使用します。詳細については、10GHz の使用に関する説明を参照してください。
・バンド ビット (Rx)
これは、現在のバンドが選択されて受信されたときにバンド選択出力に出力されるバイナリ値です。外部リレーなどの動作パターンを任意に選択できます。
・バンド ビット (Tx)
これは、現在のバンドが選択されて送信されるときにバンド選択出力に出力されるバイナリ値です。外部リレーなどの操作用に任意のパターンを選択できます。Rx と Tx に異なるパターンを選択すると、バンド固有の PTT 信号を有効にすることができます。
・バンドビットを Pluto にコピー
このオプションは「はい」または「いいえ」に設定できます。 「はい」に設定すると、バンド ビット D0、D1、および D2 が Pluto GPO1、GPO2、および GPO3 ピンにコピーされます。これは、帯域切り替えハードウェアを Pluto に直接接続できるようにするためです。内部 Pluto TX リレー ボードが取り付けられている場合は、リレーが正しく機能するようにオプションを [いいえ] に設定しておく必要があります。
・FFT リファレンス
これにより、スペクトラム表示とウォーターフォールの基準レベルが設定されます。外部プリアンプは無信号時のノイズ レベルに影響を与えます。適切な表示を得るには基準レベルを調整する必要があります。
・送信属性
送信機出力のレベルを調整します。範囲は 0 ～ -89 dB です。これは、外部アンプに合わせて信号レベルを調整できるようにするためです。このアッテネーターの設定は、画面上の送信出力メーターやスペクトラム表示には反映されません。
・Sメーターゼロ
これにより、ディスプレイに S0 として表示される信号レベルが設定されます。プリアンプのノイズを補正するように調整する必要があります。
・SSB Rx フィルター ロー
SSB 受信フィルターの低域カットオフを設定します。通常の設定は 300 Hz です。全バンド共通。
・SSB Rx フィルタ ハイ
SSB 受信フィルターの高周波カットオフを設定します。通常の設定は 3000 Hz です。全バンド共通。
・Rxゲイン
Pluto Rx ゲイン設定を調整します。これは、Pluto レシーバーの全体的な RF ゲインです。デフォルトで推奨される設定は「Auto」です。Pluto はゲインを自動的に調整して、入力信号が最大許容値を超えないようにします。設定を「自動」から変更すると、ゲインを手動で設定し、そのレベルに固定することができます。利用可能なゲイン設定の範囲は、選択した周波数によって異なります (これが Pluto のデフォルトの動作です)。 70-1300 MHz= -1dB から 73dB、1300-4000 MHz= -3dB から 71dB、4000-6000 MHz= -10dB から 62dB。 「自動」モードは、最大ゲイン値の上に 1 クリック設定することで選択されます。
・CW ID
ビーコン CWID 機能の使用時に送信されるモールス符号文字列を定義します (最大 40 文字)。文字はチューニングノブを回して選択します。選択した文字は緑色になります。左右のボタンでキャラクターを選択します。文字 A-Z 0-9 / およびスペースのみを選択できます。不要な文字を削除するには、スペースに設定します。末尾のスペースは削除されます。
・CWIDキャリア
CW ID 間の秒数を設定します。この間、キーは押し下げられ、アンテナ アライメント用の一定のキャリアを生成します。
・CW ブレークイン ハング タイム
モールス キーが離された後、Langstone が Tx に留まる時間を設定します。 500 ～ 2000 ms の間で調整可能。
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9. 診断

9.1 概要

Langstone を動作させる際に問題が発生した場合は、最も一般的な問題を特定するための診断プログラムが含まれています。

Pluto_Test は、ラズベリー Pi と Adalm Pluto の間の接続を確認するために使用されます。また、スループットをチェックして、十分な速度で動作していることを確認します。
set_sound は、Langstone が使用するサウンド デバイスを見つけて選択するための簡単なスクリプトです。
set_pluto は、Pluto の IP アドレスまたは名前に一致するように Langstone を変更する単純なスクリプトです。
HW_Test は、マウス、タッチスクリーン、GPIO、および MCP23017 (取り付けられている場合) が正しく動作することを確認するために使用されます。
これらのプログラムを実行するには、最初に SSH で Pi に接続する必要があります。次に、次のコマンドを入力します。

$cd ~/Langstone
$./stop
$./set_sound
$./set_pluto
$./Pluto_Test
$./HW_Test

9.2 Pluto_Test

このプログラムは、Pluto が接続されており、アドレス 'ip:pluto.local' に応答していることを確認します。これはデバイスのデフォルト名であり、実際の IP アドレスに関係なく検出可能である必要があります。プルートが見つかった場合、プログラムはプルートに 1000 個のコマンドを送信する短いテストを実行し、応答にかかる時間を計ります。動作中のシステムは、1 秒あたり約 1900 コマンドの数値を返す必要があります。これより大幅に少ない場合は、USB 接続または Pluto の電源に問題があることを示しています。たとえば、USB ハブ経由で Pluto を接続すると、これを 1 秒あたり約 200 コマンドに減らすことができますが、これは遅すぎて使用できません。

Pluto の信頼性に問題があり、定期的に切断されたり使用できなくなったりする場合は、電源電圧を下げてみてください。 Pluto はより低い電圧でより信頼性が高いことが何人かによって発見されています。おそらく4.7Vまで低くなります。 Pi への電圧を下げずにこれを実現する 1 つの方法は、Pluto に給電する USB ケーブルを変更することです。ケーブルを慎重に剥がし、正のリード線を特定し、これを切断して、1N5817 などの直列ショットキー ダイオードを挿入します。

9.3 set_sound

このスクリプトは、適切なサウンド カード ドライバを検索します。これらは「hw:」で始まります。スクリプトは、適切なドライバーをすべてリストし、使用したいドライバーの番号を入力できるようにします。これにより、Lang_TX.py と Lang_RX.py のエントリが自動的に変更されます。
推奨構成を使用する場合、1 つのドライバーのみがリストされます。これは「hw:CARD=Device,DEV=0」になります。

9.4 set_pluto

このスクリプトを使用すると、Pluto の新しい名前または IP アドレスを入力できます。その後、スクリプトは Langstone ファイルに必要な変更を加えます。ネットワーク名 (デフォルト = pluto.local) または IP アドレス (デフォルト値 = 192.168.2.1) を使用して Pluto を識別できます。一部のネットワークでは、名前の解決に問題がある場合があります。その場合は、代わりに IP アドレスを使用してみてください。

9.5 HW_Test

このプログラムは、マウス、タッチスクリーン、GPIO 入力、および MCP23017 入力の正しい動作をチェックするために使用されます。最初に、どのデバイスが接続されているかをテストしてから、継続的なループを実行して、検出された変更を報告します。
プログラムの実行中に、次のようにハードウェアを実行する必要があります。
タッチスクリーンを数回タッチして、タッチが報告されることを確認します。
マウス スクロール ホイール (チューニング ノブ) と左右のボタンを操作して、正しく報告されることを確認します。
GPIO ピンまたは MCP23017 ピンの PTT および KEY 入力を接地し、正しく報告されるようにします。
テストが終了したら、 C を入力してプログラムを終了する必要があります。

9.6 ログファイル

Langston プログラムによって作成されるログ ファイルもいくつかあります。問題が発生した場合は、原因の手掛かりが得られる可能性があるため、これらのファイルを調べる価値があります。これらは、more または cat コマンドで表示できる単純なテキスト ファイルです。

/tmp/LangstoneGUI.log メインの Langstone ユーザー インターフェイスのログ ファイル。
/tmp/LangstoneRX.log GNU Radio Lang_Rx.py プログラムのログ ファイル (注: 時折発生する 'ERROR: WRITE ALL: -9' は正常です)
/tmp/LangstoneTX.log GNU Radio Lang_Tx.py プログラムのログ ファイル
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10. ディスカッションフォーラム（英語版）

ここの BATC フォーラムでホストされている Langstone に関するディスカッション フォーラムがあります: https://forum.batc.org.uk/viewforum.php?f=129

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11. 追加情報


11.1 Pluto の周波数範囲の拡張

提供された Adalm Pluto の周波数範囲は 325 ～ 3800 MHz です。この範囲は、ソフトウェアの変更によって拡張できます。その後、仕様外で動作していますが、Pluto は 70 ～ 6000 MHz で使用できます。
メニューより変更可能です：M3 より：

または Tera Term などのシリアル通信プログラムを使用して Pluto に直接接続もできます。
Pluto を Windows PC の USB ポートに接続します。認識されるのを待ってから、デバイスマネージャーを使用して、Pluto に割り当てられている Com ポート番号を特定します。
Tera Term を開き、Pluto Com ポートに接続します。スピード9600。

ユーザー root としてログインします
パスワードは analog

次のコマンドを入力してください:-
#fw_setenv compatible ad9364
#reboot

これを行うと Pluto の周波数範囲が拡張されます。

11.2 画面イメージの反転

公式の Raspberry Pi ケースを使用している場合、Langstone の画面イメージが反転していることに気付く場合があります。これを修正するには、ファイル /boot/config.txt を編集します (sudo を使用):
行を削除またはコメントアウトします
lcd_rotate=2
その後、保存して再起動します
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12. ポートダウン統合

Portsdown DATV System の最新バージョンである Portsdown 4 は、7 インチのタッチスクリーンを使用する場合、Langstone トランシーバーと互換性があります。1 つのシステムで両方の機能が必要な場合は、https://wiki.batc の詳細に従って Portsdown 4 を構築するだけです。 .org.uk/Portsdown_4 に移動し、メニュー 3 の Langstone Config に移動し、[Langstone のインストール] を選択します。次に、Portsdown のメニュー 2 から Langstone を選択し、Langstone の [設定] メニューからポートダウンに戻ることができます。
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13. トランスバータとの併用

Langstone トランシーバーは、より高いマイクロ波帯域用のトランスバーターと共に使用するように設計されています。
Tx Offset および Rx Offset 設定は、Langstone 周波数表示を有効にして、トランスバータの最終出力周波数を表示するために使用されます。ほとんどのトランスバータは対称であるため、Tx と Rx オフセットの両方に同じ値を入力する必要があります。
Band Bits 出力は、外部ドライバとリレーを使用してトランスバータを選択するためにプログラムして使用することもできます。受信用と送信用に異なるバンド ビット パターンをプログラムできます。これは、帯域固有の PTT 信号を提供するために使用できます。


※ラングストーン：24GHz WAVELAB 23X1008XN トランスバーター仕様の設定
１．VFO を 24020MHz に設定
２．電卓を叩く
※ 1288(IF) - 24020(RX) = -22732(オフセット)
３．セットモードに入り Tx , Rx のオフセットをともに -22732MHz に設定
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14. 10GHz動作

Pluto (拡張周波数変調) の上限周波数は 6GHz ですが、かなりの高調波成分も生成することがわかっています。これを利用して、カバレッジをさらに拡張し、10Ghz 帯域を含めることができます。
Langstone のセットアップ メニューに 2 つの実験的なオプションが追加されました。これらは「Rx Harmonic Mixing」および「Tx Harmonic Mixing」と呼ばれ、1X または 5X に設定できます。 1X がデフォルトで、6 GHz までのバンドの通常モードです。
5X モードを選択すると、Langstone は Pluto を表示周波数の 5 分の 1 にプログラムします。したがって、表示される周波数が 10368 Mhz の場合、2073.6 MHz にプログラムされます。次に、この信号の 5 次高調波が変調され、10368 で低レベル信号が提供されます。同様のことが、LO の 5 次高調波が使用される受信時に発生します。
高調波ミキシングを使用する場合、Tx Offset と Rx Offset がゼロに設定されていることを確認する必要があることに注意してください。
出力スペクトルには、2073.6 MHz の信号と 10368 MHz の低電力信号の両方が含まれています。高い周波数を利用するには、低い周波数を外部でフィルタリングする必要があります。これは、以下に示すように単純なパイプキャップ フィルターを使用するか、より低い周波数を通過させない導波管 16 アンテナに給電するだけで実行できます。
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15. 24GHz動作

上記の 10GHz に関するコメントは 24GHz にも適用されます。このバンドの出力パワーと受信感度は非常に低いですが、他の機器の短距離テスト用のテスト信号および受信機として使用できます
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16. プロトタイプデモ

Colin, G4EML は、2019 年 11 月初旬に、70MHz から 5.6Ghz までのすべての帯域で NB 操作を可能にする USB オーディオ ドングルと Pluto SDR を備えた RPi4 で動作する初期のプロトタイプをデモンストレーションしました!
プロトタイプは、gnu ラジオを制御する c で書かれたタッチスクリーン GUI を実行していました。
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17. ラングストーンのユーザー 使用例

17.1. 日本におけるファーストラングストン QSO @5.7GHz帯

2021年3月20日
5GHz帯 SDRトランシーバー　移動実験 (Pluto works in the field.)
　以前にご紹介した Langstone Project による、ラズベリーパイ基板とPlutoSDRを使用した 5GHz帯での SDRトランシーバーの移動実験を実施しました。
https://wiki.microwavers.org.uk/Langstone_Project
https://forum.batc.org.uk/viewtopic.php?f=129&t=6602
移動先：高崎市吉井町　牛臥山
周波数等：5760MHｚ、FM、SSB
アンテナ：60cmパラボラ、送信出力　約１W、
結果：交信局
・JH1GYE（高崎市）FM、SSB　RS　互いに59++
・JA0IYB/1（藤岡市）FM、RS　互いに59++
成果：
・FMの変調度（マイクゲイン）の調節、音質の確認ができた。
・SSBの周波数安定度やキャリア漏れなど、実用レベルであった。
製作：
・Plutoは画面の裏にマジックテープで固定、DC－DC電源、PTTリレー、USBオーディオは背後に両面テープで固定。
・PutoのTX端子にパワーアンプ、RX端子にLNA、同軸リレーにアンテナをつなぐだけ、もちろん、PlutoはUSBでRPiに繋ぐ。
・ローカル発振器、ミキサー、バンドパスフィルターは不使用。
　（そもそも、Plutoは5GHz帯では低域のスプリアスは出ません。高調波も5GHz帯ともなるとほとんど見えません。）
JH1GYEさんからのコメント
・（マイクロウェーブで）FM/SSBともできる装置としたら結構コンパクトですね。
・10Gもほぼ同じ大きさには収まるでしょう。
・今までのAll modeの大きな親機が不要のところが良いです。
課題：
・丸出しでなく、ケースに格納する方がよい。
・画面を４インチにするなど、さらにコンパクトにする。
＃繋げば動きます。ぜひ試作されてください。
de ja1syk/松本

Hiroshi Matsumoto
2021年6月19日
DUBUSに掲載されました。詳細はDUBUSをご覧ください。
http://www.dubus.org/


fig-1


fig-2


fig-3


fig-4


fig-5


fig-6





17.2. JH1AYOさん

JH1AOY-1


JH1AOY-2 GPS　Lockの40MHｚ　Ref.を使用、1280MHｚのBPF付加


JH1AOY-3 GPS　Lockの40MHｚ　Ref.を使用、1280MHｚのBPF付加


17.3. JA1COUさん

JA1COU-1


17.4. JH3TXFさん

JH3TXF-1


17.5. JE1BTA

仕様：
親機ラングストン 1200MHz帯 オールモード ( FM , SSB , CW 実質 FM , SSB )
トランスバーター 24GHz WAVELAB 23X1008XN
24GHz 出力 1W
LO:2109MHz
IF:1288MHz
※板金加工及びハードウェア製作中
及び制御ソフトウェア完成



17.6.　Microwave meeting 2022、JH1AOY、JA1COU、JH3TXF、JA1SYK

Microwave meeting 2022


JE1BTA What a funny tiny station



ポーツダウン４ :
ポーツダウン４ホームページ

The English original page :
https://wiki.microwavers.org.uk/Langstone_Project

© Translated by Shinji Yamazaki ( JE1BTA ) 7th Nov. 2022


Special thanks to UK Microwave Group , especially to Colin Durbridge G4EML

Translation permission by courtesy of UK Microwave Group
Wishing the project prosperity