ノイズ・ジェネレータ
ＡＯ−４０用受信コンバータとして標準改造（ＩＦ部のＬとＣを外す方法）ドレイークコンバーターを利用する場合、2.4GHzのローノイズプリアンプ（ＬＮＡ）が必須といわれている。そこでこの2.4GHz帯プリアンプのNFを調整するためにノイズジェネレータを試作した。
これまではプリアンプを接続して受信機からきこえるノイズの音が最大になるように調整してすませていたがノイズがふえて必ずしも微弱信号の了解度が上がらないということも少なくなかった。すなわちゲインを最大に調整するパワーマッチではノイズ増幅器と化し、了解度が低下して逆効果となる場合がある。
プリアンプの本来の目的は、そのままではきこえなかった信号や微弱で了解度のよくない信号を浮かび上がらせることであるからＮＦの良い増幅器によりＳＮ比を改善する必要がある。通常ＮＦ値を最適調整するＮＦマッチとゲイン最大のパワーマッチの調整点はずれている。
ノイズジェネレータの出力をプリアンプに入力し、ノイズ源をＯＮ／ＯＦＦしたときのＳＳＢ受信機ＡＦ出力の差が最大になるようにプリアンプを調整することでＮＦマッチとなる。ＮＦ値の絶対値測定は無理としても、ＳＮ比最良に調整することができるのでプリアンプ調整には必須のアイテムである。
製作したノイズジェネレータの回路はＣＱ出版社「アマチュアのV・UHF技術」を参考に上の図のように構成した。ＮＦ調整にフリーソフトＮＦＢＥＮＣＨ(ＪＥ２ＥＶＸ作)を利用するため、ノイズ発生の断続はコンピュータのシリアルポートを利用して行った。電源としてＰＣからのシリアルRTS信号を整流して供給し、ノイズ発生源のＯＮ／ＯＦＦを行った。さらに、電池を内蔵してスイッチでノイズを断続できるようにしておくと応用範囲が広がる。
ノイズ源にはＰＮ接合に逆電圧をかけたときの漏れ電流により発生する雑音を利用する。そのときの電流の量によりノイズレベルが変化する。ノイズ発生用のダイオードとしては以下のものを試してみた。逆電流Irは1〜10mA程度流す必要がありそうである。インピーダンス整合用抵抗は51Ωのチップ抵抗を使った。
実験素子 測定結果
■1SS97(ショットキダイオード) 逆電圧Vrが大きく不可
■1SS99(ショットキダイオード) 1.2GHz帯まで可
■RD5(5Vツェナーダイオード) 430MHz帯までは可
■2SC3586(Ft*10GHz RF Tr.) 2.4GHz帯まで可、それ以上は未確認
ノイズレベルは可変抵抗器ＶＲで調整できる。ＶＲを回し切った状態で、ノイズ・ジェネレータの電源をＯＮ／ＯＦＦしたとき、ＳＳＢ受信機低周波出力の雑音電圧が3dB
変化する周波数までがノイズ発生用のダイオードとして利用可能な上限と考えてよさそうである。
NF調整方法
１ ノイズジェネレータの出力端子とLNAの入力端子をつなぐ
２ LNA出力を受信機のアンテナ端子に接続
３ 受信機ヘッドフォン（低周波出力）に電圧計をつなぐ
４ ノイズジェネレータでノイズを発生させる
５ 受信機をＳＳＢモードにセットし、Sメーターがわずかに振れる程度に
ノイズレベルをあわせる
６ 電圧計の振れが最大になるようLNAを調整する（パワーマッチ）
７ ノイズ源をON・OFFしたときの電圧計読みの差が最大になるようLNA
を微調整する（NFマッチ）
以上の調整によりLNAの発生するノイズが最少となり、ＮＦ値が最良点に調整されたことになる。
ＮＦ調整用プログラムＮＦＢＥＮＣＨを使った調整では、ヘッドフォン出力をサウンドカードＬｉｎｅ−ＩＮに入力することで、下図のようにパソコンのモニター画面を見ながら矩形波の高さが最大になるように調整すればＮＦは最小となる。
なお、このＮＦＢＥＮＣＨは数年前にＮＩＦＴＹアマチュア無線フォーラムのプログラムライブラリーからダウンロードしたものであるが、現在は同ライブラリーから削除されており入手できないようである。
UPDATE:
2002/09/08
プリアンプはこのソフトがなくてもノイズジェネレータで簡単に調整できる。上記回路の電源部に電池006Pを追加し、スイッチでオン・オフできるようにする。プリアンプへの入力としてノイズ源をつなぎ、受信機スピーカー端子出力電圧をテスターで測ってノイズオン・オフ時の差が最大になるようにプリアンプを調整すればＯＫである。
