［KIT］ミリ波アップコンバータ z-mmcon3-tx
IF：1GHz ⇒ RF：24G～30GHzのコンパクトな送信モジュール
- 型名：z-mmcon3-tx（ステータス：開発中）
- 見積り等，問い合わせ：info@zep.co.jp
- 予価：30万円/1台（税込・送料無料，受注生産）
- 開発：株式会社ラジアン（加藤 隆志/Takashi kato）
- 販売：ZEPエンジニアリング株式会社
- 内容物：本体，SMPMケーブル1本（415-0527-MM200，Cinch Connectivity Solutions Johnson製）
- ご購入前に：本器は実験・評価用にて，保証はいたしません．RF端子や電源端子の電子回路やコネクタは非常に繊細です．お取り扱いには十分な高周波の知識とスキルが必要です．なお，出荷前に全機能と性能をテストし納品しております．
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| 動画1 アナログ制御 vs 独立分散型ソフトウェア制御 | 動画2 アップコンバータ mmcon-txのハードウェア |
| 動画3 4CH受信×4CH送信 独立分散型フェーズドアレイ | 動画4 非接触共振カプラ方式 アレイ・チャネル拡張 |
- 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.1 分散型マルチビーム無線機のハードウェア］
- 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.2 1エレメント1モジュール独立分散型の理由］
- 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.3 ソフトウェアによるマルチビーム制御の実験］
- 技術解説：ソフトウェア制御フェーズドアレイ・ミリ波モジュール“mmcon3”誕生［Vol.4 非接触共振カプラによるアレイ・チャネル拡張］
IF信号をミリ波帯にアップコンバートする送信モジュール
図1（a）に回路図を，図1（b）にスペックを示します．
図2に示すように，送信基板とアルミ・シールド・ブロックで構成されています．下側の基板（部品面）をひっくり返して，上側のアルミ・ブロックに挿入します（図3）．
IF I/Q信号を入力するSMPM端子，STM32F446マイコン（STマイクロエレクトロニクス），24G-44GHzワイドバンド・マイクロウェーブ・アップコンバータ ADMV1013（図4），RF出力のSMPM端子が並んでいます．
中央左下にある3個のポゴピンはUART通信用と電源供給用です．伝送路レールから電源の供給とUART通信が可能です．
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| 図1（a） ミリ波アップコンバータ mmcon3-txの回路図 |
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| 図1（b） ミリ波アップコンバータ mmcon3-txのスペック |
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| 図2 ミリ波アップコンバータ mmcon3-txの外観（組み立て前） |
図6に示すのは，アルミ・ブロックに基板を挿入して，アルミ板を取り付けた完成状態です．
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| 図3 ミリ波アップコンバータ mmcon3-txの外観（組み立て後） |
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| 図4 24G-44GHzワイドバンド・マイクロウェーブ・アップコンバータ ADMV1013の内部ブロック図 |
ソフトウェア制御の独立分散型フェーズドアレイ・ミリ波送信システムの構成例
図5に示すのは，4台のz-mmcon3-txと1台のz-mmcon3-pll，z-mmcon3-base，z-mmant2を使ったソフトウェア制御の独立分散型マルチビーム・フェーズドアレイ送信器の構成例です．図6にブロック図を，図7に測定のようすを示します．
フェーズドアレイ・アンテナが備えるエレメントと同じ数のモジュールを用意して，各エレメントを独立して駆動します．
USB SDR“USRP N310”（ナショナルインスツルメンツ）を使って，IF信号を発生させ，mmcon3-txでアップコンバートして各エレメントを駆動しています．
mmant2には，同じエレメントが4つ並べられています．各エレメントにそれぞれ，独立したミリ波アップコンバータ mmcon3-txを4個割り当てています．USB SDR“USRP N310”からは，4チャネルの異なる変調信号を生成します．
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| 図5 ソフトウェア制御で電磁波ビームの向きを制御できるマルチビーム・フェーズドアレイ無線機（開発：株式会社ラジアン） |
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| 図6 mmcon3とUSB SDR USRP N310で構成した実験用マルチビーム・フェーズドアレイ送信器のブロック図 |
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| 図7 電波暗室でフェーズドアレイ送信器のビーム特性を測定中 |
キー・デバイスのデータシート
- Cortex-M4マイコン STM32F446
- 広帯域マイクロ波アップ・コンバータ ADMV1013
- 広帯域マイクロ波ダウン・コンバータ ADMV1014
- VCO内蔵マイクロ波広帯域シンセサイザ ADF4372
- 超低雑音・高$PSRR$ LDOリニア・レギュレータ LT3045EDD
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開発者（加藤 隆志・株式会社ラジアン）の著書
- 高感度受信！ソフトウェア無線機の心臓部“Root-Raised Cosine Filter”の設計，ZEPエンジニアリング．
- 超長距離無線LoRaからローカル5Gまで！GNU Radio×USRPで作るソフトウェア無線機，ZEPエンジニアリング．
- 自宅で設計・開発！USBミクスト・シグナル・アナライザ Analog Discovery Pro 3000 誕生 ，ZEPエンジニアリング．
- 高精度基準搭載＆1GSPS広帯域！ プロ用USBマルチ測定器 ADP5250誕生 ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.1] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.2] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.3] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.4] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.5] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.6] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.7] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.8] ，ZEPエンジニアリング．
- 5G時代の先進ミリ波ディジタル無線実験室[Vol.9] ，ZEPエンジニアリング．
- GNU Radio×USRPで作るソフトウェア無線機
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- 電波解読マシン Piラジオの製作，トランジスタ技術，2017年1月号 特集，CQ出版社．
- 電波超解像!スペクトラムプロセッサSDR誕生，トランジスタ技術，2018年9月号 特集，CQ出版社．
- 夢のRFコンピュータ・トランシーバ製作，トランジスタ技術，2017年8月号 連載，CQ出版社．
- 信号処理プログラミングで操るソフトウェア無線機＆計測機，2019年春号，トランジスタ技術SPECIAL No.146，CQ出版社．
略歴
- 1990年 無線通信機器メーカで設計開発．その後，計測器メーカでRF測定機器，半導体試験装置の設計開発
- 2017年 フリーランスエンジニアとして独立，無線通信機器やSDR機器の受託開発
- 2019年 株式会社ラジアンとして法人化，現在に至る