UV-K5のスプリアス対策 ～ LPFを付けてみる

UV-K5は、2nd、3rdの高調波が-50dBc程度。私自身の測定でも、他の方の記事でも概ねそのくらいの値。これの対策として、LPF（外付け）を作ってみた。

設計・シミュレーション

実は、数年前に試作まで済ませてあった。当時はBAOFENGのUV-5Rようにと思っていたのだけど、途中で飽きて放置。今回、QUANSHENGのUV-K5がきっかけで、ちゃんと作ってみた。

設計には、こちらのオンラインツールを使わせてもらった。

gate.ruru.ne.jp

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チェビシェフ Chebyshev LPF の設計 ClpfCalc

http://gate.ruru.ne.jp/rfdn/Tools/ClpfForm.asp

チェビシェフ・ローパスフィルタ(Chebyshev LPF) の設計をオン・ラインで提供、チェビシェフ LPF の計算方法

カットオフ周波数150MHzと450MHzで設計して、現実的な定数でシミュレーションを行った。Out7が150MHz版、Out6が450MHz版。

これを元に基板を作って試作したものがこれ。

作ってみたものの、部品の足が裏に出てしまうことが嫌なのと、ケースが大きすぎて不格好なので、基板を再設計、再製造した。

ここまでやって飽きて放置。基板に「2020」と印字してあるので、2020年にやっていたのだろう。

LPFの特性（実測）

ということで、改版した基板を使って組んでみた。

ケースに入れた様子。

150MHz

まず、150MHz版の特性。LiteVNAで測定。

ケースなしの状態。減衰特性とSWR特性。

続いて、ケースに入れた状態。

ケースに入れたほうがSWRが低く、通過損が少ない。

450MHz

同様に、450MHz版。

ケースなし。

ケース付き。

こちらもケースに入れたほうが特性が良い。

スプリアス減衰効果（測定）

では、UV-K5につないでスプリアスの減衰効果を見てみる。基版に対してコネクタが90度になっていないのか、ちょっと傾いてしまっている。

145MHz

tinySA Ultraで測定。60dBのアッテネータ経由。

第2次高調波、第3次高調波とも-70dBcくらい取れている。これなら問題ないだろう。

435MHz

435MHzだと、3倍の周波数の範囲では-60dBcを測るのはつらい。RBWを下げると測定がものすごく遅くなる（スイープ時間が長くかかる）。

そういうわけで、基本波、第2次高調波、第3次高調波に分けてその周波数の付近だけを見てみる。

まず、基本波。

基本波の信号レベルを見る。-24.9dBm。この確認だけのつもりだったのだけど、940kHzほど下にスプリアスが出ているのを発見。-62dBcなので、一応クリアしているが。

続いて、第2次高調波付近。

-100dBm程度。基本波からは-75dBc位。

次に第3次高調波付近。

こちらは少し出てしまっている。-91.0dBmなので、基本波からは-66.1dBc。規制値は-60dBcなのでクリア。

使うバンドごとに付け替えなきゃいけないのが面倒だけど、フィルタの性能としては問題なさそう。