どうも、こんにちは。T・K生です。
今回はRTL-SDR V3に放熱器を取り付けて改造して前より放熱効果を高めた製作記事を書きたいと思いました。
7㎜角の小型のヒートシンクを4個活用する
RTL-SDR V3などのSDRラジオドングルですが、半導体の放熱が悪いと感度低下や周波数の変動が発生し、性能が低下してしまいます。
短期間の受信ならばRTL-SDR V3をそのまま活用してもいいのですが、長時間、サーバーと一緒に動作したい場合はどうしても放熱対策を強化しないといけません。
そこで調子が悪くなっていた前のRTL-SDR V3を新調したついでに放熱用のヒートシンクも交換して前よりも放熱効果を高めるようにしました。
前は14㎜角の銅製のヒートシンクを2か所に取り付けていたのですが、今回は7㎜角のヒートシンクを4か所に取り付けました。
半導体の多くの熱を下げることにより、RTL-SDR V3をよりよい環境で長時間、受信できるように放熱関連の改良を強化しました。
アンテナ端子もSMAコネクターからBNCコネクターに改造
アンテナ端子もSDRラジオドングルにありがちなSMAコネクターからBNCコネクターに交換しました。
SMAコネクターはＳＨＦ帯まで受信できるのですが、何回もアンテナをつけたり、外したりすると経年劣化で接続不良が発生し、ＳＤＲラジオの感度低下を招きます。
そこで手持ちのジャンク箱にＢＮＣコネクターの角座の予備用があったので活用することにしました。
ＢＮＣコネクターならばＵＨＦ帯までの受信に機能が制限されますが、ＳＭＡコネクターよりアンテナの交換を繰り返しても経年劣化が発生しにくいという特徴があります。
今回、自分が活用するRTL-SDR V3はVHF帯を受信できればいいと考えているのでＢＮＣコネクターに交換しておけばコネクターの交換時に経年劣化が起きにくいので交換することにしました。
実験用のアルミケースに穴あけをして高周波用のシールド線を接続して何とか固定しました。
USB端子のケーブルの配線に手間取るが何とか成功
今回、SMAコネクターをBNCコネクターにケーブルで変換したらスペース的にきつくなったのでUSB端子のケーブルの半田づけには苦労しました。
前に活用したRTL-SDR V3はUSB端子の金属部分を撤去して4本の端子にケーブルを接続していたのですが、どうもUSB端子を撤去したのが悪かったのではないかと思い、今回はUSB端子の裏側にケーブルを接続するようにしました。
RTL-SDR V3本体にDC ５Vも給電して、ラズパイ４の消費電流が不足気味の場合、外部電源も活用できるように電源系統も改造しました。
前に使っていたRTL-SDRが感度低下が出てきてそろそろ寿命だったので５V追加電圧の実験をして、動作を確認したのでこの辺の改造は比較的、安心して取り組めました。
加えてケーブルを半田づけしたら黒いビニールテープでショート対策のために絶縁作業をして基板の裏側を保護。
RTL-SDR V3の裏側についている冷却用のシートがはがれやすいのでゴム系接着剤で再固定して、2時間ほどかけて本体を固定しました。
意外にRTL-SDR本体を接着剤で固定する作業にも手間がかかり、何とか本体が固定された時にはほっとして接着剤にも相性があるのかな？と再考。
先にアロンアルファのような瞬間接着剤を軽くつけてRTL-SDR本体を仮止めして、ゴム系ボンドと併用して位置決めしたほうがよかったと後から思いました。
次に100円ショップに行く際はアロンアルファのような瞬間接着剤も購入しておいたほうがいいか？とちょっと反省気味？でした。
無事、RTL-SDR V3の改造が完成して再びラズパイ４に接続
何とかRTL-SDR V3の改造が完了し、再びラズパイ４に接続して動作チェックをしました。
今回はDC5Vの外部電源でRTL-SDR V3を動かしてラズパイ4本体の電流不足にも対応できるようにしたのと放熱対策も強化し、アンテナもBNCコネクターにしたことで全般的に前よりも良くなった感じになりました。
現在、ラズパイ４のTVSコンデンサーがない状態なので若干、雑音が混じる状態ではあるのですが、普通にFMラジオ放送は受信できました。
別のノートPCに接続してRTL-SDR V3を動かすと雑音もなく、普通にFM放送やAM放送も受信できました。
金属ケースの影響でノイズ対策もいい感じなので何とかこのままラズパイ4向けの長時間受信にRTL-SDR V3を活用できそうです。
