21MHzSSB移動用トランシーバー(21H1)                                     戻る

◆はじめに(2014/6/7)
アルミキャリーケースに収まる7H2という7MHzSSBトランシーバーを作りました。初めてのケース構造のため部品同士の干渉や配線方式の課題、基板設計上でのトラブルなど、製作上の反省点を次の製作に活かしたく思っていました。そんな折、KANHAMのイベントとして毎年参加している「自作名人激集合」の案内メールが届き、何を出そうかと考えながらまだ影も形もない「21MHzSSBトランシーバー」でエントリーしてしまいました。7H2機の21MHz版という位置づけでイメージは出来上がっているため、あと1ヶ月余りで作り上げてしまいましょう。

  


トランシーバーの構造(2014/6/7)

  1. @正面パネル、Aプリント基板、B背面パネルのサイズは150×100mmとし、M3の高ナットで@ABをつなぐ。
  2. ケースに収めるため正面パネルで全ての操作が出来るようにし、アンテナ端子、充電端子、スピーカーも正面に取り付ける。
  3. バリキャップを使った電子同調と周波数はメータ表示にすることで構造的な制約を緩和する。
  4. アンテナ端子と外部電源端子は背面パネルにも付け、机に置いても使えるようにする。
  5. 電池ケースは背面パネルの外側に取り付け、ケースを開けなくても電池の取り外しができるようにする。

トランシーバの仕様(2014/6/7)

  1. 周波数 : 21.150〜21.280MHz
  2. 送信出力 : 1W(12V時)
  3. 終段 : 2SC2078
  4. 受信部 : 高1中2シングルスーパー
  5. 中間周波数 : 12MHz
  6. 付属機能 : オートスキャンによるバンド内自動ワッチ
  7. 電源 : 単3ニッケル水素10本(12V) および外部電源(11V〜14V)
  8. 質量 : 800g(電池を含む。キャリーケースは含まず)

◆ケース作り(2014/6/14)
正面パネルと背面パネルのサイズは150mm×100mmで、間に挟むプリント基板は148mm×98mmと少し小さくし、3枚を高ナットやスペーサで連結しました。また幅57×長さ251mmのアルミ板を「コ」の字型に曲げたものを2枚作り、ケースの周囲を覆うカバーとしています。

VXOの周波数直線性(2014/6/4)
バリキャップFC54Mには8Vの電圧をかけましたが、下のグラフの水色の基準線に対し黄色の特性となり、下側と上側での直線性がよくはありません。ここで電圧を5Vに変更したところピンク色の基準線に対し、紺色の特性となり直線性が随分改善されました。VXOは16.630MHzを2逓倍で上限周波数は16.63×2−12=21.26MHzより少し低くなるはずが8Vでは21.290MHzまで伸び、5Vにしても21.280MHz付近まで伸びたため、思い切って電圧を下げることにしました。

キャリヤの発生(2014/7/19)
アンテナのSWRを調整するためTESTスイッチをつけています。TESTスイッチは普段はTEST1側にあり、バリキャップFC54Mに電圧をかけキャリヤポイントフィルタ特性の上側に設定しています。TEST2側に倒すと平衡変調TA7358Pの4ピンに電圧がかかってバランスが崩れキャリヤが発生します。またFC54Mに電圧がかからなくなるため容量が増えてキャリヤポイントが500Hzさがり、キャリヤがフィルタを通過するため、その後送信部で増幅しこのキャリヤを使ってアンテナのSWRを調整することができるようになります。

 

正面パネルの配線(2014/6/21)
正面パネルには各種の部品が付いており、そこの配線を先に進めました。使用した線材は0.32の単線で、送信関係は青色、受信関係は赤色、共通部は黄色を使っています。またIC用FCZ基板を切り取って両面テープでパネルの裏側に貼り付け、プリント基板と結ぶターミナルとして使います。

 
(左)正面パネルの裏側配線 (右)IC用FCZ基板を利用したターミナル

コイル巻き(2014/6/21)
トランシーバー全体で13個使う7Kコイルはサトー電気でボビンを購入し手巻きしました。中国製で10個648円ですが、他のコアと間違えないようマーカーを使って白く着色しておきます。線材は0.1mmのウレタン線で、VXOのみ0.05mmを使っています。巻き終わった後はケースにコイルの巻き数を記入しておきます。

基板設計(2014/6/28)
21H1機のプリント基板は7H2機での反省を踏まえ下の画像のようなパターンになりました。

  1. サイズは150×100mmの基板を縦横2mmをアクリルカッターで落とし、正面・背面パネルより少し小さい148×98mmとし周囲に配線を通す切り欠きを設けました。
  2. VXOのカバーはケースのフタを止めるネジと干渉したため5mmほど左側にずらしました。
  3. 基板設計が終わればパターンに間違いがないか、回路図を赤鉛筆で塗りつぶしながらチェックします。

基板の作成(2014/6/28)

  1. 設計した基板のパターンをミラーリング(裏返し)してからプリントし、生基板に貼り付けて千枚通しで部品を取り付ける箇所に印を付ける。
  2. 印をつけた箇所にドリルで穴あけをする。
  3. 銅箔面をスチールたわしで磨いてバリを落とし、シンナーで油分をふき取る。
  4. 細いマジックインキでパターンを書き写す。
  5. 塩化第二鉄の溶液に浸しエッチングをする。
  6. 水を流しながら銅箔面をスチールたわしで磨きマジックインキを落とす。
  7. シンナーで銅箔面をふき取る。
  8. 銅箔面にフラックスを塗る。

以上の手順を踏んでプリント基板が出来上がりました。

部品取り付け(2014/7/5)
今週も休日と平日の時間をつなぎ合わせ、21h1機の基板に部品取り付けを進めました。パターンミスは無く正常に動作してくれましたが、受信感度が少し悪く感じたのと送信出力が不足したので、回路定数を若干変更しました。スキャン回路の電圧を8Vから5Vに変更したため2SA1015のベース抵抗として75KΩが必要になり、手持ちが無いので自転車で10分強の宝塚テクノパーツへ買いに行きました。品数は多くは無いのですが基本的な部品は売っているので、わざわざ日本橋まで出向く必要が無く、近所にパーツ屋があることの有難さを感じます。残るは全体配線と運用実績ということになりますが、製作を急いでいるので回路の説明はKANHAM後に回します。

◆配線を終えて完成(2014/7/12)
21H1機は基板と正面パネルを結ぶ配線を終え、ひとまず完成となりました。まだ塗装は残っていますが梅雨の時期は避けたいため、折を見て塗装することにします。今回は7H2機での反省点を織り込むことができ、完成度は上がったと思います。21MHzをワッチするとコンディションがよいのかQSBを含みながらも国内DX局が強く入ってきます。

 

 アルミキャリーケースに入れた21h1機

運用実績(2014/7/19)
QTH:兵庫県伊丹市 ANT:木造住宅2階のベランダに立てた1/4GP、給電点5mH

日付

時間

相手局

HIS

MY

距離

QTH

RIG

2014/7/12

13:12

JE2VDA/1

57

55

360km

群馬県高崎市 FT857(50W)+モービルホイップ