430MHzSSBハンディトランシーバ(430H1)　　　　　　　　　ホームに戻る

◆はじめに(2025/3/21)
今年の1月にtinySA Ultraというスペアナを購入し、これまでに作ってきた自作機のスプリアスを測定してみました。その結果、新スプリアス規格内に収まるものもあれば、怪しいものもあり、改めてリグ作りの難しさを痛感しました。しかし、これまで見えなかったものが見えるようになったため、不十分な性能のリグについては作り直そうとの思いが強くなり、今後の方向性が見えてきました。

　tinySA Ultra

◆新スプリアス規格と自作リグ(2025/3/21)

1. これまで作ってきたリグのスプリアスを測定すると40〜50dBでした。1Wを超える機器に求められる60dBとか70dBといった数値は、逓倍と周波数変換をして目的周波数を作る方法では各所にシールドやフィルタを入れることが必要になり、気楽にリグ作りを楽しもうという自作派にとっては高いハードルだと感じます。
2. しかし総務省の無線設備規則によれば、1W以下であればdBではなくμWであるため、QRP機であれば実現可能な数値ではないかと思い直しました。
3. ただ変調をかけた場合の帯域外領域における測定方法は中々難しそうで、まだそこまでは理解も準備も進んでいません。
4. なお当ページに記載している内容は現時点での私の解釈レベルであり、理解不足の点があれば今後修正していきますので、ご容赦ください。
5. (2025/4/12)読者の方から「アマチュア用の例外規定がある」とご指摘をいただきましたので、下表を赤字のように修正しました。

無線設備規則　第一章　第二節　第七条　別表第三号（令和5年12月22日施行)　から抜粋

　総務省の資料から引用

◆スペアナで実測(2025/3/21)

1. 430MHzSSB100mWの430S1機をスペアナで実測してみました。
2. ジェネレータ部では3逓倍したVXOの44MHzと局発14.313MHzを合成して58MHzを作り、トランスバータ部では41.333MHzを9逓倍して372MHzを作り、それらをDBMで合成して430MHzを得ています。
3. 複同調を各所に入れて必要な周波数成分を取り出すようにしていますが、それでも不要成分を除ききれずアンテナ端子には372MHzが-46dBで現れています。
4. ただし主信号が100mWであるため、その-46dBであれば1/40,000の2.5μWとなり、上表の規格内に入ります。仮に調整が甘くて40dBになったとしてもスプリアスは10μWであり、これでもセーフです。

　430S1機のスペアナ画面

◆自作機のJARD保証認定(2025/3/21)
自作機のJARD保証認定に関する調査ついては、JE1UCI冨川さんが「JARL QRP CLUB会報 2024年10月2日発行vol.67-03」に投稿されており、要点としては

1. 自分で純粋に設計製作した送信機については、申請書に「第〇送信機は、平成17年に規定された新スプリアス規格に基づき設計・製作した」と記入すれば良い。
2. 測定するスペアナはtinySAでも良い。
3. JARDから問合せがあれば、スペアナの画面を提出できるようにしておく。

雑誌の製作記事を見て作る場合、出力1W以下の解釈、スプリアス領域の不要発射の測定　など、詳しい内容を知りたい方はJARL QRP CLUBに入会していただき会報（会員限定版）をご覧ください。入会金なし、年会費は無料です。

◆100mWのハンディ機(2025/3/21)
QRP機にするとスプリアス的には有利ですが、電波の届く範囲は限られてきます。そのためゲインのあるビームアンテナを使うか、移動運用で山に登れば交信範囲はぐんと広がることから、100mWのハンディ機製作を今回の課題としました。

設計編

　これまで作ってきた単3×８本使用のハンディトランシーバ

◆特徴(2025/3/28)

1. コンパクトな430MHzSSBトランシーバーで、アンテナとマイクを接続すれば即運用できる。
2. 10回転ヘリポットによる容易な同調。
3. スキャン回路により180kHzを5秒で自動ワッチ。誰かが出ていればビート音で気付く事ができる。
4. 電源電圧が8V以下になるとLEDが点灯し充電のタイミングを知らせてくれる。
5. ツマミやコネクタ類は全て正面パネルに集約しており操作性が良い。

◆仕様(2025/3/28)

1. 周波数　：　430.140〜430.320MHz
2. 送信出力　：　100mW
3. モード　：　SSB
4. 終段　：　2SC2407
5. 受信部　：　第1中間周波数=46MHz、第2中間周波数=14.318MHz　Wスーパー
6. サイズ　：　幅132×高さ44×奥行155mm（突起部を含まず）
7. 電源　：　9.6〜11.2V(単3エネループ8本)
8. 質量　：　800g

◆ブロックダイアグラム(2025/3/28)

◆構造を考える(2025/3/28)

1. 基板はトランスバータ部とSSBジェネレータ部の2枚に分けます。そして残りスペースに電池ボックスを配置しようと思うと、単3×8本のホルダでは余剰スペースが出来てしまうため、6本と2本に分けることにします。
2. 正面パネルにツマミやコネクタなど全ての機能を集約します。またリグを立てて使うことが前提であり、スピーカーは手前の側面に取り付けます。
3. アンテナ端子も正面パネルにあるため、2024年8月に製作した電圧給電ロッドアンテナを直に取りつけることが出来ます。また八木等の外部アンテナを取りつけてゲインを稼ぐこともできます。

　正面パネル

　側面図

◆トランスバータ部(2025/4/4)

1. 受信部はfT6500MHzの2SC3355を高周波増幅と混合の2ヶ所で使います。高周波増幅はNFを下げるため5mAという多めのコレクタ電流を流しています。
2. 局発部は42.666MHzで発振し、3逓倍を2回行って384MHzを作ります。DBMをスイッチングさせるには10mW前後の電力が必要であり、2SC2407には多めの電流を流しています。
3. 送信部はアイソレーションの良いDBMで430MHzを作りますが、入出力部には3dBのアッテネータを入れ整合性を高めています。その後2SK125パラの増幅をしますが、ゲインはあるものの消費電流の多いのが難点で、固定機ならまだしも電池で動かすハンディ機には向いてないのかな、との思いはあります。その後、2SC3355と2SC2407で増幅を行い100mWの出力を得ています。
4. アンテナ切替は一般的なリレーでは無く、損失の少ない高周波リレーを使っています。

◆ジェネレータ部(2025/4/4)

1. VXO部は16MHzで発振し2逓倍して32MHzを作ります。バリコンの代わりにバリキャップを使い、そこに安定化した6Vの電圧を10回転ヘリポットで加え、周波数は目盛りを書き込んだメータで読むようにしています。
2. 430MHzSSBは出ている局が少ないのでダイヤルを回し続けるのは疲れるため、NE555による三角波発生回路でバンド内を5秒でスキャン出来る自動ワッチ回路を搭載しています。
3. 受信部は46MHzのシングルスーパーで、これまでも使い続けている安心できる回路です。
4. 送信部はマイクアンプ後にNE612で平衡変調してDSB波を作り、14.318MHzの6段水晶フィルタを通してUSB波を取り出し、TA7358PによりVXOの32MHzと合成して46MHzを作り、2SK241で増幅して3mW前後の出力を得ています。

◆基板の設計(2025/4/4)

1. 基板は1mm厚のガラエポを使います。サイズは　ジェネレータ部120×100mm、トランスバータ部120×70mmとしました。
2. UHF部の同調回路は空芯コイルを使っており、各段の不要な結合を防ぐため真鍮のシールド板を設けています。
3. 安定した動作にはグランド面を広く取ることが必要なため、電源周りはジャンパ線を多めに使い、グランド面を出来るだけつなげるように心がけます。
4. 共通部はオレンジ色、送信部は青色、受信部はピンク色、AGC部は黄緑色、テストポイントは水色、シールド板は黄緑色の破線、空芯コイルは水色、グランドは灰色で色分けし、チェックしやすいようにしています。
5. 下のトランスバータ基板図は430S1機の時に使ったものですが、スタンバイ回路部は不要のため部品は取り外しており、この部分は使っていません。

　トランスバータ部

　ジェネレータ部

製作編

◆基板の製作(2025/4/11)

1. 上のパターン図を裏返して印刷し、幅50mmの透明ビニールテープを貼って印刷面を補強し、両面テープで銅箔面に貼り付けます。
2. パターン図の部品取り付け位置にφ1の超鋼ドリルで穴をあけます。
3. 半固定トリマと7Kコイルの足が取りつく穴はφ1.2のドリル、四隅のM2のビスが取りつく穴はφ2.5のドリル広げます。
4. 表面を細かいサンドペーパーで磨き、流水で洗った後、シンナーで汚れや油分をぬぐい取る。
5. 銅箔面に指の脂が付くと、エッチング時にマジックインキの被膜が剥がれてしまうことがあるため、ティッシュペーパーで覆いながら、マジックインキNo.700（ゴクホソ）でパターン図を書く。
6. 塩化第二鉄溶液に基板を浸してエッチングする。　
7. 銅箔面のマジックインキの膜をスチールたわしで落とし、水洗いする。
8. 銅箔面を細かいサンドペーパーで磨き、シンナーで汚れと油分をぬぐい取る。

　トランスバータ基板

　ジェネレータ部基板

◆空芯コイルの巻き方(2025/4/11)

1. 空芯コイルは0.8のスズメッキ線を使います。
2. L6以外はφ8の丸棒（色鉛筆など）に1回巻き、両端はラジオペンチで挟んで直角に3mm曲げ、基板に差し込むピッチ（間隔）は17mmになるよう全体を整形します。
3. １回巻き部を長円型にしたり、ホット側かコールド側に寄せた方がタップ位置までのリード線長を短く出来る場合があるので、状況に応じて整形してください。
4. L6は20mmのスズメッキ線をU字型に曲げ、ピッチは8mmとします。
5. タップの位置はコールド側（電源側）からの距離を示します。

　
（左）コイルの巻き方とタップ位置　（右）整形した空芯コイル

◆DBMコイルの巻き方(2025/4/11)

1. TV用のメガネコアを使い、φ0.26のウレタン線を2本対にして巻きます。色違いのウレタン線があればそれを使ってください。
2. 同色ウレタン線の場合は巻いてからでは区別がつきにくいため、事前に片方のウレタン線にはマジックインキ等で両端を着色しておきます。
3. 巻いてからも念のためテスターで導通を確認し、接続を間違えないようにしてください。

　DBM部（基板の裏側にもう1個ダイオードがあります）

◆部品取り付け(2025/4/11)

1. 部品は一気に全てを取り付けるのではなく、各ブロックごとに動作確認しながら段階的に進めます。
2. 特にジェネレータ部の基板は色々な機能が詰まっており、ブロック単位で「部品取り付け・動作確認」を行いますが、そのためにも主な場所に「テストポイント」としてのピンを取り付けておくと便利です。
3. 送信部は入力部から出力部へ、�@マイクアンプ　�A平衡変調部　�B水晶フィルタ　�C周波数変換部　�D増幅部　の順とし、受信部はその逆で出力部から入力部へと進めます。

　マイクアンプ部のテストポイント（赤丸内）

　
ジェネレータ部　（左）段階的に部品を取り付けながら動作確認　（右）取り付け完了

◆試験台で動作確認(2025/4/11)

1. いきなりケースに取り付け配線を終えてしまうと、何か問題があった時に修正がしづらいため、試験台を作りそこで動作確認を行います。
2. スペアナで確認すると出力100mW時のスプリアスは337.2MHzが-42.7dB(5.4μW)で現れ、他はそれ以下でした。

　試験台に乗せて動作確認

　100mW出力時のスペアナ画像

◆電圧の変化による同調のずれ(2025/4/11)

1. 送信部ではDBMの後に2SK125パラのアンプを入れていますが、電源電圧が変化すると同調点がずれるという現象がありました。
2. 下のグラフは10V及び10.5Vで最大出力になるよう、2SK125ドレイン側トリマで同調を取った時の電源電圧対送信出力の関係を示します。
3. 10.5Vで調整したときに10Vまで下がると出力は60mWに落ちますが、同調を取りなおせば90mWまで上げることが出来ます。また電圧が上がると出力が下がるという逆現象が起きています。
4. 単3のエネループはフル充電すると1.4V程になりますが、しばらく使うと1.25〜1.3Vあたりに落ち着くため、1.25×8本=10Vで出力最大になるよう調整することにします。
5. 2SK125パラGGアンプ独特の特性なのかも知れませんが、電池電圧が変化するハンディ機には向かないので、いずれは別の回路にした方がよさそうです。

◆周波数の直線性(2025/4/11)
VXOにはバリキャップ(FC54M)と10回転ヘリポットを使いますが、その直線性を調べました。下のグラフでは直線に引いた基準線に対し補正抵抗を　�@なし　�A4.7KΩ　�B6.8KΩ　�C10KΩ　の4種類で交換し、その時の直線性を示しています。この中では黄色の6.8KΩが一番基準線に近いようです。

◆ケースの製作(2025/4/18)

1. ケースはアルミ板で自作し、正面パネルは1.5mm厚、他は1mm厚を使います。
2. 穴開けに関してはポンチで位置決めしても微妙にずれることがあるため、全ての穴加工を一気に進めるのではなく部分部分で進め、ビスナットで止めてずれが無いかを確認し、もしずれがある場合は細い丸ヤスリで長穴加工をするなどして、部分的な加工ミスはその場で収め、全体に広がらないようにします。
3. 修正が効かないミスがあれば、作り直す方が得策です。
4. 機能面では関係ありませんが、アルミ板の切り口を精密ヤスリで滑らかに仕上げておく、見た目がきれいで丁寧な仕事をしているように見てもらえます。hi

◆基板の取り付けと内部配線(2025/4/18)

1. ケースの中央にはコの字型に曲げたアルミ板を中間シャーシとして組付け、表裏に基板や電池ホルダを取り付けます。
2. ジェネレータ基板は3mm高、トランスバータ基板は5mm高のスペーサで浮かして取り付けます。
3. トランスバータ部は銅箔面が中間シャーシ（グランド面）に近づくと、何やら影響がありそうなので、距離を取るために5mm高としました。杞憂かも知れませんが。
4. 単3×6の電池ホルダは2mm厚の塩ビ板を間に挟んで中間シャーシに固定します。この塩ビ板によって反対側に固定する単3×2本ホルダのM2ナットの出っ張りをφ5の穴で吸収しています。

　　（左）ジェネレータ部　（右）トランスバータ部

◆同軸の接続(2025/4/18)

1. 高い周波数で同軸を使う場合は、できるだけ不整合な箇所を少なくすることが必要で、網線をグランドに接続する場合も1ヶ所よりも2ヶ所にする方が良いようです。
2. 下の画像は送信部の基板から同軸1.5D2VをBNCジャックに接続した箇所ですが、銅板を加工して網線が2ヶ所でグランドに落とせるようにしました。

　同軸末端処理

◆スピーカーの位置決めと取付け(2025/4/25)

1. スピーカーはリグを立てて使うときに正面側（ジェネレータ側）に来るようにし、ケースの蓋に取り付けます。
2. そのためスピーカーと下にあるジェネレータ部の部品が干渉しない位置を、下の画像のようにスチール製のスケールに取り付け（磁力で勝手に貼りつく）て探ります。
3. スピーカーは薄型のものを使い口径50mm、40mm、35mm、30mmと交換してチェックしましたが、35mm以上は干渉するため今回は口径30mmにしました。
4. スピーカーを取り付ける金具は1mm厚のアルミ板で作り、M2の皿ビスで蓋に固定します。
5. スピーカーの音を通す穴はφ2.5のドリルで下の画像のようにあけました。またスピーカー取付金具も通常は4個使っていますが、今回は干渉を避けるため3個にしました。
6. 移動運用時はイヤホンを使うため、スピーカーの音質は関係ないのですが、あと1〜2mm余裕があれば口径50mmを使えたのにと、事前検討時に気を抜いてしまったことがちょっと悔やまれますが、まあこんなこともありますわ。

　スピーカーをスケールに貼り付け、取り付け位置を探る

　　
（左）スピーカ取付面　（中）取付金具　（右）スピーカ穴

◆終段の放熱(2025/4/25)

1. 幅7mm×長さ40mm×厚み0.2mmの銅板を画像のように曲げ、合わせ部を半田付けした放熱器を作りました。
2. 熱伝導を良くするため、隙間には白色のシリコングリスを充填しています。
3. 放熱効率を良くするため、別形状のものを作って横にあるシールド板に取り付けてみたところ、動作が不安定になりました。トランジスタ本体と放熱器（グランドに接続）との間でコンデンサが形成され、その影響が出ているのでしょう。

　銅板で作った終段2SC2407の放熱器

◆空芯コイルのシールド(2025/4/25)

1. ワンターンの空芯コイルを各所に使っており、高さ7mm程になるよう長円形につぶし、上部に8mm程の空間を作っていますが、それでもケースの蓋をすると少し同調点がずれました。
2. そのため空芯コイルをカバーするよう、高さ15mmのシールド板の上に幅25mm×長さ100mm×厚み0.3mmの真鍮板を半田付けしました。
3. このシールド板はコイルの上部に位置していますが、トリマを回すことはできます。
4. 430S1や430S2では上部にコイル径の3倍程の空間があったため、このようなシールドは不要でしたが、小型化すると各所に問題が出てきます。

　長円形につぶした空芯コイル

　シールド前

　シールド後

◆シールを作る(2025/4/25)
本機も塗装やレタリングはせず、ヘアライン風に磨き上げたアルミ板の表面に、下の画像のようにCADで作図し、シール用の光沢紙に印刷したものを切り抜いて貼りつけます。

　印刷したシール

　シールを貼り付ける

調整編

◆受信部の調整(2025/5/2)

1. tinySAのRF端子にリード線かダミーロードをつなぎ、電波が外部に出るようにする。
2. tinySAをSGモードにする。
3. 周波数を430.2MHzに設定し、出力をONにする。
4. tinySAの信号を受信し、トリマやコアを回してSメータの振れが最大になるよう調整する。

　受信部の調整

◆送信部の調整(2025/5/2)

1. 低周波発振器→430H1機→30dBアッテネータ→tinySA　の順で接続する。
2. tinySAの周波数範囲は300MHz〜500MHzに設定する。
3. tinySAの画面を見ながら主信号は最大に、スプリアスは最小になるよう各トリマやコアを調整する。
4. 低周波発振器→430H1機→QRPパワー計　の順で接続し、各トリマやコアを少し回して出力が最大になるよう調整する。
5. 430MHzSSBが受信できるトランシーバー等を準備し、変調音に歪や濁りが無いかを確認する。

　送信部の調整

◆スプリアス測定(2025/5/2)

1. 上記の接続でスプリアスを測定すると337.63MHzが-41.8dBであり、主信号100mWの1/15136で6.6μWとなり、規格の50μW以内に収まりました。
2. 430S1機に比べると4dB程悪いですが、小さなケースに基板を押し込み、配線を引きまわしているため、ゆったりと組んだ場合に比べると結合等何らかの働きがあるのでしょう。

　ケースに収めた状態でのスプリアス測定

　完成した本機

◆交信の機会(2025/5/2)
430MHzSSBは休日でも出ている局が少なく中々交信のチャンスはありませんが、以下のような方法があります。

1. J-CLUSTERで移動運用状況を事前にチェックしておく
2. 430SSB.NETで全国の運用スケジュールを確認しておく
3. 433MHzFMでCQを出してからSSBに移って運用する

◆最後に(2025/5/2)
1964年に終段6AR5の50MC自作AM送信機で開局した頃は、国家試験には受かったものの送信機作りの経験はゼロで、SWRって何？　寄生発振って何？　といったレベルでした。送信機にフィルタは無し、テレビフィーダーで作ったダイポールアンテナとのマッチングは適当で、スプリアスまき散らし放題で電波を出していたものです。ローカルのOMから注意されて中和の取り方を学び、アンテナカプラを作ってマッチングを取りと、冷や汗をかきながらも寛容な空気の中で育てていただきました。しかし現代では電波の重要性が増しているとはいえ、規制でがんじがらめに縛り付けるのはどうかとも思います。あれこれ測定器を揃えるのは大変です。テスターとRFプローブ程度で自作ができ、好奇心旺盛なビギナーを育てるためにも、QRPなら自由に遊んでいいよとは行かないものでしょうか。ただ令和5年に受領した免許状には「新スプリアス規格に合致することの確認が取れてない無線設備の使用は、他の無線局の運用に妨害を与えない場合に限る」とあり、これが一つの救いではありますが。

参考文献

1. アマチュアのV・UHF技術　CQ出版社
2. 50→430MHzトランスバータキット CV607B回路図　サーキットハウス社
3. HAM Journal 1991年4月号　50→430MHzトランスバータの製作　JA6RWM 上村誠　CQ出版社
4. HAM Journal 1991年4月号　430→144MHzクリスタルコンバータの製作　JA6WVR 坂梨健次郎　CQ出版社
5. 西無線研究所 NTS710回路図
6. 八重洲無線　FT-790mk�U取扱説明書
7. ダイナミック・ハムシリーズ　リニアアンプスタイルブック　CQ出版社
8. 高周波回路設計ノウハウ　吉田武著　CQ出版社
9. 総務省無線設備規則
10. JARL QRP CLUB　ホームページ
11. JARDのスプリアスに関する資料
12. 430MHzSSBの紹介(430.NET)