試作機５０ＭＨｚ ＳＳＢ ２Ｗトランシーバ
◆はじめに(2005/06/11)
５０ＭＨｚは自作のしやすさとアンテナの小ささ、移動運用、Ｅスポによる交信など、アマチュア無線を楽しみが凝縮されたような周波数と思います。これ以上になるとアンテナは更に小さくなるものの、リグの自作は少し困難でＥスポ通信の楽しみがなく、これ以下になると技術的には容易でもアンテナが大きくなります。このページでは入手しにくくなったＢＭ用ＩＣの使用をやめ、リング変調方式にするなど、ＳＳＢトランシーバの原点を意識した製作を進めます。
◆大まかな仕様(2005/05/28)
◆その他の特徴(2005/05/28)
◆まずは試作から(2005/05/28)
回路を決めるには試作を行います。手持ちのケースに平ラグ板を使っておおよその回路を組み、動作確認を行いながら回路定数を決めていきます。一通りの回路が決まれば試作を終わり製作にかかります。リグが完成しても実際に運用すれば変更したい部分も出てきますが、ラグ板配線は回路変更が容易なので、必要に応じ改造を加えていきます。
試作機
◆配置図(2005/05/28)
回路図から下のような配置図（実体配線図）を起こします。ラグ板の上に部品をどう配置し、配線をどう引き回すか。高周波部分の配線はできるだけ短く、どう配置すれば無駄がないか。一番頭を使いますが、一番楽しい時間でもあります。
◆製作はケース作りから(2005/05/28)
私がケースを自作するのは、好きなデザインで最適なサイズのものを安く手にでき、またどこかで加工ミスがあっても、その部材だけ作り直せば容易に修復が可能だからです。しかし四角い箱を作るのは意外に難しいもので、机の上においたらガタガタすることはしばしばあります。そんな時はあけた穴をヤスリで修正し、各部分が直角になるよう調整しますが、それがきかない場合は部材を作り直す勇気も必要です。確かに時間はかかりますが、リグの製作において手を加える部分が多いほど、より自分のものとして愛着が湧くのではないでしょうか。無論「そんな時間が無い」「そんなに手間をかけられない」方は市販のケースをお使いください。でもいずれ時間ができたらケース作りにチャレンジしていただきたいと思います。
◆ケース作り(2005/05/28)
ケースは正面パネル２ｍｍ、後面パネル１．６ｍｍ、それ以外は１ｍｍ厚のアルミ板と、９＊９＊１ｍｍのアングルを使いました。ケースの製作で約４時間、パネルの穴明けを含めると一日仕事です。これから回路を組み上げ、調整など動作確認をしてから、一旦分解して塗装とレタリングをします。配線中はケースをひっくり返したり、あちこちぶつけて塗装膜を痛めることがあるため、そのような順番にしています。
ケースの各部材 組み立てたケース
◆バリコンと減速機(2005/05/28)
同調用にはデジットで買ったＦＭ用３連のエアーバリコン（＠３８０）を使います。ポリバリは小型で使いやすいですが、長期的な安定性には疑問があります。その点でエアバリは安定感があり、ここではプリント基板に固定して使うことにしました。銅箔面にはファインチューニング用のバリキャップも取り付けています。また、６：１の減速機とタイトカップリングを使い締結します。
ＶＣの取り付け 裏面 カップリングを使って減速機に締結
８ｍｍ長のスペーサを使ってＶＣを固定 ２ｍｍ厚アルミを▽に切って作ったカーソル(裏から２ｍｍビスで引っ張り締め）
◆ラグ板の使用(2005/05/28)
回路は平ラグ板（２０Ｐを４枚、１５Ｐを２枚）を使って組んでいきます。ケースの中央に１ｍｍ厚のアルミで作ったシャーシがあり、その上下にラグ板をＭ３×４０ｍｍビスの頭を落としたものとナットを使い固定します。ラグ板配線はプリント基板に比べると数倍の面積を使いますが、配線を終えてからでも部品交換が容易なことや、回路変更も比較的簡単です。リグというものは完成してからでも常に改造の誘惑に駆られます。改造のしやすい配線方式にすることは、創作意欲を満足させるためにも必要なことではないでしょうか。
ラグ板を取り付け(上面） 下面 ラグ板の固定方法
◆コイルの製作(2005/06/04)
このリグに使うコイルはファイナル部とＢＰＦはトロイダルコアを使いますが、それ以外はサトー電気で購入した１０Ｋ型（５個５００円）や手持ちのボビン（ミツミ製のものを巻きなおした）で、巻き数はＦＣＺコイルにあわせ、１４ｔ／５ｔ（ＦＣＺ７と同等）が７個、６ｔ／２ｔ（ＦＣＺ５０と同等）を７個作りました。ただしセンタタップのついたものはそれぞれ１個で、他はセンタタップをつけていません。
「コイルまで自作するのか」と思われるかも知れませんが、昔はテレビ用に作られた５６ＭＨｚ１０Ｋ型コイルが安く大量に出回っていたので、それを巻きなおして使うのが習性になっているからです。今ではサトー電気でボビンがＦＣＺコイルよりは安く手に入るため、空ボビンさえ持っていれば、色々な周波数のコイルを作ることが出来ます。「コアの材質が違うじゃないか」とのご指摘があるかも知れませんが、実質的に使えるので気にしていません。hi コイル巻気が完了したら、ケースに巻き数をマジックで書いておきましょう。これはどんなコイルを使っていたか、後々チェックするのに便利だからです。ケースの表面には少し油分があるので、ティッシュでふき取ることもお忘れなく。
通販で買った１０Ｋ型ボビン １セットのボビン
コイルの巻き始め コイルを巻き終える 巻き数を書いて完成
◆配線の色分け(2005/06/10)
０．３ＳＱのビニール線を使い回路チェックを容易にするため色分けします。黄色(送受共通）、青(送信部）、赤(受信部）の３色で、高周波を長く引き回すところには０．８ＱＥＶの同軸、低周波を長く引き回す場合はシールド線を使いました。またリード線が交差して接触しそうな部分は、細見のエンパイヤチューブで保護しておきます。またアースは卵ラグを使いシャーシに落とします。
◆ＶＸＯ部(2005/06/05)
ＶＸＯ用の水晶は市販のＨＣ１８Ｕ（１３ＭＨｚ）を使いました。２ＳＣ１９０６で発振し、２ＳＫ２４１で３逓倍します。出力が単同調では２倍波が強く現れるため、複同調としています。ＶＸＯ用のコイルは上記ボビンに０．１のウレタン線を４０回巻いて作りました。１３ＭＨｚの水晶に対しては、この程度の巻き数が合います。
◆ＲＦ増幅、ＭＩＸ部(2005/06/05)
高周波（ＲＦ）増幅はデュアルゲートＦＥＴの３ＳＫ５１（秋月で＠８０）を使います。もし入手できない場合は３ＳＫ７３（サトーで＠２４０）が使えます。ＭＩＸは２ＳＫ２４１を使いＶＸＯからの出力をソースに注入して混合し、１１ＭＨｚ台の中間周波数を得ています。
◆水晶フィルタ(2005/06/06)
ここでは以前サトー電気の通販で購入した１１．２７３５ＭＨｚのフィルタを使います。既にこのフィルタは入手出来ませんが、代替品として９ＭＨｚのものをサトー電気の通販で買うことが出来ます。その場合ＶＸＯ用の水晶は１３．７６ＭＨｚほどのものが必要になり、これはアルト電子や川崎電波で特注することが出来ます。
◆中間周波増幅部(2005/06/06)
３ＳＫ５１を使った２段増幅です。ラグ板配線でデュアルゲートＦＥＴを使うには周辺部品が多くて大変ですが、空中配線も併用してコンパクトに収めることにしました。部分的にエンパイヤチューブを使い、リード線の接触を予防します。
◆検波、低周波増幅、ＡＧＣ増幅部(2005/06/06)
ゲルマダイオード（１N60)を４個使った検波部です。スピーカからの音が小さいので、おかしいなとチェックしたら、１つのダイオードの極性を間違えて取り付けていました。検波後に低周波増幅して次段につなぎます。また低周波増幅後ＡＧＣ増幅しダイオードで倍電圧検波してマイナスのＡＧＣ電圧を作ります。
◆電力増幅部(2005/06/05)
ＬＭ３８６による一般的な回路です。スタンバイ時のポップノイズ除去のため、抵抗と電解コンデンサによるミューティング回路と、ＴＲによるスイッチング回路を追加しています。また電源回路には２２０μ（２）＋１０Ωのデカップリング回路をいれ、音量を上げた時の発振防止策としています。
◆スタンバイ回路(2005/06/05)
コンプリメンタリＴＲの２ＳＣ２１２０，２ＳＡ９５０を使った簡単なスイッチング回路です。
◆平衡変調部(2005/06/11)
コンデンサマイクからの音声出力を２ＳＣ１８１５で増幅し変調部に加えます。また局部発振の周波数は１１．２７２ＭＨzになるよう、トリマコンデンサで調整します。平衡変調はショットキーバリヤダイオード１ＳＳ９９を４本使ったリング変調で、ダイオードの特性をそろえるため１０本ほどのダイオードを準備し、テスタの抵抗レンジ（１ＫΩ）で測定し、よく似た特性（抵抗値）のものを４本選びます。平衡変調によってＤＳＢ波が作られ、その後２ＳＫ２４１により１段増幅して水晶フィルタに加え、ＵＳＢ波のみを取り出します。
マイクアンプ部 局発部 平衡変調部
◆周波数変換部(2005/06/11)
２ＳＫ２４１を２本使ったバランスドモジュレータで、入力部には水晶フィルタからの１１ＭＨｚ台の信号、ソースにはＶＸＯからの３９ＭＨｚの信号を加えて合成し、２段のＢＰＦを通して５０ＭＨｚの信号を取り出します。
◆励振増幅(2005/06/11)
2SK241,2SC2053により周波数変換部からの信号（ＳＳＢ波）を増幅し終段部に加えます。
◆終段部(2005/06/11)
２ＳＣ１９７１はエミッタがフィンにつながっているため、直接シャーシに固定することが出来ます。５Ｗ程度までの増幅なら、ＨＦからＶＨＦまで使いやすいＴＲです。入力部と出力部は同調回路を使い、終段回路の設計によりＬ、Ｃの値を決めました。
◆送受切替(2005/06/11)
ここではオムロンのG2Q-187P-V(DC9V)というリレーを使いました。９Ｖ用なので７５Ωの抵抗を直列に入れ、電圧を落としています。またコイルと並列にシリコンダイオードの１０Ｄ１をつなぎ、サージ電圧を抑制します。
◆ＢＰＦ、送信出力表示(2005/06/11)
トロイダルコアＴ３７−１０を使ったコイルと、トリマコンデンサによるツインＴフィルタです。送信出力は１Ｐのコンデンサで取り出し１Ｎ６０で整流します。
◆Ｓメータ回路(2005/06/11)
Ｓメータはシリコンハウスで購入した横振れのバッテリチェッカ用のメータで、Ｓ目盛りを書いた紙を貼り付け、Ｓメータとして使います。
上面 下面
◆スピーカーの取り付け(2005/09/18)
スピーカーは口径６ｃｍのダイナミックスピーカーを使い、ケースの底面に取り付けました。ケースに２．２ｍｍのドリルで穴を開け、１ｍｍのアルミ板で作った押さえ金具４個でスピーカーを固定します。
スピーカーホール 押さえ金具 取り付けた状態
動作確認と調整
◆準備するもの(2005/06/12)
周波数カウンタ 高周波電圧計 ＱＲＰパワー計 低周波発振器
◆配線を確認(2005/06/19)
このラグ板方式は当たり前のことですが、間違いの無い配線をすることが基本です。回路図と見比べながら各部をチェックしてください。
◆ＶＸＯ部(2005/06/12)
２ＳＣ１９０６のエミッタに周波数カウンタをつなぎ、バリコンを最大容量の位置にしてＶＸＯコイルのコアをまわしながら周波数が１２．９５５ＭＨｚになるよう調整します。これは（５０．１４−１１．２７３５）／３＝１２．９５５ という意味です。またバリコンを最小容量の位置にして１２．９９５ＭＨｚほどになっていれば周波数可変できていることになります。また周波数カウンタを外してエミッタにＲＦプローブをつなぎ、バリコンを回してメータの振れがほぼ一定(周波数が下がると出力は若干下がる）であればＶＸＯとして正常な動作をしていることになります。しかしメータの針がピクピクと動くようであれば異常発振しているので、コイルと並列につないだ抵抗の値を少なくしてください。次に高周波電圧計を出力（Ｔ１１の２次側）につなぎ、メータの振れが最大になるようコアを回して調整します。このときＴ１０とＴ１１が３９ＭＨｚ台に同調しているか周波数カウンタをつないで確認してください。場合によると２倍波に同調していることがあるので気をつけて。
◆局部発振器(2005/06/19)
T14の2次側に高周波電圧計をあて、出力を最大にします。また周波数カウンタをつなぎ、トリマを回して周波数を１１．２７２ＭＨｚにあわせます。
◆受信部の調整(2005/06/19)
出力に近い側から動作確認をします。
◆平衡変調部の調整(2005/07/10)
◆送信部の調整(2005/07/10)
塗装して完成です
＜完了＞