５０MHｚＳＳＢトランシーバの製作（50S3）

はじめに(2009/04/19)
３エリヤの５０ＭＨｚは、休日以外はガランとしており、時々ダイヤルを回しても中々ＱＳＯは聞こえません。それならば、誰か出てないかを自動ワッチできる機能のトランシーバがあればＣＱを聞き漏らすことも無く、ＱＳＯの可能性が高まります。ここではバリキャップ同調と三角波発振回路を組み合わせ、自動ワッチできるトランシーバを紹介します。

1. 改定 (11/07/01)　スキャン用のノコギリ波発振回路をを三角波に変更

◆本機の特徴(2011/07/01)

1. ５０ＭＨｚのコンパクトなＳＳＢトランシーバで、出力は実用的な１Ｗ。
2. 同調はバリキャップと１０回転ヘリポットを採用し、平均１回転で１８ｋＨｚとチューニングが容易。
3. 三角波発振回路を内蔵し、約５秒でバンド内を自動ワッチできる。　
4. 周波数表示はメータを使用。
5. ＶＸＯやフィルタに使う水晶は市販の安いものを使用。
6. ケースはアルミ板で自作。

◆本機の仕様(2009/04/19)

1. 周波数：５０．１２０〜５０．３００ＭＨｚ
2. 送信出力　：　１Ｗ
3. 終段　：　２ＳＣ１９７０
4. 受信部　：　高１中２シングルスーパ
5. 中間周波数　：　１４．３１８ＭＨｚ
6. サイズ　：　幅１１２×高４２×奥行１２８ｍｍ （突起部を含まず）
7. 電源電圧　：　１２Ｖ
8. 質量　：　４２０g
9. 部品代　：　約１０，０００円

回路の説明
元になる回路は５０Ｓ２機なので、それをお読みください。ここでは本機の特徴的な部分を解説します。

◆同調部分(2009/04/19)
同調にはバリコンは使わず、富士通のＦＣ５４Ｍというバリキャップを使いました。また１０回転のヘリポットを使うことで１回転の最大が４０ｋＨｚ、最小が１３ｋHzとなり、チューニングが容易です。バリコンに比べバリキャップはＱＲＨが多そうな感じを長いこと持っていましたが、使ってみると遜色なく使える事が判りました。ポイントは、�@３端子レギュレータを使って安定化した電圧を加えること。　�A可変抵抗器は安いボリュームではなく、１０回転のヘリポット（＠1300円程度）を使うことです。ボリュームでは抵抗面のざらつきのためか、細かい周波数変動が現れます。なお、ＶＸＯの発振部(バリキャップ＋コイル＋水晶＋２ＳＣ１９０６他）には０．６ｍｍのアルミ板で作った簡単なケースを被せ、リグ内の温度変化を緩やかに受ける構造にしています。

　　
　　　　　１０ＫΩヘリポット　　　　　　　　バリキャップ　　　　　　　　　　ＶＸＯ用ケース

◆オートスキャン(11/07/01)
タイマー用ＩＣのＮＥ５５５を使って三角波を発生させ、その電圧をバリキャップに加えることで、バンド内を約５秒でスキャンすることが出来ます。ＮＥ５５５だけの出力では変化範囲が少ないため、出力を２ＳＡ１０１５で受け、電圧変化幅を０〜５Ｖとしました。これによって周波数は上から下、下から上へとゆっくり変化します。なお三角波は図のようなきれいな形ではなく、上側で少し間延びした感じになります。

◆周波数表示(2009/05/04)
本機のユニークな点の１つですが、周波数はメータによるアナログ表示です。バリキャップにかかる電圧を１０ｋΩの抵抗で受け、２５０μＡのメータで表示します。

　　上側が周波数表示、下側がＳ／ＲＦ表示

製作

◆ケースの製作(2009/04/19)
ケースはアルミ板で自作しました。正面パネルは１．５ｍｍ厚、それ以外は１ｍｍと一部に０．６ｍｍを使いました。ネジ類はほとんど２ｍｍを使いますが、上下のフタは３ｍｍの化粧ネジ、ゴム足の固定は３ｍｍのネジを使いました。

　　
　　　　　　　　ケースの部材　　　　　　　　　　　　　組み立てたケース

◆周波数表示用目盛りの作成(2009/05/04)
トランシーバが完成してから実際に電波を発信し、その周波数をカウンタで読み、メータの針の位置を記録し、周波数目盛りを作ります。ＣＡＤで目盛りを描き、インクジェットプリンタで写真用紙にプリントしたもの（１６×８ｍｍ　一部切り欠きあり）を両面テープで貼り付けました。このメータは印加電圧に対し上側が詰まった特性であり、バリキャップの非直線性と合わせ、画像のような周波数表示になりました。ただし大雑把です。hi

　
　　　　　ラジケータ　　　　　　　　目盛りを両面テープで貼り付け

◆ヘリポット回転数と周波数の関係(2009/04/26)
ダイヤルと周波数の関係は直線が理想ですが、そうはいかず下側での変化幅が多くなりました。１回転の最大は４０ｋＨｚ、最小で１３ｋＨｚです。バリキャップへの印加電圧は当初８Ｖにしていましたが、上側での変化幅が少なくなったため５Ｖに変更しました。下のグラフは紺色の線が実測値で、ピンク色の線は比較のために引いた直線（基準線）です。

◆終段の放熱板と温度上昇(2009/05/07)
幅３０×長さ３３×厚さ１ｍｍのアルミ板(一部切り欠きあり）をＬ型に曲げ、画像のような放熱板を作りました。２ＳＣ１９７０のフィンは絶縁シートを挟み、ポリカーボの３ｍｍビスで固定しています。また放熱板はケースの背面パネルに取り付け、ケースからも放熱しています。温度上昇については、送信出力１Ｗで１０分間通電したとき、２ＳＣ１９７０の表面温度は８℃上昇しました(室温２２℃）。なお、絶縁シートの説明書を読むと、シートには弾力性があるため、シリコングリスの塗布は不要とのことでした。

◆終段の２ＳＣ１９７０について(2009/05/08)
終段には三菱の２ＳＣ１９７０を使用しています。ＳＳＢ送信機の終段として使うには、入力信号に対する直線性が大切であり、出力は１Ｗ程度に抑えておくことが必要です。なお２ＳＣ１９７０のフィンはコレクタに接続しているため、絶縁シートをはさむことで放熱板（グランド）との間でコンデンサが形成され、終段の最大出力は２割ほど落ちます。フィンを固定しているポリカーボのネジを緩めると出力が増えるのは、痛し痒しの感もありますが、放熱も必要ですしね。

◆コイルの巻き方の不思議�@(2009/05/09)
このトランシーバで使っている７Ｋ型コイルは、サトー電気の通販で購入した空ボビンにウレタン線を手巻きしたものです。巻き方は、結合度を高め信号を効率よく次段に伝えるため、２次コイルの上に１次コイルを重ね巻きしています。ところが同じ仕様の５０Ｓ２機に比べ、２ＳＣ１９７０の入力電圧が低く送信出力も少なかったため、両機の差を比較し、試しにドライブ段２ＳＣ１９０６の前後に使っているコイルの、１次と２次を隣の溝に巻いたものに換えたところ、２ＳＣ１９７０の入力電圧が増加し、送信出力は２割ほど増えました。コイルの結合度が浅くなったのに出力が増えたのは、なんとも説明できませんが、インピーダンスマッチングの関係か、２ＳＣ１９０６の効率が上昇したのか、不思議な思いです。

　ドライブ段２ＳＣ１９０６と終段の２ＳＣ１９７０

◆コイルの巻き方の不思議�A(2009/05/17)
ドライバ段出力コイルの巻き方で送信出力に差が出るため、もう少し詳しく調べることにしました。２ＳＣ１９０６による増幅回路を組み、５０ＭＨｚの信号を入力します。出力には、４．７、１０、１８、４７Ωの抵抗を交換しながら負荷として加え、またコイルは　�@１次と２次を隣の溝に巻く　�A１次と２次コイルを重ねて巻く　の２種類を作りました。なお中心コアは押し込んだ位置で同調させます.

実験の結果

1. １次と２次を隣の溝に巻いたコイルは、負荷を４．７〜４７Ωの範囲で変えても、増幅度は１５ｄＢと一定である。

2. 重ね巻きしたコイルは、負荷を４．７〜４７Ωの範囲で変えると、増幅度は８〜１４ｄＢの範囲で変化する。

以上から、負荷が重い場合の出力に使うコイルは、1次と２次を隣の溝に巻いたほうが良いようです。

◆内部の様子(2009/05/04)

　
　　　　　　　　　　　トランスバータ部　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ジェネレータ部

◆スピーカーについて(2009/05/31)
スペースの関係で口径４０ｍｍ、厚さ５ｍｍという薄型のスピーカをカバーに取り付けています。口径が小さいため高音が強調された音で長時間使用すると疲れるため、固定で使うときは５０ｍｍ以上のものをを外部スピーカとして使い、移動ではオーディオ用のイヤホンを使っています。

◆塗装をして完成(2009/06/27)

◆運用した結果は
アンテナは1/2λのダイポールを使用し、地上高はホームで8mH、移動は釣竿を使っており3mHです。
オートスキャン回路をONにすると、バンドを端から端までワッチするため、誰かが出ていればすぐに判ります。ヘリポットで同じことをするには10回転せねばならず、随分楽になったと思いました。

＜完了＞