QRP AM送信機の組み立て   

2017年 05月 21日

1980年、無線の免許を取ろうとした当時から6m AMにQRVしたいと考えていた。当時、サトー電気にはHC6/U型オーバートン用クリスタルが売られていたので、50.4Mc、50.6Mc、50.15McのHC6/Uを買った。が、これらは使うことなく死蔵してしまっている。

90年代に8メMc台のHC6/Uクリスタルを使用し、6AQ5(発振・3逓倍)-6AQ5(2逓倍)-2E26という50Mc AM送信機を組み立て、悲願であった6m AMによる交信を実現した。

この送信機は2009年の再開後、ファイナルを6146Bに変更し、発振をVXOに改造して実用性を増した。

が、いつかオーバートーン発振-電力増幅という簡単な構成の送信機の実験をしてみたいと思い続けていた。

真空管でオーバートーン発振を行うには専用の回路が必要である。これにはコンデンサーで分圧・帰還してオーバートーン発振させる「シュアーファイヤー」回路と、帰還コイルによる回路の2種類がある。

エーコン管を使用して6mクリコンを組み立てたとき、3極管955を使用して局発の36Mcがオーバートーン発振により上手い具合に発振した。このときの回路は帰還コイルを使用する回路であった。

これらの経験から、6CB6オーバートーン発振-5763電力増幅というQRP AM送信機を組み立てようと考えた。

周波数は28Mcが面白そうである。アンテナカップラーを組み立てたものの一度も使わなかったためにリードのS8シャーシーがジャンクになって遊んでいた。これを利用して、先週と今週で急遽シャーシー加工を行った。

取り急ぎ現物合わせで組み立てた。メーターはフロービスの45mmφ100mAメーターである。グリッド電流計用に、昔鈴商に売っていたタイプのラジケーターを共立エレショップに注文した。メーターと5763のプレート同調バリコンはサブパネルに取り付けた。
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背面には電源用USソケット、変調器接続用USソケット、アンテナと受信機用M接栓、受信機コントロールライン用DCジャックを取り付けた。
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小樽にいた頃、古本屋で運良く1960年代に周パンされた「アマチュア無線入門ハンドブック」というのを入手した。それに、6CB6-12BY7A送信機の記事があり、12BY7Aのグリッド側とプレート側の間にシールド板を立てる構造となっていた。これがあたまにあり、今回5763のグリッドとプレート間にシールド板を立ててみた。
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この周波数では中和も必須である。Fair Radiから買ったトリマータイプのエアーバリコンは枯渇したので、何らかの代替品を考えないといけない。

殆ど発作的に組み立て始めたQRP AM送信機である。組み立てているリグが何種類もある状態にはまってしまったが、この送信機の組立作業もボチボチと進める。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-21 20:13 | 28Mc AM | Comments(0)

KD1JV 7Mc CW TRCVR - 全体の配線   

2017年 05月 21日

基板など殆どをケースに取り付け終わっていたKD1JV TRCVRである。Sメーターにしようと考えて注文していたフロービスの34mmφ 500μAフルスケールのVUメーターが配達され、今週はそのメーターの取り付けから作業を行った。

メーターは無事に取り付け終わり、内蔵ランプの配線も終了し、電源を入れたところである。
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内蔵ランプの回路には半固定VRを接続し、FT101ZDのようにメーター照明の明るさを調節できるようにした。

引き続き、内部の配線を行い、ほぼ全ての配線が完了した。
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このTRCVRはKさんがオリジナル回路を改良し、フルブレークイン方式になっている。キーダウンすると+電位が発生するように回路が工夫され、その正電位により送受が切り替わり、送信時には受信回路がミュートされる。

その正電位を使用してAD7C VFOの送受も切り替わるようにしないいけない。ここはトランジスタースイッチを使ってAD7C VFOの制御端子をオンーオフするように工夫し、Arduinoのスケッチも応じて書換えた。

AD7C VFOはIF 12Mc、受信周波数7Mcとなるように周波数関係をスケッチに記述していたが、これをフィルターの水晶にあわせてIF 4.032Mcと書換えた。

ここまで終了して今週の作業は一区切りとなった。7Mcの信号が受信できるのかどうかの実働試験は、来週の課題となる。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-21 19:39 | KD1JV TRCVR | Comments(0)

3.2" 16 bit Parallel LCDを使うN6QW Si5351 VFO-シャーシーに組み付け   

2017年 05月 14日

3.2" 16 bit Parallel LCDを使うN6QW Si5351 VFOである。

画面の大きさに惹かれて手に入れたものの、そらめでに使い慣れていたSPI TFTと全く違うものであることがわからず、加えて、16bit Parallelの制御方法もわからず、表示に成功するまで非常に苦労した経緯がある。

色々と調べて、16 bit Parallel LCDにはUTFTというライブラリーを使うことがわかり、さらに3.2" LCDを扱ったフォーラムで制御線全部に4050によるレベルシフターを接続する必要があることを教えてもらった。教えてくれたのはアメリカ人と思われるが、3.2" LCDフォーラムの中心人物のように感じた。

制御線20本を全部レベルシフトするためには、4050を4個使わないといけなかった。兎に角配線が大掛かりで、大変な手間である。

ようやく配線が終わり、サンプルスケッチが走ったときは、その美しさとスピード感溢れる躍動的な表示に目を見張ったものである。

https://www.youtube.com/watch?v=utC4J-K46q0

ようやく動かし方がわかった3.2" LCDをN6QWのスケッチに応用して表示可能としたところで、暫く放置してしまっていたのだが、今回、VFOとしてまとめる作業に着手した。

今日は、いつも通りの「科学教材社」スタイルに組み付けを行った。
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ロータリーエンコーダーを配線して、無事に周波数表示が行われる様子をYouTubeにアップした。

https://www.youtube.com/watch?v=Ng1KHRxG2rk

Adafruit純正Si5351 Breakout Boardの配線も終了したのだが、周波数ステップ変更用プッシュスイッチやDCジャックなどの小物部品が枯渇して完成できなかった。転勤のゴタゴタで部品の補充をしていなかった。

漁業無線BCL用Simpleceiverにはびんぼうでいいのwith LCDにおまけでついていたFSTNディスプレイを使った。これは画面サイズが非常に小さく、老眼には厳しいのだが、3.2"は画面が非常に大きい。老眼にはありがたいディスプレイである。

秋月に不足部品を発注し、外付けVFOとして完成させるのは来週末の作業となる。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-14 20:23 | デジタル VFO | Comments(0)

3.2" 16 bit Parallel LCDを使うN6QW Si5351 VFO   

2017年 05月 13日

お世話になっているKさんにN6QWカラー表示Si5351の組み立て方を指導して頂いてから、約1年がたった。

当時は128x128(1.4")、240X320(2.2")のSPI TFTが豊富且つ安価に出回っていてAliExpressから不自由なく買うことが出来た。

が、あれから1年を経て、240X320は殆ど見当たらなくなり、あっても高価になってしまった。手頃だった128X128さえ品薄傾向である。その後、1.8"、2.4"、2.8"なども出回り使われたが、いずれも品薄になってきている。

去年、より大きなTFTディスプレイを探してみた際、3.2"という大きなLCDが比較的手頃な値段で売られているのを見つけた。

が、この3.2"は2.8"までのSPIとは異なり、16 bit parallel制御というタイプであり、使い方が全くわからなかった。結局、UTFTというライブラリーを使用して、20本の制御線を4050でレベルシフトしてLCDに接続するとサンプルスケッチが走ることがわかり、その後無事にN6QW VFOのスケッチも走らせることができた。

LCD用の16 bit制御線だけで20本のI/Oが使われるので、UNOでは表示だけで手一杯となり、Si5351が制御できない。そのため、結局わざわざArduino Megaを仕入れて使うことになった、非常に贅沢なVFOである。

今回、ふと思いついてこのVFOを実用セットにまとめることにした。

久しぶりに表示をさせた3.2" N6QW VFOの画面である。
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これを横手市の佐々木ラジオで仕入れてきたリードのS8シャーシーに組み付けることにして、今日はパネルの加工を行った。

LCD取り付け用の四角い穴を開けるのはナカナカ上手く行かないが、こういう感じに一応できた。
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VFOに使うロータリーエンコーダーにはサトー電気で売られているアルプス製がFBである。これも枯渇していたので、仕入れておいた。
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Si5351の回路には、以前買っておいたAdafruit純正Si5351 Breakout Boardを使用することにして、小さなジャノメ基板に7809と一緒に取り付けた。
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シャーシーの構造は、いつもの科学教材社スタイルである。
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3.2" LCDは大きく、老眼に優しい。これからはSPI方式のTFTが手に入りにくくなるので、16 bitや8 bitのLCDも活用していかないといけなくなるかもしれない。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-13 22:18 | デジタル VFO | Comments(0)

KD1JV TRCVR-基板完成   

2017年 05月 13日

お世話になっているKさんがわざわざエッチング・穴あけまでして送って下さったKD1JV TRCVR基板である。先週までに部品の取り付けを終わっていた。

基板パターンを追ってみると、KD1JVの回路とやや違う部分が散見された。Kさんからメールを頂いて回路の動作を教えて頂いた。送受切り替えはフルブレークインになっており、回路にはKさん独自の工夫とアレンジが施されていた。

これを理解するために、暫く回路図と基板をにらめっこした。

やっと回路の原理を理解したところで、基板裏の配線など、必要な情報を図面に朱でメモしておいた。

今日は、この基板裏の配線を行い、基板自体の組み立てが完了となった。
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これまで自分ではCWのTRCVRを組み立てたことがない。全て送信機と受信機が別々のセパレート式であり、交信する時にはキャリブレーションをし、送信周波数と受信周波数を一致させるという儀式が必要であった。しかも、送受切り替えは「シーメンスキー」や都売るスイッチによる完全手動式である。

7Mc CW専用Simpleceiver受信機はAD7C VFOを搭載し、送信時にディスプレイに表示されている周波数が出力される。これを信号源とするE級50W送信機と組み合わせることにより、はじめてトランシーブ操作可能な電信送受信機が構築できたのだが、筐体は別々であり、受信機は科学教材者スタイル、送信機はアルミまな板式である。送受切り替えはトグルSWによる手動式である。

フルブレークインは初めてなので、うまく働くかどうか興味津々である。KD1JVトランシーバー全体の課題は今後の課題である。

なお、送信部はE級動作になるよう調整を試みることとした。出力は4W程度が期待できそうである。この前組み立てた6BX6-5763送信機の出力は3Wなので、それより出力が大きく、交信は十分たのしめそうである。

Kさんは回路をアレンジしてSメーターを装備可能とされている。これには、フロービスの丸型34mmフルスケール500μAの丸型メーターを機用することにして、フロービスに注文しておいた。が、手違いのようで45mm 100mAフルスケール丸メーターが届いてしまっていた。再注文することになってしまい、この土日はパネルの加工が出来なかった。

受信感度の不足が懸念されるのだが、その場合、J310 GG RFプリアンプを受信機のトップに接続できる基板パターンになっていた。恐らく、このGG RFアンプの追加が必要であろう。

これらの作業は来週以降の課題となる。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-13 21:29 | KD1JV TRCVR | Comments(0)

AliExpress - Arduino NANOとAD9850到着   

2017年 05月 13日

お世話になっているKさんのご指導で組み立てることが出来るようになったN6QW Si5351カラー表示TFT VFOである。KさんのオリジナルではArduinoにNANOが使われていた。

その後、Unoとその同等品である「びんぼうでいいの」を使うようになり、NANOを使う機会は殆どなくなり、いつの間にか手持ちが枯渇していた。

AD7C VFOにはAD9850を使う。AD9850はSi5351と比べると高価なため、あまり仕入れることもなかった。これまでにVK5TM PIC DDS VFO、AD7C VFOに使って程度であり、今回のKD1JV TRCVRにもAD7C VFOを使うことにしたところで手持ちが枯渇してしまった。

久々に、AliExpressにAD9850とArduino NANOを注文していたのが、無事にシャックに届いていた。今回は随分配達が早かった。
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届いたばかりのNANOとAD9850、秋月に注文しておいたBNCコネクターなどを取り付け、Twitterでお世話になっているOMがわざわざエッチングして穴あけまでして送ってくださっていたRF Analyzer基板の組み立てが終了した。
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このRF Analyzerは組み立てて完了という簡単なものではなく、以下に残留ノイズレベルを下げるように仕上げるかが問題になり、これまでに組み立てられたOM諸氏が大変苦労されているのを垣間見てきた。

これからが正念場といえそうである。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-13 21:01 | つれづれ | Comments(0)

連休2 - 連休中のコンディション   

2017年 05月 07日

5月3日から7日までの大型連休後半も終了してしまった。

連休中、概してコンディションは良かった。特に3日から6日までは午前中の10:00から11:00にかけてコンディションが良かったように感じた。

3日は今シーズ初めての29Mc F3による交信が楽しめた。また、50Mcでも今季初めてEスポの信号を受信したが、信号は弱く、交信を試みる程ではなかった。4日も同じような傾向にあり、29Mcと50Mcで弱いながらも国内の信号が聞こえていた。

5日は朝の10:00頃から50McでJA4エリアを中心として強力に信号が聞こえ、今季初の50Mc Eスポ交信を楽しむことが出来た。

6日は4日と同様に、29Mcと50Mcで弱いながらも国内が聞こえる状態で、交信するには至らなかった。

イオノグラムを確認すると、3日から6日まで、午前中の10:00頃から11:00頃まで、国分寺上空にEスポが出ていたことが確認できた。特に、50Mcで今季初のEスポ交信が楽しめた3日のEスポはl強力で、垂直反射が10Mcを超えていた。その他の日は、垂直反射が5Mcから7Mc程度であった。

たとえ弱くてもEスポが出た日は、27.005Mcの違法トラック無線がよく聞こえていた。

また、Eスポが出ている間、10Mcが非常によく入感していた。

4月の終わりから週末に10Mcを受信しているが、イオノグラムでF層が殆ど確認できないほど電離層が弱い状態が続いており、10Mcでは殆ど信号が聞こえない状態が続いていた。

90年代半ばのサイクル22の下り坂に10Mcにオンエアーしていたのだが、当時は7Mcと同じかそれ以上に国内の信号がいつも強力に入感していた。当時はF層が強力だったのであろう。

サイクル24の終焉期である現在は、平常時にF層が非常に弱くなり、もはや10Mcの電波を反射できない状態にあり、太陽活動が少し活発になった際に10Mcの電波が反射されるというように、コンディションに大きく左右される状態のようである。

それでも、Eスポが出ると、10Mcでも国内の信号が強力に聞こえるようになることがわかった。まるで、21Mc以上のハイバンドのような振る舞いである。

昨日、6日まではそのようにEスポのおかげで10Mcの交信も楽しめた。今日、7日の朝のコンディションはどうなのかと受信機に火を入れたが、27メMc違法トラック、29Mc、50Mcが全て沈黙し、10Mcさえも信号が殆ど聞こえない状態であった。

イオノグラムを確認すると、Eスポは全くみられず、F層も非常に弱まって、かろうじて存在が認められる程度であった。

国分寺上空のイオノグラムと、秋田からのコンディションはある程度相関があるようである。ある程度というのは、国分寺上空に強力なEスポが出ていても、50Mcと29Mcで秋田からはどこも聞こえないことも頻発しているからである。

全般的に良好なコンディションのおかげで、29日から今日までに50局と交信できた。連休中の交信数としては、近年になく多い交信数である。

昨日の午後からQSLを書き始め、今日、50枚のQSLを投函した。

転勤のごたごたで滞っていた製作も大分捗った。基板を送って頂いて貰っていたKD1JV TRCVRとRF Analyzerは、取り付けられる部品を殆ど取り付け終わり、KD1JV TRCVRはケースの加工も殆ど終わった。

疲労と不調により集中力を欠き、ラクな真空管を使い10Mcの送信機などを組み立てるのが精一杯の状況であったが、体調もどうやら回復して集中力が戻り、基板の組み立てもできるようになってきた。今日は、滞っていたPSNダイレクトコンバージョン受信機、miniR2のDown Converter基板の調整・仕上げも完了した。4月後半はとてもそういう作業をやる気力が湧かなかったのだが、連休中に大分心身が回復したようである。

午前中は交信を楽しみ、午後は自作をし、連休中は三昧境であった。

幸い、天気にも恵まれたので、子供の頃に鮒釣りをそいて遊んだため池の周りや、雑木林でシュンランやスミレサイシンなど、早春の山野草の写真も写すことができた。

去年、デジカメが突然壊れ、同じメーカーの後継機種の中古品を探して買ったところ、このコンデジは接写機能がFBで、花のアップを写し易くなった。

そのコンデジを使い、今年はソメイヨシノ、ヤマザクラ、ヤエザクラのサクラセットも接写で写すことが出来た。これから初夏のスカシユリ、酷暑の前のヤマユリ、お盆の頃のオニユリまで、季節の花の写真を撮影して楽しむことが出来る。

雪に降り込められて、暗く、寒い冬を過ごさざるを得ない雪国では、春の花の有難さは格別である。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-07 20:20 | 電離層(イオノグラム) | Comments(0)

miniR2受信機の組み立て-Down Converter基板の調整終了   

2017年 05月 07日

KK7B Rick が開発し、QSTに発表し、Experimental Methods in RF Design (EMRFD)に1章を設けて掲載されたたPSN方式ダイレクトコンバージョン受信機である、miniR2受信機の組み立てを行っていた。が、転勤の発表後は身辺が落ち着かず、組立作業が停滞していた。

主要な基板の組み立てはほぼ終わっていたのだが、フロントエンドにあたる「Down Converter基板」は、QチャンネルとIチャンネルのベース接地AFアンプと、アクティブでカップリング回路用のトランジスターのマッチングを取り、出力端子に現れる電圧が一致するようにトランジスターを選別して組み立てる必要があった。

この作業を行わないまましばらく作業が滞っていたのであるが、今日はようやくこの選別作業を行うことができた。

Down converter基板である。
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EMRFDの生地に従い、IチャンネルとQチャンネルの出力電圧をデジタル電圧計で測定しながら、トランジスターを選別した。
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EMRFDに書いてある手順に従いトランジスターを選別し、IチャンネルとQチャンネルの出力電圧がどちらも7.41Vと一致するように調整できた。

完成したDown convereter基板を横手市の佐々木ラジオから買っておいていたケースに収めて内部配線をした。
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EMRFDには、VFOから信号が混入しないように、Down convereter基板はダイキャストケースにいれて十分シールドするようにと書いてある。生憎ダイキャストケースは入手が難しいので、市販のアルミケースで代用した。

Down converter基板には、7McのRF信号、位相が90°ずれた7McのVFOが入力され、IチャンネルとQチャンネルの信号が出力される。これらはオールパスフィルターAF-PSN基板で合成されて、音声が復元される。以上の過程で、キャリアーとUSB成分は打ち消され、ダイレクトコンバージョン方式であるにもかかわらず、LSB成分だけが「Single Signal」として出力されるのである。

Down converter基板の他に必要な、RF-PSN基板、オールパスフィルター基板は組み立て終わっている。受信機全体の組み立て・実働試験は今後の課題である。

首尾よく完成するとどういう聞こえ方をするのか、N2CQRがYouTubeでデモと解説をしている。

https://www.youtube.com/watch?v=k9gBBiJi8fU&t=203s

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# by FujichromeR100 | 2017-05-07 14:29 | メリゴ-PSN | Comments(0)

KD1JV 7Mc TRCVRの組み立て-AD9850基板   

2017年 05月 06日

KD1JV TRCVRのはAD7C AD9850 VFOを使う。今日は、AD9850基板の組み立てを行った。
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ユニバーサル基板に、Arduino Vin用の3端子レギュレーター回路、1602コントランスと調整用半固定抵抗と共にAD9850を取り付けた。Arduinoと結線したところ、AD7C VFOは無事に所定の動作をすることが確かめられた。

Kさんによると、AD9850には方形波出力端子があり、送信部の74HC02をそのまま駆動できるとのことであった。方形波の出力を確認しようとしたところ、出力が検出されない。

色々と調べたが原因がわからず、お手上げかと思ったところ、AD9851を扱っているHPで、デューティーサイクル調整用半固定VRを調整することにより、方形波が出力されるようになったとの記述をみつけた。

AD9850モジュールにも青色の半固定VRが付いている。これはデューティーサイクル調整用なので、方形波自体は常に出力されると思い込んでいた。

早速オシロで観察しながら半固定VRを調整すると、非常にクリチカルにある一点で方形波が出力されることがわかった。その一点の前後で、非常にクリチカルにデューティーサイクルも調整できた。

Googleで検索してもAD9850モジュールの情報は限られており、且つ、古いものしかなかった。AD9850で矩形波を出力しようという応用例は殆どないのであろう。問題の半固定VRの調整がAD9850の矩形波出力調整のキモであることを明記してあるHPはなかった。

矩形波は3V PEP程度の出力であった。これならば、74HC02を問題無く直接駆動できるであろう。AD9850の矩形波出力は、E級電信送信機の原発振VFOにも最適と思われる。
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# by FujichromeR100 | 2017-05-06 16:24 | KD1JV TRCVR | Comments(0)