BJYの備忘録

前回の記事の続きになります。

SWR計で50Ωダミー(終端電力計)を測ったついでに、
ダミーの代わりに抵抗を繋いで測ってみます。
RF信号源は前回と同じMX-15(21MHz)です。



このような治具を作り、SWR計のANT側に接続して、
ミノムシクリップの先端の抵抗を交換してSWRを測ります。
ちなみに抵抗は金属皮膜抵抗です。
計測方法は前回同様、TX側からMX-15でCWキャリアを流し、
SWR計のSET側でVRをSet位置に合わせ、MES側でメーターの
指示値を読むやり方です。

まずは51Ω (計算上はSWR=1.0)


100Ω (計算上はSWR=2.0)


150Ω (計算上はSWR=3.0)


治具自体の構造が甘い(リードが長い)せいもあると思いますが、
50Ω以外の目盛り値はあくまで目安程度と見た方が良さそうです。

[1回]

現在、とあるQRP送信機を弄っていて、
これのSWRを測る必要性が生じたため、
ジャンク箱を漁って古いSWR計を引っ張り出してきました。


これは、FCZ(キット)の寺子屋シリーズ118
「メーター直読式 アンテナインピーダンスメータ」
というもの。
30年くらい昔、6mのポケトラ用に、キットを組み立てた物ですが、
その後はずっとジャンク箱の中で眠っていました。

今回使用に際して、仕様や操作方法をよく覚えていなかったので、
まずは取説と回路図を読み、併せて特性をテストしてみました。

このSWR計はいわゆる、インピーダンスブリッジです。
ブリッジの中に被測定物(R)を入れて、電流の平衡度を見ることで
未知のインピーダンスを測定し、SWRに換算して表示します。
仕様上の周波数特性は、凡そ3.5MHz～144MHz、SWR測定が
可能になる最小電力は10mW、最大電力は1Wです。

操作方法：
１．左側のコネクタ(TX)にトランシーバ、右側のコネクタ(ANT)に
　ANTを接続します。
２．電源SWを入れ、VRを時計方向に回し切ります。
　「MES / SET」 は、SET側に倒しておきます。
３．トランシーバをCWモード(キャリアが出力されるモード)で
　送信します。
４．VRを少しずつ反時計方向に回し、メーターのフルスケール
　(Set位置)に合わせます。
５．「MES / SET」 を、MES側に倒し、その時のインピーダンス値と
　SWR値を読みます。

普通のSWR計だと、SET-VRは時計方向が最大感度なのですが、
このSWR計は、反時計方向が最大感度になります。
その理由は、VRがAカーブ特性のため、普通に接続すると
VRを少し回しただけですぐにメーターが振り切れてしまい、
操作がクリチカルになってしまうので、これをわざと逆接続して、
VR最大から徐々に戻すことでスムースにフルスケールに合わせる
ことができるようになっているためです。

操作手順が把握できたので、早速手持ちの50ΩのQRP-RIG
(MIZUHO MX-15)と50Ωダミー(終端型電力計)で測定を行います。


MX-15をCWモードで送信し、キーダウンします。
終端型電力計を見ると約0.2Wを示しています。
VRを最大位置から少しづつ戻して、フルスケール位置にSetします。



「MES / SET」 を、MES側に倒します。
見事に50Ω付近の値(SWR=1)を示しました。
30年経っても実用に耐えるのは流石です。

これで、一応計測器として使用できることが分かりました。
前置きが長くなりましたが、ここからが本番です。

とある送信機とは、次の写真のものです。


周波数表示が"MHz"ではなく、"MC"なのが時代を物語っています。

エンブレムが"TWENTY"(20)なので、本来は20m(14MHz機)なのですが、
前オーナーの手で15m(21MHz機)に全面的に改造されています。

1967年頃、当時のTRIO＝現在のKENWOODからキットで
発売されていた、TX-20SというSSB送信機です。

この送信機は、SSB機ですがSSBフィルターがありません。
PSN方式(フェーズ・シフト・ネットワーク)でSSBを発生させます。
現代ではDSPを使って高品質のPSN-SSBを作ることができますが、
この当時は抵抗とコンデンサの組み合わせだけで、アナログPSNを
実現していました。
その後、SSBフィルターが安価に出回るようになり、メーカー製の
PSN-SSB機は作られなくなってしまいましたが、実験好きな人は
今でも自作でPSN-SSBを楽しんでおられます。

この送信機は、一部を除き真空管式で、ドライブとファイナルは
昔のTRIO機の定番、12BY7A - S2001という構成になっていて、
出力は10W(S2001×1)です。
ただ、私が持っている電源は、高圧が900V(100W用)のもので、
これと組み合わせるとすると、終段部をS2001×2にするか、
電源側の高圧を400Vにするか、いずれかの改造が必要になります。
900Vを400Vにするには、一般的に倍電圧整流をブリッジ整流に
改造すれば良いのですが、前オーナーの手で50BM8を使った
電圧安定化回路が組み込んであり、単純にブリッジ整流に
しただけでは目的の電圧にするのが困難です。
それに、今の時代にこの送信機で遊ぶにしても、S2001は大げさで、
もっと小電力で楽しむのが適当だと考えます。

そんな事を考えていたら、S2001無しで(高圧を使わず)、12BY7A
シングルのQRP機にしてしまえば良いのでは？と思いつきました。
これならば、手持ちの電源を改造なしにそのまま接続できます。
早速、終段部を回路から切り離し、12BY7Aの出力をπマッチ部に
接続して、ANTコネクターから出力されるRF電力を、手持ちの
終端型電力計で計測してみたところ、CWで約0.1Wが得られました。
モニタ用の受信機で聞いてみて、SSBの変調も悪くありません。
ただ、DRIVE-VCの位置は正規の位置で最大出力が得られたのですが
πマッチのPLATE-VCとLOAD-VCがいずれも最小位置になってしまい、
ミスマッチしている様子です。
本当はここで先ずDRIVE同調コイルを調整すべきなのですが、
コイル調整用の6角棒が見つからないので後回しにして、
とりあえず送信機としての出力インピーダンスが50Ωで整合しているか
どうか、SWR計で見てみようと思い、タイトルのSWR計に辿り着いた
わけです。
もし送信機の出力インピーダンスが50Ωであれば、50Ωのダミーロード
との接続でSWR=1を示すはずですが、50Ωに整合していない場合は
バランスが崩れるのでSWR=1にはならないはずです。
そしてテストしてみたところ、



あっさりSWR=1になってしまいました。
何ともしっくり来ないですが、とりあえず次回の課題として考え
結果は結果として、一応記録に残して置こうと思います。
今回の実験はここまでです。

[1回]

先日の記事で、DK-210のリレーキーイング＆セミブレークイン化をご紹介しましたが、
このキーヤーは大きいため、山に移動するスタイルで使うにはちょっと大げさ過ぎます。

そこで、フィールドで使えるエレキーとして、以前移動運用で使っていた
CalKeyer (キャリブレーション)が手持ちにありましたので、今回はこのキーヤーを
リレーキーイング＆セミブレークイン化することを考えてみます。

キャリブレーションからキットで販売されていたCalKeyer。
現在はバージョンUP版が発売されているようです。

前回のDK-210とは違って、このキーヤーは省電力設計になっているため
キー出力にリレーをドライブする能力はありません。
ですので、今回製作する物は、リレーキーイングの為のドライブ回路を追加します。
また、外付けの汎用アダプタ型としましたので、Calkeyerに限らず様々なエレキーに使えます。

＜製作：#1＞
リレーは、手持ち部品の都合で9V用の物となりましたが、
Calkeyerと一緒に使うのであれば、5V用のリレーが良いと思います。
回路図は下図の通りです。
（回路図は後日UPします）

基板も手持ちの一番小さいサイズで間に合いました。
 

一昔前のHFハンディ機、ミズホ通信の”ピコ15”に繋いでテスト。



テストの結果、動作自体は上手く行きましたが、キーダウン時に185mAの電流が
流れるため、006P乾電池(9V)だとちょっと心細いところです。
そこで次のステップとして、これを消費電流を抑えるように設計変更します。

＜製作：#2＞
#1では、一般的な汎用リレーを用いましたが、#2では「リードリレー」を
試してみます。
リードリレーは、接点機構にリードスイッチを用いていることに由来し、
メカニカルリレーに比べ、接点の塵埃や有機ガス等の外部影響を受けにくく、
接点寿命が長い(1億回以上)、接点動作時間が短い(1ms以内)、
動作電流が少ない(10mA程度)などの利点があります。
但し接点耐電力が高い物は高価なので、一般的に入手できるものは小信号用です。
今回使用したリードリレーは、秋月電子で購入した「SS1A05」という5Vの物で、
5個で￥280(購入当時)と安価です。

では早速製作してみましょう。
#1からの変更点は、単にリレーを替えただけで、他の部品や定数は#1のままです。
今回は実験の都合で1枚基板とせず、リレーキーイング用とセミブレークイン用に
分けて別々の基板に組みました。


リレーキーイング部。黒色の長い部品がリードリレー

セミプレークイン部。黒色の長い部品がリードリレー

再びピコ15に繋いでテスト。いい感じです

テストの結果、全体の消費電流は20mAになり、省電力化に成功しました。
電源が5Vなので006P乾電池からレギュレータで5Vに降圧する必要が
ありますが、100mA未満なので3端子レギュレータは78L05で十分です。
これであれば、電池の消耗を気にせずに運用ができます。
ピコ15に繋いで、リレーキーイングもセミブレークインも快調に動作し、
これでいちいち”スタンバイSWを押してからキーを叩く”操作から解放され、
イージーなCW運用が可能になりました。

[0回]

私のお気に入りだった、
パドル一体型のエレキー(HI-MOUND UFO-001)
先日の記事でも触れましたが、
数年前から段々と調子が悪くなり、
デタラメな符号しか出なくなってしまったので、
その後はジャンク箱にお蔵入りのままになっておりました。



最近、別のエレキー(DAIWA DK-210)を入手して、
リレーキーイング方式に改造したのをきっかけに
あのUFO-001のカチカチ音が懐かしくなり、
何とか修復できないだろうかと、ネットで資料を漁りました。

回路図は見つかりませんでしたが、取説を見ると、
ACアダプタからのDC13.8Vを、内部のニッカド電池(4.8V)に
充電して、これをロジック回路の電源にしている様子で、
不調の原因はニッカド電池の劣化による電圧不足と判断、
早速開腹してみました。

ニッカド電池は金属ケースに収められていて、
ケースが硬く固定されていて、取り出せない状態。
仕方がないので、電池への結線をカットし、外部から直接
安定化したDC5Vを供給するようにしました。
通電してみたところ、
・長点は不安定ながら出るが、短点が全く出ない
　（出ることもあるがタイミングがデタラメ）
・POWER ON/OFF動作で酷いチャタリング
・SideToneの音が濁っている、VRも酷いガリ
と、接触不良も含めて色々ありそうです。

途中経過は省略しますが、短点に関しては配線が切れていて、
別の場所に接触していたのが原因、POWER ON/OFFと
SideToneに関しては、各々のSWとVRをリレークリーナーで
洗浄して、動作が安定するようになりました。
AVR基板の電解コンデンサも交換しましたが、こちらは
直接の原因ではなかったようです。

とりあえず、外部電源専用ですが、現役復帰を果たしました。
当面は移動運用する予定も無いので、固定で使ってみようと思います。


開腹したところ。一番左にあるのは高耐圧のリードリレー

見たことが無いタイプのリレーです

ハイモンドのパドル、この感触が大好きです

[0回]

前回、DK-210にリレーキーイング回路を組み込みましたが、
ついでなので、セミブレークイン回路も組み込んでみました。

CWの「ブレークイン」というのは、電鍵を叩いたら自動的に送信機が
送信状態になる機能のことで、現代のリグには必ず入っている機能なので、
あえて必要ではないのですが、前回テストで使った6m機(TR-5200)などは、
CWで送信する時に手動で「SEND」SWをONにして送信状態にしてから
電鍵を叩いてCW電波を出す、というやり方で、この時代のリグとしては
これが一般的なやりかたでした。
特に6m機はその傾向が強かったと思います。
(オールモード機のTS-600でさえ、ブレークイン機能はオプションでした)

というわけで、今回の目的は、DK-210を"ブレークイン機能が無い"昔のリグに
繋いで、リグの内部改造なしにブレークインを実現させる、というものです。

実際の回路は下図になります。

　　

左側の部分は前回のリレーキーイング回路のままで、
赤枠で囲んだ部分が今回追加したセミブレークイン回路です。
左側のリレーで接点がONすると、右側のリレーの接点もONになり、
この接点をリグのPTTに接続すると、リグが送信状態になります。
さらに左側のリレーがON→OFFになると、2SA1015の後のCRで構成された
遅延回路が働き、少し遅れてから右側のリレー接点がOFFになります。
この遅延時間内に左側のリレーが再びONになると右側のリレーはOFFに
ならないので、結果、CW符号が途切れることなく送信状態が継続します。
これがセミブレークインです。

ちなみに昔のSSB機では「VOX」と言って、SSBでマイクのPTTを押さずに
音声だけで送信状態にさせる機能がありましたが、CWのセミブレークインも
このSSBのVOX回路を共用していました。
(キーを叩く→SIDETONE発生→VOX入力)

DK-210でもSIDETONEがありますが、今回はSIDETONEを利用したVOXにはせず、
もっと簡単な方法でブレークインを実現しました。
回路自体は、「FB News」のJO2ASQ局の記事を参考にさせていただきました。

今回改造したDK-210の内部写真 (今回は空中配線にせず基板に配置)
  

DK-210の背面（前回のKEY出力に、PTT出力を追加）
  


改造後、再びTR-5200に繋いでテスト。
(動画ではないので分かりにくいが、SEND-SWがRECのままでCW電波が出ている)
DK-210のリレーが2段になったので、符号が頭切れにならないかどうか心配したのですが、
全く問題ありませんでした。
  

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