空き缶を利用した6m QRP AM トランシーバー(CanTra6AM2017)

2016.10.30 新規作成 /2017.07.21公開 / 2018.09.13更新
ハムフェア2017自作品コンテスト自由部門優秀賞第2席

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 ◎はじめに
 コカコーラの缶ラジオをモデルとした、空き缶を使用した6m(50MHz) QRP AMトランシーバーを製作しました。市販のトランシーバーは四角を基本とした箱形が多く、円筒型のケースのトランシーバーは製作例が少ないことも本作品を製作する動機となりました。名称は2017年に製作した空き缶利用の6mAMトランシーバーということで「CanTra6AM2017」としました。本作品はハムフェア2017自作品コンテストに出品し自由部門優秀賞第2席に入賞することができました。審査委員長の講評では独特の形状でありながら実際に交信ができる実用性の高さを評価しただけたようです

 ◎本作品の主な特徴
(1) 空き缶を利用した円筒形の独特な形状のトランシーバー。大きさ65mm(直径)×110mm(高さ)、重さ240(g)で、手に持つことができる。
(2) 快適な6m QRP AM運用が可能な性能を確保しつつ、安定性を重視した回路設計、メンテナンスが行いやすい構造を採用。
(3) 周波数可変トランシーブトランシーバーで50.550〜50.620MHzが運用可能。トランシーブ操作は2つのVXOと2連バリコンを利用して実現。
(4) 受信部はセラミックフィルターを使ったシングル・スーパー・ヘテロダイン方式IF(455kHz)で、AM交信に必要な感度、選択度を確保。
(5) 送信部は終段に2SC1973を使い出力100(mW)。変調方式は終段コレクタ変調で良好な変調を得ている。また、電波が出ていることを確認できる送信インジケーターを装備。
(6) 006P型ニッケル水素電池をケースに内蔵し、移動運用での使い勝手の向上を図った。

 ◎製作にあたっての目標
 空き缶を利用した円筒型のトランシーバーを製作するにあたり、多彩な無線設備で運用が行われている6mAMをQRPで楽しむために以下のとおり目標を定めました。
(1) 手に持てる大きさとする。
(2) Es伝搬利用した遠距離交信が可能な送受信性能を確保する。
(3) 電池交換がしやすくするなど移動運用での使用を想定した使い勝手の向上を図る。

◎本作品を製作するにあたっての考え方
 上記の目標を達成するため、以下のとおり製作の考え方を定めました。
(1) 6mAM(50MHz AM)をQRPで楽しめる送受信性能(感度、選択度、安定度、変調の質など)を確保すると共に、外観も楽しめるトランシーバーとする。出力はEs伝搬で他エリアと交信が可能な目安である100mW以上とする。
(2) 長期間にわたり使用することを考え、回路は安定性を重視する、部品等の実装方法は回路変更や不具合修正に対処するためにメンテナンスが行いやすい構造とする。
(3) 10年以上使用することや作品に興味をもってもらうために、外観のデザインをできる限り丁寧に仕上げる。

 ◎製作にあたって工夫したこと
(1) 使用する缶は片手で持てる大きさで、かつ、缶がつぶれない程度の強度があることなどを考えて選びました。使用した缶はハインツ日本(株)が販売しているホワイトソースのスチール缶(290g)です。
(2) 空き缶内の狭いスペースにトランシーバーを入れるため、回路はできる限り部品点数が少なくなるように設計しました。
(3) 外観の見栄えの良さ、使い勝手の良さ、メンテナンスをしやすさを両立するために、部品の実装方法を工夫しました。

 ◎回路について
 回路図回路設計の考え方については、下のコンテンツをクリックしてご覧ください。

 ◎使用感など(2018.09.13現在)
 2017年1月から運用を開始し、2018年9月13日時点で1,2,4〜6.8,9エリアの98局と交信し、Es伝搬による1,000kmを超える交信もできました。
 受信性能についてはEs伝搬を利用した遠距離交信が可能な感度、周波数安定度、選択度はありますが、強い信号の妨害を受けやすいこと、弱い信号では音量が小さくなる傾向があり、強いEsが発生してバンドが混雑している状況で長時間使用するのは難しいという感じです。送信の音質は良好でした。周波数も使用頻度の高い範囲で運用可能で、200mAhの006Pニッケル水素電池で2〜3時間の運用が可能でした。受信性能にはやや難があるものの、市販の無線機では見られないデザインで50MHz AMをQRPで楽しめるトランシーバーが製作できたと思います。空き缶を利用した円筒形の外観は独特のものであり、実際に運用するほかにデザインも楽しめるものとなりました。今後も本作品で6m QRP AM運用を楽しみたいと思います。

◎本作品の概要動画を作成
 本作品のハムフェア2017自作品コンテストでの展示予告および概要動画を作成し、ニコニコ動画にアップしました。リンクは以下のとおりです。
空き缶を利用した6m QRP AM トランシーバー(CanTra6AM2017)(予告編) - ニコニコ動画
空き缶を利用した6m QRP AMトランシーバーを作ってみた(CanTra6AM2017)(2017.09.20) - ニコニコ動画



YouTube(M.Kannoチャンネル)およびニコニコ動画に本作品を使用した交信の様子をアップロードしました。リンク先は以下のとおりです。
2017.05.05 JA2OPP局との交信(50MHz,QRP,AM) - YouTube
空き缶ケースのトランシーバーで交信してみた(CanTra6AM2017)(2017.05.05) - ニコニコ動画

JR8DAG/菅野 正人(KANNO Masato)

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【コンテンツ】

回路図はこちらです(2017.04.19現在 , circuit , 約41kB)

回路設計の考え方(2018.03.01更新)

外観の写真(2018.09.13)

内部の様子(2018.09.13)

製作の経過(2017.07.22)

出品にあたって考えたこと(2017.10.10)

自作品コンテスト提出書類(2017.06.20,PDF形式)

自作品コンテスト展示用説明文(2017.06.20,PDF形式,約219kB)

スペクトラムアナライザの計測結果(2017.08.31,約101kB)

自作品コンテストにおける動作試験測定データ(2017.09.30,約121kB)

自作品コンテスト賞状(2017.09.10,約96kB)

入賞カップと並べた写真(2017.09.10,約215kB)

【更新情報】

更新情報 は最下段に移動しました。
クリックすると拡大画像を表示します(約120kB) 外観の写真(exterior)
使用したホワイトソースの空き缶と並べて撮影
手回しネジとPTTボタンを外すことで電池交換が可能
(大きさ size 65mm×100mm)
撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintShopPro6J

クリックすると拡大画像を表示します(約300kB) 内部の写真(Interior)
(下部に006P型ニッケル水素電池を内蔵しています)
撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintShopPro6J

クリックすると拡大画像を表示します(約299kB) 下部の様子(Interior)
(下部に006P型ニッケル水素電池、マイク、スピーカーを配置しています)
撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintShopPro6J

クリックすると拡大画像を表示します
本作品の系統図

【本作品の定格】
[共 通]
周波数 50MHz
電波型式 AM(A3E)
使用半導体 3IC 4TR 4FET 7Di
電源電圧 DC 9.0(V)(標準)
消費電流
受信無信号時 35(mA)
送信無変調時 60(mA)
送信最大時 140(mA)
空中線インピ-イダンス 50(Ω)
外形寸法 65(直径)×110(高さ)
(単位 mm , 突起物を含まず)
重量 240(g)(9Vニッケル水素電池込み)
[送信部]
終段入力 8.5(V)× 25(mA) ≒ 200(mW)
出力 100(mW)
終段石 2SC1973
不要輻射 -50(dB)以下
変調方式 終段コレクタ変調
局発発振方式 可変水晶発振
発振周波数 50.550〜50.620MHz
[受信部]
受信方式 シングルスーパーヘテロダイン方式
中間周波数 455kHz
受信感度 0dB(uV)程度 (S/N 10dB)
選択度 ±4kHz(-6dB),±10kHz(-40dB)
局発発振方式 可変水晶発振
発振周波数 50.095〜50.165MHz

【更新情報】
2018.09.13 外観の写真内部の様子に写真を追加
使用感の記述を更新
2018.08.18 更新情報をページ最下段に移動
ホームページの記述を修正
使用感などの記述を更新
2018.03.01 回路設計の考え方 を更新(受信部のアンテナに接続している470Ω、送信部の終段2SC1973のベース抵抗についての説明を追記)
使用感などの記述を更新
2018.01.31 回路設計の考え方 を更新(空き缶の選定の考え方を追記)
トップページの記述を修正
使用感などの記述を更新
2018.01.05 YouTubeおよびニコニコ動画に本作品を使用した交信の様子をアップロード
使用感などの記述を更新
2017.12.10 内部の様子 のページを作成(画像を2枚追加しました)
使用感などの記述を更新
2017.11.30 パネルの写真を追加
使用感などの記述を更新
2017.10.29 使用感などの記述を更新
ホームページの記述を一部修正
2017.10.10 出品にあたって考えたこと を掲載
2017.09.30 自作品コンテストにおける動作試験測定データ を掲載
2017.09.20 ニコニコ動画に本作品の概要動画をアップロード
2017.09.10 自作品コンテスト賞状 および 入賞カップと並べた写真 を掲載
2017.08.31 スペクトラムアナライザの計測結果 を掲載
2017.08.25 内部の様子の写真を1枚追加
2017.08.15 回路設計の考え方 のページを作成
2017.08.05 ホームページの文書を一部修正および追加
2017.07.23 ニコニコ動画に本作品の予告動画をアップロード
2017.07.22 製作の経過を更新
2017.07.21 ホームページを一般公開
2017.07.20 自作品コンテスト第2次審査結果通知(7/14付)、自由部門優秀賞第二席
2017.07.17 系統図を修正
2017.06.20 自作品コンテスト提出書類アップロード(第2次審査追加書類、展示用説明文)
2017.06.05 自作品コンテスト第2次審査作品提出
2017.05.27 自作品コンテスト提出書類アップロード(第1次審査提出書類)
2017.05.20 自作品コンテスト第1次審査書類結果通知、合格
2017.05.02 自作品コンテスト第1次審査書類提出(自由部門)
2017.04.06 回路図修正
2017.04.04 回路図修正
2017.04.04 回路図修正
外観の写真を更新
2017.03.30 回路図修正
2017.03.27 内部の写真追加、回路図修正
2017.03.16 外観の写真、系統図を追加
2017.03.11 トップページ修正
2017.01.20 ホームページ作成(非公開)
回路図製作の経過のページを作成