6m QRP AM トランシーバー(CanTra6AM2017) - 製作の経過 -
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2017.07.22現在
JR8DAG 菅野 正人(KANNO Masato)
◎大まかな考え(2016.10.30)
・ケースは大きさと丈夫さを考慮し、シチュールーの空き缶を使用した。材質はスチール、大きさは65mm(直径)×100mm(高さ)で手に持てる大きさである。
・回路はPocket6AMをベースにするが、出力を10mW→100〜200mW、スピーカーを鳴らせるようにするために回路を追加する。
・電源は内蔵する。006Pでok。

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 ケースに使用する缶

◎回路設計(2016.10.30)
・回路はPocket6AMをベースとして、以下の変更を行いました。
 送受信のインジケータ回路を追加
 受信はスピーカをならすためにTA7368Pの低周波電力増幅回路を追加
 送信は2SC1973の電力増幅を追加。変調はトランスを利用した終段コレクタ変調で出力は100〜200mWを想定

◎プリントパターン設計(2016.10.30)
 プリントパターンの設計を完了しました。

◎プリント基板作成(2016.11.06)
 プリント基板のエッチング行いました。

◎プリント基板作成(2016.11.08)
 部品面にパターンを描く作業を実施しました。

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 作成した基板。大きさは56mm×80mm。
 (撮影:PowerShot G9X,画像編集:PaintShop Pro 6)

◎受信部VXO、送信部VXO発振回路(2016.11.19)
 受信部VXO発振回路、送信部VXO発振回路の部品の半田付けを行い、発振の確認と簡易調整を行いました。

◎受信部、送信部(2016.11.24)
 11/23,24、受信部、送信部の部品の半田付けを行っています。

◎送信部半田付け終了(2016.11.24)
 送信部の部品の半田付けを終了しました。
・ドライバーのトランジスタ(Tr3)は2SC1815が入らなかったため2SC2458Yに変更。
・LM386Nの7番ピンに電源を配線するパターンミスあり、6番ピンに配線するように修正。
・調整を実施。出力100〜200mW。変調がかかることも確認。

◎受信部の半田付け終了(2016.11.27)
 受信受信部の半田付け終了。簡易的に調整を行うが、受信は可能だが感度が低く、L2の反応が悪い。
 低周波電力増幅のTA7368Pはボリュームを上げると発振する。定数の変更が必要。
 受信部の5V定電圧回路の470Ωでは電圧が約2.5Vとなってしまったため、220Ωに変更。電圧は約4.5Vとなった。

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 部品を半田付けした基板

◎受信部の部品取り付けの修正(2016.11.29)
 L2に接続するバイパスコンデンサ(0.01μF)の取り付け位置が間違っていたので修正(L2の中点に接続されていた)。

◎受信部の調整(2016.11.29)
 L2に接続する同調コンデンサ33pF→22pF
 ボリュームを上げると、低周波電力増幅回路が発振する感じです。回路の修正はケースに実装後に行います。
 受信感度はこれで十分感じ。
 以後は、ケースの加工を行う。
 あわせて変更申請も行う。

◎保証認定の手続きを行う(2016.12.05)
 送信部のめどが立ったので、JARDあて基本保証の手続きをおこなう。12/16に保証完了。北海道総合通信局に変更届の申請を行いました。

◎ケース作成(2016.12.11)
 ケースの製作を行う
 パネルは四角でレイアウトを決め、アルミ板を切断後、金属ばさみで円形にしました。
 大きさはぎりぎりだが何とか収まりそうです。

◎ケース作成、穴あけ加工(2016.12.18)
 12/17、18ケースの製作と穴あけ加工を行う。
 基板、スピーカ、マイク、電池が実装できることを確認。12/25までに配線を行って動作させるようにしたい。

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 基板、バリコン、送受切換スイッチ、アンテナコネクタ等の実装の様子


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 電池、スピーカ、マイク、ボリューム実装の様子

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 缶に入れた様子

◎配線作業を完了(2016.12.25)
・受信はアンテナ線がうまくつながっていないのか、アンテナをつないでも雑音が聞こえない状態。
・送信は出力100mW出ているが、変調の音が歪んでいる。
・VXOは送受共に動作に問題はない模様。

◎配線作業を完了(2016.12.29-2016.12.31)
・受信は初段のコイルを交換したことで所定の感度を得る。
・アンテナから局部発振の信号漏れを確認。配線を同軸にすることでかなり改善されたが、発振回路の定数変更が必要な模様
・送信は出力100mW確保。スプリアスは16MHz台が-30〜40dBであったが、試行錯誤の結果、-50〜-60dBを確保(ただし、調整にスペアナが必要)
・回路をかなり変更(特にVXO回路、VXOコイルはサトー電機の7T5に交換)
・送受信周波数の同期に関しては問題なさそう

◎受信時の局発漏れ対策の実施(2017.01.05)
 アンテナから局部発振の信号漏れの対策
・局発の発振出力を小さくする(多少の効果がある程度)。
・最終的にVXOコイルのケースを2mm×5mm高ナットでケースにアースするのが最も効果があった。4nWレベルになったので、とりあえずこれでokとする。

◎変更申請完了(2017.01.21)
 変更申請が完了し、運用可能となる。

◎受信部の回路定数変更(2017.01.21)
 JA8CXXと交信できたが、受信がまともな音にならず、回路定数等を変更。
・試行錯誤の結果、LA1600の出力のコンデンサを0.01μFにすることで、ブツブツの発振が収まる。どうやら結合を緩くすることが重要らしい。
・結合コンデンサを0.01μFとすると高音が出てくるので、ボリュームの両端に0.1μFを入れて、音質を調整
・TA7358Pの入力は0.1μF。出力には4.7オームの抵抗を挿入。電源回路は100オーム+220μF*2からダイオード+220μFに変更。

 これでどうやら安定した模様

◎受信部の回路定数変更(2017.01.22)
 JH8HQA局と交信し、受信はまともな音になったが、音量が小さい状態であった。
・受信部のコイルの調整を行ったところ感度は改善した模様。
・アンテナをつながないとLEDインジケーターが点灯するため、受信部の入力に1kΩを入れたところ、無信号時にLEDが点灯することはなくなった。

◎受信部の回路定数変更(2017.01.29)
 JA8CXX局と交信し、受信を普通にできる状態となったが、音量がもう少し上げたい感じである。
・ボリューム両端の0.1μFを0.047μFに変えると音量は増えるが、発信気味になったので、TA7368Pの出力の抵抗4.7Ωを外して0Ωとしたところ、多少音量が上がった。コンバーターで短波を聞く限り、受信に問題はなさそうなので、しばらくこれで様子を見ることとする。
・LEDの点灯は軽い感じ。もう少し強い信号で点灯するようにしても良いかもしれない。
・受信の信号強度が落ちると音声出力も急に落ちる感じであるが、このあたりはもう少し様子を見る必要がありそう。

◎受信部の局発漏れ対策(2017.02.05)
・VXOバリコンの受信部の接続を0.8D-2Vに変更。
・VXOコイル(L5)のアースを高ナットでアルミ板に落とすと受信の局発漏れが低下することから、VXOコイルの横に2mmの高ナットを追加。
・これで、局発の漏れが1nW程度にまで抑えられたので、しばらく様子を見る。
・消費電流、重量を測定
 35mA(受信無信号時)、60mA(送信無変調時)、140mA(送信時最大)、重量240g(006Pニッケル水素電池込み)

◎受信部の調整、外観の塗装(2017.02.19)
・受信部のTA7368Pの発振対策については、LA1600の出力の結合コンデンサを1μF → 0.01μF、ボリューム両端に0.1μF追加、TA7368P1番ピンに0.047μFと2.2kΩを追加することで、安定した感じなので、しばらく様子を見ることとする。
・2017.02.19現在、8エリア9局と交信。信号が弱いと音量が低くなるが、改善策はすぐに見つからない感じ。とりあえず、この状態で交信には問題ないところまで来たので、今後は外観の塗装に着手することとする。
・2/18にTwitterに概観の写真をアップ。
・0.5mm透明プラスチック板で化粧パネルを作成。特に問題はない模様。
・自作品コンテスト第1次審査書類の作成を開始。


◎塗装を開始(2017.02.28)
・塗装を開始。パネルは黒、外側は赤色で塗装する予定。
・文字はインクジェットプリンターで印刷したシールを貼る予定。


◎外観の塗装(2017.03.05)
・パネルへの文字の貼り付けを実施。
・空き缶の塗装は赤色がなかなか塗りづらく、時間がかかりそう。


◎化粧パネル作成、空き缶の塗装完了(2017.03.11)
 化粧パネル作成完了しました。化粧パネルは0.5mm透明プラスチック板を黒に塗装し、インクジェットプリンタで印刷したシールを張りました。
 空き缶の塗装完了しました。色はつや消しの赤で、インクジェットプリンタで印刷したシールを貼りました。


◎外観の塗装完了(2017.03.15)
 外観の塗装が完了しました。
外観の様子
 外観の様子(使用したホワイトソースの空き缶と並べて撮影)

内部の様子
 内部の様子

◎受信部の回路修正他(2017.03.18)
・受信の安定度を高めるため、TA7368Pの1番ピン入力に 1kΩを追加。
・2017.03.18現在、8エリア10局と交信。音量が少し物足りないが、送信の変調は問題なく、交信は問題なくできるようになった。

◎送受信周波数の同期を確認(2017.03.27)
・送受信周波数の同期を確認。2kHz以内の違いであり、運用に問題なし。

◎受信部の回路修正(2017.03.30)
・TA7368Pの1番ピン入力の 1kΩを0.1μFに変更。中波コンバーターでHBCラジオを受信した限り、受信音質は良くなった模様。

◎ネジツマミの色を赤に変更(2017.04.01)
 ネジのツマミを赤に変更

外観の様子
 外観の様子(使用したホワイトソースの空き缶と並べて撮影)


◎受信部の回路修正(2017.04.03)
 他の自作機を聞き比べて音が小さいので、発振しない範囲で受信音量を増やすための回路変更を実施。
・TA7368Pの出力(7番ピン)に10Ωを追加。
・TA7368Pの入力(1番ピン)のコンデンサ 0.1μF → 1μF
・ボリューム両端のコンデンサ 0.1μF → 0.047μF
 ボリュームを上げるとややひずむが、音量は改善された感じ。

◎TA7368Pの周辺の回路修正(2017.04.04)
 TA7368Pの出力(7番ピン)に接続した0.1μFを外すと、音量を上げると音が歪まなくなった。LM386Nでは発振防止のために入れていたコンデンサであるが、TA7368Pでは出力のひずみにつながる模様である。この0.1μFを外すことで音量を上げられるようになった事から以下のとおり回路を変更した。
・TA7368Pの出力(7番ピン)の0.1μFと10Ωを削除。
・LA1600とボリュームの間の結合コンデンサ 0.01μF →0.1μF
 他の自作機よりは音量は少し低いが、音量を上げたときのノイズのようなひずみは完全に消えて交信に十分に使える感じになった。

◎TA7368Pの周辺の回路修正(2017.04.06)
 音量を増やすため、TA7368Pの入力(1番ピン)の2.2kΩを削除。

◎受信感度の改善、発振防止(2017.04.19)
 受信感度の再調整を実施。感度を最大にするとアンテナをつながない状態で電源を入れるとLEDインジケーターが点灯する。アンテナをつなぐと発振が止まるので、入力のインピーダンスが高いと発振する模様。発振防止のために1kΩを入れていたが、これでも不足していたようなので470Ωに変更。これで発振が止まり感度も上昇した模様。

◎ALL JAコンテスト(2017.04.30)
 4/29(土)21:00〜4/30(日)に行われたALL JAコンテストで使用し8エリア10局と交信。感度については問題がなくなった感じである。

◎自作品コンテスト1次審査書類提出(2017.05.02)
 5/2(火)、自作品コンテストの第1次審査書類を特定記録で郵送。自由部門で出品。

◎Esでの交信(2017.05.10)
 5/2(火)と5/4(木・祝)に発生したEsにより、1,2,4,5エリアと交信ができ、Esによる遠距離交信ができることを示したが、JR8DAG-2006AMに比べると感度が少し低く、受信帯域外の強信号による混変調と思われる妨害も受けやすく、長時間の使用は快適とは言いがたいことが判明した。

◎自作品コンテスト1次審査結果(2017.05.20)
 5/20(土)、自作品コンテストの第1次審査審査結果が届きました。特に問題もなく合格となりました。作品の提出〆切は6月12日(月)(必着)です。

◎交信実績(2017.05.27)
 5/27(土)時点で、1,2,4,5,8,9エリアの38局と交信できました。

◎交信実績(2017.06.04)
 6/4(日)時点で、1,2,4,5,8,9エリアの40局と交信できました。

◎自作品コンテスト作品提出(2017.06.05)
 自作品コンテスト係宛作品を提出しました。

◎自作品コンテスト結果通知(2017.07.20)
 7/20(木)、7/14付けで通知が届きました。自由部門優秀賞第二席に入賞しました。