空き缶を利用した6m QRP AM トランシーバー(CanTra6AM2017) - 自作品コンテスト出品にあたって考えたこと -

2017.10.10新規作成 / 2022.06.21更新

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 このページでは本作品をハムフェア自作品コンテストへ出品するにあたって、コンテストの提出書類で書かなかったことについて記載します。

【出品の動機】
・コカコーラの缶ラジオのような円筒形のトランシーバーの製作例は皆無に近いことから、見た目にも独自性を打ち出せるだろうという考えもあり、数年前から製作することは考えていました。
・ハムフェア自作品コンテスト入賞作品には、円筒形状のトランシーバーがほとんど見られなかったことから、出品して評価を受けてみたい、出来るならば入賞させたいとも考えていました。

【どのような作品とするか】
・本作品のようなトランシーバーにおいては、使い勝手よりも遊び心的な要素がより求められると考えました。その観点から周波数と電波型式は50MHz AM(6mAM)がふさわしいと考えました。DSB(抑圧搬送波両側波帯)はAMよりも製作が楽でしたが、それでは面白みはないと判断しました。
・単に缶型の6mAMトランシーバーを製作するだけでは、作品として主張が十分でないと判断し、Es伝搬で交信できる実用性を確保することを考えました。
・これまでと同様にデザインはできる限り丁寧に仕上げる、回路設計は必要な性能の確保と製作後のメンテナンスをしやすくすることなどにこだわりました。

【空き缶の選定】
 本作品の空き缶の選定にあたっては以下の点を考慮しました。
・片手で楽に持てる大きさであること
・片手で普通にもって缶がつぶれない程度の強度があること(基本的にスチール缶)
 食料品店、雑貨店、ホームセンター、無印良品、100円ショップ等、いろいろと巡って調査した結果、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)を採用しました。
 手に持てる大きさという点では、当初は350mlサイズの缶を想定していましたが、強度が不足しているアルミ缶しか見つけられなかった中で、その350ml缶よりやや小さいハインツ社のホワイトソース缶が食料品店で目に入ったというところです。このホワイトソース缶の厚さそのものは、さほど厚くない(0.5mm程度?)でしたが、スティール製と言うこともあり、過剰な力を加えない限り変形するということはありませんでした。また、このホワイトソース缶は完全な寸胴であり、スペースを有効に活用できることも採用のポイントとなりました。同じような大きさのカゴメのナポリタンソースの缶などは上部の直径が小さくなっていることもあって採用しませんでした。

【回路設計】
・本作品は、空き缶に収めるための製作技術に関して試行錯誤することが想定されたことから、回路設計にあたっては、今までの作品で蓄積してきた実績のあるものをできる限り採用することを心がけました。
・6mAMトランシーバーを製作するのであれば、Es伝搬等で他エリアと交信を行える送受信性能を確保することが重要と考えたことから、周波数可変トランシーブ操作と送信出力0.1W以上が必要と判断しました。その条件を満たしながら、空き缶の狭いスペースに収めるための回路構成を検討した結果、回路はハムフェア2007自作品コンテストに出品したPocket6AMをベースにすることとしました。特に、送受信周波数を455kHz差で同期させる手法をこの作品で確立できていたことが採用の大きな理由でした。
・本作品では、Pocket6AMから受信部は受信周波数以外の強信号の抑圧を軽減するための455kHzフィルターの変更、スピーカを鳴らすための低周波電力増幅回路の追加、送信部は出力を100mWに増やすための電力増幅回路を追加しています。
・周波数可変トランシーブ操作を実現する方法は、Pocket6AMですでに実現している送受周波数を455kHz差で同期する手法を採用しました。Pocket6AMに比べて可変幅を20kHzほど拡張しましたが問題はありませんでした。
・本作品は、回路の目新しさが少ない実績のある回路で構成したものの、特に受信音量が不足するなど回路を安定して動作させるまでに当初の想定以上に難儀しました。特にTA7368Pの使い方の間違いに気がつくのに時間がかかってしまったのは予想外でした。

【製作】
・長期間使用できる実用性の高い作品であることは、コンテストでの大きなアピールとなり得ますので、これまでの出品作品と同様に、電池交換がしやすいこと、製作後のトラブルや改良に対応するためにメンテナンス しやすい構造にすることを心がけました。
・回路の基板は缶に収められる大きさとして5.6cm×8.0cmとなりました。チップ部品なども活用することで、どうにかパターンを設計することができました。
・送受切換はパネル表面にトグルスイッチを配置するのが楽でしたが、缶を手に持ってPTTボタンを押す配置にこだわりました。PTTスイッチは2回路2接点のプッシュスイッチを使用しましたが、このスイッチの取り付け方法については、かなり試行錯誤しました。スイッチは、見た目の良さとPTTを押しやすくするためにスイッチキャップにボタンを取り付けました。
・電池は当初は缶の下部に収めることを考えていましたが、それでは搭載できる基板が小さくなることがわかったため、いろいろと考えた結果、基板の裏側に電池と共にマイクとスピーカーを配置するのがスペースをもっとも有効に使えることがわかりました。
・パネルは1mm厚のアルミ板の上に0.5mmプラバンを黒に塗装したものを重ねています。アルミ板、プラバン共に、手作業で円形に切りぬいています。

【デザイン】
・AM系の無線機は水色系で塗装しているので、当初は缶を水色、パネルを黒に塗装することを考えていましたが、缶が水色では見栄えに欠けると判断したこともあり(下の写真)、Pocket6AMと同じように、缶を、パネルを黒で塗装することとしました。モデルとなったコカコーラ缶ラジオのイメージに合わせることと、サッカーJリーグチームの北海道コンサドーレ札幌のチームカラーの赤黒に合わせる意図もありました。
缶を水色に塗装
 水色に塗装した缶に変えたものの外観

・パネルは0.5mmの透明プラスチック板を黒に塗装した後に、インクジェットプリンタ用のシール用紙に印刷した文字を貼り付けています。この方法は色とフォントを自由に使える点が利点です。
・PTTスイッチキャップは黒、パネルを開ける手回しネジは赤に塗装し、それそれ色が互い違いなるようにしています。手回しネジは当初は黒にするつもりでしたが、LENOVO社のThinkPadシリーズのトラックポイントのイメージに合わせて赤に変更しました。
・今回は、デザインの独自性を前面に出す形となりましたが、QRL第277回放送において、その点に関して言及していただき、感謝しています。

【使用感】
・受信感度はJR8DAG-2006AMやMicro6AM2002に比べると正直物足りないのですが、Es交信においても不自由するほどの感度の低さではないと思います。それよりも問題なのは、強信号による抑圧に弱いことです。Pocket6AMよりは良いのですが、JR8DAG-2006AMMicro6AM2002より明らかに劣り、Es伝搬を利用した交信は数局程度は可能ですが、10局以上と交信しようとすると途中で抑圧を受けてしまい、安定して交信することが出来ない状況です。
・送信の音質は、JR8DAG-6AM2020Wより明らかに落ちるとのレポートをいただいていますが、Es交信においても特に問題にならないレベルでした。
・自作品コンテスト出品時までに1,2,4,5,8,9エリアの40局(重複を含む)と交信できました。ありがとうございました。

(参考:本作品での自作品コンテスト出品時まで交信局、重複なしで19局)
JE1LCK,JK1GKG,JA2OPP,JE4URN,JA5GYU,JH5BKZ,JA8CXX,JA8OUZ,JA8TDL,JA8TSG,JA8XTG,JE8CRA,JE8DBM,JH8BMS,JH8HQA,JI8DXK,JK8SZF,JR8PWJ,JR9RKU

【その他】
・この自作品コンテストは、作品のアイディアよりも、実際に動作する作品の完成度を重視している傾向にあります。そのため、作品の出品にあたっては、主張するポイントの優先順位を整理し、必要となる技術を明確にすることで、実用的な完成度の高い作品となるように心がけました。
・書類作成においては、回路設計や製作にあたっ て使用した技術などについて、製作者の意図を 明確に記述することを念頭に置きました。
・作品展示において来場者に見ていただく展示用説明文はA4版1枚という制約があったことから ポスターのような雰囲気にするとともに見栄えの良さに配慮しました。
・空き缶を利用した作品でしたが、趣味の製作でしたので、エコとかリサイクルということに関しては一切書類には書きませんでした。本作品を製作した意図は、あくまでも製作者が楽しむためでしたので・・・。ただ、審査側がそのように考えるのは別に構わないことであるとも思っています。

【感想など】
・今回は、入賞をめざして作品を出品し、想定したとおりに入賞できたという点で、管理人としては納得できる結果であったし、いろいろと楽しめて良かったと思っています。
・今回は、空き缶に収めるための製作技術 に力を使いそうだったので、回路につい ては実績のある代わりに面白みの少ない ものとしましたが、それでもあれこれ試行錯誤することとなりました。ただ、予想外の試行錯誤も含めて楽しめたかなと思っています。
・受信性能にはやや難があるものの、市販の無線機にはない独特なデザインのトランシーバーを製作できたことが良かったです。また、そのような無線機を使用した交信が楽しめるのはアマチュア無線の魅力の 1つであると感じます。

JR8DAG/菅野 正人(KANNO Masato)

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【参考記事リンク】
空き缶を利用した6m QRP AMトランシーバー(CanTra6AM2017)について(2017.08.27): JR8DAGのメモ書きブログ

【関連動画】
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)(第9話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)