6m QRP AM トランシーバー(CanTra6AM2017) - 製作にあたって工夫したことなど -

2021.12.01 新規作成 / 2021.12.01更新

JR8DAG 菅野 正人(KANNO Masato)

CanTra6AM2017の回路図
回路設計の考え方

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 ◎空き缶の内部に部品等を収めるために
 (1)回路設計について
 空き缶の内部スペースが限られていることもあり、回路はできる限り部品点数が少なくなるように考慮しました。周波数可変トランシーブ操作を実現するために、送受別々のVXOを455kHz差で同期させる、多機能のICを活用して部品点数を減らすなどの工夫を行いました。その他、数年以上の長期間にわたって使用することを前提として、安定性やメンテナンス作業のしやすさにも配慮しましたた。

 (2)周波数可変トランシーブ操作の実現
 単一周波数よりも周波数を可変することで交信の可能性が大幅に増加します。また、使い勝手を考えると送受セパレートよりも1つのダイヤルで運用周波数が決まるトランシーブ操作ができることが望ましいと考えました。周波数を可変する手法は、部品点数が少なく高い安定度の得られる可変水晶発振(VXO)を採用しています。通常はVXOを送受共用としますが、その場合、AMトランシーバーでは部品点数が多くなり、空き缶に収めることが難しくなります。そこで、送信と受信で別々のVXO回路を設け、その発振周波数の差を常に中間周波数(455kHz)に保つこと(同期)ができれば良いと考えました。
 送受別々のVXOを同期させるには2つのバリコンを同時に動かす必要がありますが、これは2連バリコンが利用できます。水晶は送受信ともに特注しました。送信時と受信時の発振周波数を調べたところ、周波数によって1〜2kHzのずれはありましたが、AMでの交信に支障はないと判断しました。可変幅は送受信の発振周波数が同期できる範囲を考慮し70kHz幅としました。運用周波数は50MHz AM交信における使用頻度の高い50.550〜50.620MHzです。

2連ポリバリコン
 2連ポリバリコン(撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintGraphic4Pro)

 (3)基板の大きさ
 製作後のメンテナンスを容易にしつつ、小型化を図るために、プリント基板による実装方法を採用ししました。空き缶の内部に収めるため、基板の大きさは5.6mm×80mmとしました。部品を実装する基板については、メンテナンスが行いやすいように、基板の部品面に白のマーカでパターンを描きました。このようにすることで、基板をひっくり返さなくとも回路の様子を容易に確認できます。


 ◎使い勝手の向上させるための実装の工夫
(1)内部を容易に引き出せる構造を採用
 アルミ板を利用してパネルと部品基板を一体化することで、外周の缶から容易に引き出せる構造とし、手回しネジとPTTスイッチキャップを外すことで、電池交換を容易に行えるようにすると共に、トラブルがあったときのメンテナンスも行いやすいように考慮しました。
 パネルの文字はインクジェットプリンタ用ラベル用紙に印刷したものを貼り付けました。インスタントレタリングに比べて多少見栄えは悪くなりますが、文字を自由に設定できる、使える色やフォント、絵柄などの自由度が高い利点があることから、この方法を採用しました。

(2) PTTスイッチの取り付けとスイッチキャップ
 送受切換のPTTスイッチは、手に持った時の使い勝手の良さから、2回路2接点のプッシュスイッチを使用し、電源とアンテナを切り換えています。プッシュスイッチは、基板とパネルの間のスペースに、プリント基板と高ナットを活用して取り付けました。また、PTTスイッチはプッシュスイッチに付属していたキャップにボタンを取り付けて押しやすくなるように加工し、色も外観の見栄えを考えて黒としました。

 PTTスイッチ実装の様子
 PTTスイッチ実装の様子(撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintGraphic4Pro)

 PTTスイッチキャップの加工
 PTTスイッチキャップの加工(左:付属のスイッチに取り付けるキャップ、中央:ボタン、右:加工後)
 (撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintGraphic4Pro)

(3) 006Pニッケル水素電池を内蔵
 本作品では、移動運用で使用することを考慮し、006P型のニッケル水素電池を内蔵しました。電池は基板とは反対側に取り付けています。先述の内部を引き出しやすい構造により、電池交換を容易に行うことができます。

(4) 電池、マイク、スピーカーの実装方法
 基板と反対側の面に、006P型電池、マイク、スピーカーを実装しました。当初は、電池を空き缶の下の部分に置くことを考えていましたが、プリント基板に割り当てることができる面積が小さくなるため、基板とは反対の面に電池、マイク、スピーカーを実装することにしました。マイクは直径8mmのコンデンサマイクを使用しました。生基板と2×5mm、2×8mmの高ナットを継ぎ合わせたものを使用して電池ボックスの隣に取り付けました。スピーカーは20×35mmのスピーカーを使用した。2×10mmと2×8mmの高ナットを継ぎ合わせたものを使用して、マイクの隣に取り付けました(実装の様子)。

(5) ドライバを使わずに電池交換可能(手回しネジ採用)
 蓋を止めるネジは手回しが可能なものを使用しました。この手回しネジとPTTスイッチキャップを外すことで、内部を容易に引き出すことが可能であり、電池交換を容易に行うことができます。見た目と識別の良さから手回しネジは赤に塗装し、PTTスイッチキャップは黒としました。


 PTTスイッチキャップの加工(左:付属のスイッチに取り付けるキャップ、中央:ボタン、右:加工後)
 (撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:PaintGraphic4Pro)