430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)

2018.11.30 新規作成 / 2023.10.11 更新

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 ◎はじめに
 6m AND DOWNコンテストなどのQRP部門やQSOパーティにおいて自作機で参加するためにアイテック電子研究所から販売されていた50MHz FMハンディトランシーバー(ゼロ1000-51,Ver.3)を親機として430MHzに変換するトランスバーターを製作し、430MHz FMトランシーバーとしました。本作品は2018年にJR8DAGが製作した430MHz(波長70cm) FMトランシーバーということで「JR8DAG-70FM2018」という名称にしました。

 ◎本作品の特徴
(1) 430MHz FMをQRPで運用できる周波数可変トランシーブトランシーバーで、周波数可変にはPLLを使用し432.50〜433.99MHzを10kHzステップで運用可能。
(2) 受信部は第1IF(52.50〜53.98MHz)、第2IF(10.000MHz)、第3IF(455kHz)のトリプル・スーパー・ヘテロダイン方式。
(3) 送信部は終段に2SC3019を使い、出力100(mW)。変調方式はリアクタンス変調。
(4) 大きさ140×66×190(単位:mm、突起物含まず)、重量1,160(g)。単3電池ニッケル水素電池8本をケースに外付け

 ◎本作品の概要
 本作品はアイテック電子研究所から販売されていたFMハンディトランシーバー(ゼロ1000-51,Ver.3)の基板に、430MHzに変換するトランスバーターを組み合わせてトランシーバーとしました。
・ゼロ1000-51は送受信周波数が51.00〜51.99MHzとなっていますが、PLLの設定を変更し、送受信周波数を52.50〜53.99MHzにしました。その他、トランスバーターと円滑に接続するため、送受信切換回路の切り離し、および、送信部の終段回路の撤去を行いました。
・トランスバーターはゼロ1000-51の送受信周波数(52.50〜53.99MHz)に380MHzの信号を加えて、432.50〜433.99MHzでの運用を可能としています。
・受信は第1IFが52.50〜53.99MHz、第2IFが10.000MHz、第3IFが455kHzのトリプル・スーパー・ヘテロダイン方式です。
・送信出力は単3ニッケル水素電池8本(約10V)で約100mWです。

 トランスバーターの製作にあたって以下の文献を参考にしました。

【参考文献】
タイトル(内容) 文  献 備考(著者など)
430MHz → 50MHz ミニ・トランスバーターの製作(1) ラジオの製作1983.8(p.110-114) JL1VNQ
430MHz → 50MHz ミニ・トランスバーターの製作(2) ラジオの製作1984.2(p.108-111) JL1VNQ

 ◎使用感など(2023.08.11現在)
 2018年よりコンテストやイベントなどで運用を行い、2023年8月11日現在、1,7,8エリアの285局と交信できました。
 2019〜2023年のQSOパーティにおいて札幌市北区より運用を行い、5年連続で20局以上と交信ができました。2019年1月、東京都品川区にあるホテルの29階の部屋(地上高約100m)から移動運用を行い1エリア12局と交信できました。2019年9月1日、東京都江東区にて運用を行い、ハムフェア特別記念局8J1HAMと交信できました。2023年5月13〜14日に開催された第21回津軽海峡コンテストでは亀田郡七飯町から運用を行い、7,8エリアの18局と交信ができ、【管内局】個人局430MHzで1位に入賞できました。
 受信感度は2020年10月に高周波増幅を追加した後は、メーカー製の無線機より少し落ちる程度まで改善され、通常の交信が十分な性能になったと思います。送信の音質は良好であるとのレポートをいただいています。受信は強い信号による妨害を受けることはありますが、2019年7月に実施した回路変更以降は時間の経過による出力低下などはなく、安定した運用ができています。

 ◎動画を作成しました(2023.07.07更新)
  本作品に関する動画で作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿しました。リンクは以下のとおりです。
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(2022.01.31) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)


430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第0話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第1話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第2話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第3話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第4話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第5話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(第6話) - ニコニコ動画(YouTube投稿版はこちら)


430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(2020.11.25) -YouTube
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(2019.10.10) - ニコニコ動画(く)
430MHz QRP FM トランシーバー(JR8DAG-70FM2018)(予告編)(2019.01.01) - ニコニコ動画(く)

JR8DAG/菅野 正人(KANNO Masato)

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【コンテンツ】

回路図(2022.09.03現在)

回路設計の考え方(2022.12.05現在)

製作経過および製作にあたって感じたことなど(2022.09.03現在)

スペクトラムアナライザの計測結果(2022.05.01現在 , 約96kB)

【更新情報】

 更新情報は最下段にあります

クリックすると拡大画像を表示します(約226kB) 外観の写真(Exterior)
鈴蘭堂のMEC-Sを使用(大きさ size 140mm×66mm×190mm)
パネルは黒、外側は橙色に塗装している
パネル文字盤はCASIOネームランドテープ、ロゴマークはインクジェットプリンタ用紙に印刷したシールを使用した
上面のプレートはインクジェットプリンタで印刷しパウチで保護したものを貼り付けた
撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:Paintgraphic4 Pro

クリックすると拡大画像を表示します(約200kB) パネルの様子(Front panel)
黒に塗装
文字はネームランドテープ(黒地白文字)で印刷したもの、ホームページのロゴはインクジェットプリンタ用紙に印刷したシールを使用
撮影:CANON EOS Kiss X7 画像編集:Paintgraphic4 Pro

クリックすると拡大画像を表示します(約196kB) 裏側の様子(Exterior)
単3ニッケル水素電池8本をマジックテープで取り付け
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475kB) 内部の様子(上部)(Interior)
上の部分の様子です
左:トランスバーター(送信部)
右:アイテック電子研究所 ゼロ1000-51基板
  (基板の大きさ:60×105mm)
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402kB) 内部の様子(下部)(Interior)
下の部分の様子です
左上:電源切換、左下:トランスバーター(受信部)
右:トランスバーター(局部発振)
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 430MHz帯(432.50〜433.99MHz)
電波型式 FM(F3E)
使用半導体 5IC 14TR 2FET 21Di
電源電圧 DC 10.0(V)(標準)
(消費電流)
受信無信号時 90(mA)
送信無変調時 250(mA)
空中線インピ-イダンス 50(Ω)
外形寸法 140(W)×66(H)×190(D)
(単位 mm , 突起物を含まず)
重量 1,160(g)(単3ニッケル水素電池8本込み)
周波数可変方式 PLL
発振周波数 52.50〜53.99MHz(送信時)、42.50〜43.99MHz(受信時)
[トランスバーター]  
局発発振方式 水晶発振
発振周波数 380.000MHz
[送信部]
終段入力 9.5(V)× 40(mA) ≒ 380(mW)
出力 100(mW)
終段石 2SC2053
不要輻射 -40(dB)以下
変調方式 リアクタンス変調
[受信部]
受信方式 トリプルスーパーヘテロダイン方式
中間周波数 第1:52.50〜53.99MHz、第2:10.000MHz、第3:455kHz
受信感度 0dB(uV)程度 (S/N 10dB)
選択度 ±7.5kHz(-6dB),±15kHz(-40dB)

【更新情報】
2023.10.11 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2023.08.12 使用感の記述を更新
2023.07.09 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2023.02.23 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2023.02.08 使用感の記述を更新
2022.12.15 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2022.12.05 回路設計の考え方 を新規作成
2022.11.13 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2022.09.20 使用感の記述を更新
2022.09.09 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2022.09.03 回路図を変更
 受信部の混変調妨害を減らすためZERO1000-51の高周波増幅2SK439のソース抵抗を変更(47Ω → 470Ω)
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
2022.08.08 本作品に関する動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
2022.07.18 製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
 2022.05.01の回路変更に関する記載を追加
2022.05.01 〇回路図を変更
 送信出力を90mWから100mW以上に増やすために励振増幅(Tr207)と終段増幅(Tr208)の回路定数を変更
 Tr207 2SC2407のコレクタ抵抗10Ω → 4.7Ω、エミッタ抵抗10Ω → 4.7Ω
 Tr208 2SC3019のコレクタ抵抗10Ω → 4.7Ω
 トランジスタの動作電圧が高くなったことにより、10V時の出力が90mW→120mWとなった。
スペクトラムアナライザの計測結果を更新
 今回の回路変更を行ったことによりスペクトラムアナライザの計測結果を更新
2022.02.01 概要動画を作成し、ニコニコ動画およびYouTubeに投稿
使用感の記述を更新
2021.12.03 使用感の記述を更新
2021.05.13 回路図を修正
 トランスバーター送信部のバイパスコンデンサの値が間違っていたため修正(0.047μF → 0.0047μF)
2021.01.17 使用感の記述を更新
2020.11.25 概要動画を作成し、YouTubeに投稿
2020.11.20 スペクトラムアナライザの計測結果を更新
 2020.11.09に回路変更を行ったことによりスペクトラムアナライザの計測結果を更新
2020.11.09 〇回路図を変更
 送信出力を安定して取り出すため同調回路周辺の定数を変更
 同調回路に接続するンデンサをすべて 2pF+(5pF−5pF TC)に統一し、調整がしやすく適切な調整幅を確保できる値に設定
 Tr207 2SC2407の入力コンデンサ 10pF → 22pF(ピークの調整がしづらかったので負荷を重くすることで改善)
 Tr208 2SC3019の入力コンデンサ 22pF → 10pF(ピークが出にくかったため負荷を軽くすることで改善)
 これらの変更により最適地を得るための調整がしやすくなり出力も10V時に80mW → 90mWとなった
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
〇使用感の記述を更新
2020.10.31 内部の様子の写真(上部、下部)を更新
2020.10.20 〇回路図を変更
 受信部高周波増幅回路の利得調整をしやすくすため、同調回路に接続するコンデンサの容量を変更
 L2に接続するコンデンサ 3pF+(3pF−5pF TC) → 2pF+(5pF−5pF TC) 
2020.10.13 ○回路図を変更
 受信感度を改善するため、2SC3355の高周波増幅1段を追加
○回路図を変更したことにより系統図および定格を修正
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
2020.04.01 使用感の記述を更新
2019.10.22 定格を更新(終段入力を記載)
回路図に間違いがあったため修正(リレーの番号)
2019.10.11 概要動画を作成し、ニコニコ動画に投稿
2019.09.30 スペクトラムアナライザの計測結果を更新
 送信出力は下がったが、スプリアスが低減され、送信出力の変動がなくなるなど動作が安定していることを確認した
2019.09.19 ○回路図を変更
 受信部の動作安定性向上のためZERO1000-51の高周波増幅2SK439のソース抵抗を変更(22Ω → 47Ω)
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
〇内部の様子の写真を更新
2019.09.09 ○回路図を変更
 周波数表示のLED(黄)の電流制限抵抗を2.2kΩから4.7kΩに変更
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
2019.09.06 ○回路図を変更
 受信感度を改善するため、ZERO1000-51入力方法と高周波増幅2SK439のソース抵抗を変更
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
○使用感などの記述を更新
2019.07.31 ○回路図を変更
 同調回路のトリマコンデンサ(5pF)に固定コンデンサを接続することで、周波数の動く範囲を幅を狭くして、調整を行いやすくした。これにより、送信出力が約80mW(10.0V時)と安定した。
製作経過および製作にあたって感じたことなどを更新
2019.03.22 製作経過および製作にあたって感じたことなどを新規作成
2019.02.22 ○回路図を変更
 局部発振回路42.222MHzの発振出力が不安定であったため、2SC1906のベース抵抗を220kΩから100kΩに変更
2019.02.13 ○回路図を変更
 送信部の増幅回路における同調回路の特性向上および動作の安定化のため0.0047μFのバイパスコンデンサを追加
スペクトラムアナライザの計測結果を更新
○内部の様子の写真を更新しました
2019.02.05 スペクトラムアナライザの計測結果を掲載
2019.01.25 ○回路図を修正
 ゼロ1000-51の配線を追加。周波数切換スイッチの回路を追加
○定格を修正
 消費電流、使用半導体の個数を修正
 LEDの電流制限抵抗に220Ωを間違えて取り付けていたため2.2kΩに交換
 受信時:140mA(修正前) → 90mA(修正後)、送信時:320mA(修正前) → 250mA(修正後)となりました。
2019.01.17 回路図に間違いがあり修正しました。
定格に使用半導体の個数、消費電流を記載しました。
使用感の記述を更新しました
2019.01.07 ○回路図を以下のとおり変更
 ・局発の2SC1906の水晶発振のL4コイルおよび結合コンデンサを変更
  FCZ7S50からFCZ7S80に変更することで、局発のスプリアス改善を図りました
 ・局発の出力のコンデンサ10pF → 0.001μFに変更
  DBMへの局発の入力を増やしました
 ・局発と送信部のトリマを6pF → 5pFに変更
  調整のしやすく丈夫そうなものに交換しましたがあまり変化がないため、今までの6pFでも問題はなさそうです
 ・送信部、DBMの出力のコンデンサを5pF → 10pFに変更、高周波増幅の2SC3355のエミッタ抵抗とバイパスコンデンサを削除
  DBMから2SC3355への入力増加と、エミッタ抵抗の削除による利得の向上により出力増加を図りました。
 上記の回路変更により100〜200mWの出力が得られましたが、430MHz±20MHz前後に約-40〜50dBのスプリアスが確認されるので、さらなる回路変更を考えています。
○使用感などの記述を更新
2019.01.01 予告動画を作成しニコニコ動画に投稿
系統図を追加
回路図を更新(回路に変更なし)
2018.12.26 ホームページに参考文献を掲載
2018.12.18 内部の様子の写真を2枚掲載
2018.12.12 裏側の様子の写真を掲載
2018.12.05 パネルの様子の写真を掲載
ページの記述を修正
2018.11.30 ホームページ作成
外観の写真、回路図を掲載