6m QRP DSB ハンディ トランシーバー(Micro6DSB) - 回路設計の考え方 -

JR8DAG/菅野 正人(KANNO Masato)

Micro6DSBの回路図

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　【本作品を製作するにあたっての考え方】
　本作品はSSB局と交信ができる6m QRP DSBハンディトランシーバーを製作することを目標とし、考え方を以下のとおり定めました。

(1) 手に持てる大きさで、ちょっとした旅行に手軽に持っていけること。
(2) 周波数はEsの交信が楽しめる50MHzとし、SSB局と交信できること。
(3) マイク、スピーカ、電源を本体に内蔵し、アンテナを用意するだけで運用できること。
(4) 移動運用先での電源交換を容易にする。
(5)送受信周波数は可変とし、送受信周波数をダイヤル1つで決められるトランシーブ操作とする。
(6) 6mDSBをQRPで運用する際の必要な送受信性能を確保する。
(7)回路変更や予期せぬトラブルに対処するために、メンテナンスが行いやすい構造とする。

　【回路の概要】
　受信部は高周波増幅1段、低周波増幅2段の平衡検波にダイオードSBM（シングルバランスミキサー）を使用したダイレクトコンバージョン方式です。送信部は受信と共用しているダイオードSBMをによる使用した平衡変調で、終段に2SC1815を使用し、送信出力は50mWです。周波数可変は可変水晶発振（VXO）を送受共用で使用し、50.145〜50.225MHzが運用可能です。送受で回路を共通化することで部品点数を少なし、小型化を図りました。

（VXO）
　VXOは周波数可変幅を大きくするためFETを使用し、発振と3てい倍を同時に行っています。ソースに小容量のコンデンサを介して同調コンデンサに接続することで、スプリアスの低減を図りました。水晶とコイルの接続点とアースの間に5pFのコンデンサを入れたFCZ VXO回路により50.145〜50.225MHzを発振させています。このFCZ VXOはFCZ研究所のホームページにあるCirQ23号に発表されている回路で、本作品に適用した場合は周波数可変範囲の上限値が5kHzほど高くなりました（50.220MHz→50.225MHz）。周波数の可変はFM用の2連ポリバリコンを使用しました。VXOのコイルと並列に接続している抵抗は異常発振防止のために入れています。次段は2SK439を使用したバッファです。当初はトランジスタを使用していましたが、FETに変更しました。発振出力が小さくなりますが、SBMに供給する電力が大きくなると(5mW以上)、キャリアサプレッションが低下するので、FETの発振回路でも構わないと判断しました。出力はインピーダンスマッチングのため3dBのアッテネーターを通してSBMに供給しています。

（受信部）
　受信部は必要な感度を得られる中でもっとも部品点数が少ないダイレクトコンバージョン方式としました。高周波増幅は少ない部品点数で高感度が得られる2SK439を使用しました。ソースの抵抗でドレインに流れる電流をコントロールして動作の安定化を図っています。高周波増幅には感度切換スイッチをつけ、強信号への対策としています。出力にあるダイオードは送受切換のためのものです。平衡検波は1SS106を2本によるダイオードSBMを使用しました。このSBMは送信と送信で共用していますが、ICによるDBMに比べて良好なサプレッションが得られます。検波した信号はリレーで切り換えて、送受で共用している2SC1815で低周波増幅を行います。低周波増幅の出力にダイオード2本と22mHと1.2μＦの約1kHzの並列共振回路(BPF)を利用した1kHzバンドパスフィルター付のマイクコンプレッサーを入れて、フィルターとAGCの効果を狙っています。　低周波電力増幅は部品の入手や動作の安定性などから、すでに定番となっているLM386Nを使用しました。1番ピンに100μFと22オームを直列に接続し、約60dBほどの利得を得ています。2番ピンに接続した0.047μFは中波放送の混入を防止するために入れています。

（送信部）
　送信部は低周波増幅、平衡変調、高周波増幅、電力増幅の流れで出力50mWです。
　マイクからの信号は受信と共用している2SC1815の低周波増幅で信号を大きくし、1kHzバンドパスフィルター付のマイクコンプレッサーを通すことで変調度の向上と帯域制限を狙いました。平衡変調は受信と共用しているダイオードSBMで搬送波を抑圧してDSB波を得ています。SBMのコイルはフォライトトロイダルコアのトリファイラー巻きではなく、FCZコイルを使用しました。FCZコイルは1次側がバイファイラー巻きになっており、SBMのコイルとして使用可能です。DSB波はダイオードによる信号切換を通して、2SC1906の高周波増幅、終段2SC1815の電力増幅で出力50mWを得ています。スプリアスを抑制するためのフィルタは少ない部品点数で必要な効果の得られるＴ型同調フィルターとしました。

（その他）
　送受切換は、電源の切換はトランジスタ、アンテナとSBMの低周波部分の切換は2回路2接点の小型リレーであるG5A、SBMの高周波部分の切換はスイッチングダイオードを使用しました。消費電力とスペースの関係からリレーですべてを切り換える回路は採用しませんでした。使用したリレーのG5Aは小型で消費電力の少ないことから採用しました。電源切換は2SC1815と2SA1015を使用したスイッチング回路です。電圧はDC9Vを標準として7〜10Vで動作します。標準電源に006P型の200mAhニッケル水素電池を採用して軽量化を図ると共に、電池をケースの外側に取り付けることで移動運用時の電池交換を容易にしました。製作は大きさをハンディ機サイズにすることからプリント基板のパターンを作成しました。

（外観など）
　大きさは手に持つことを考えたとき鈴蘭堂(2007年閉店)のLUB-1(幅70mm×厚さ35mm×高さ130mm)というケースがちょうど良い大きさでしたので採用しました。外観はエメラルドグリーン、パネル面は黒で塗装し、パネルの文字は作成の容易さからネームランドテープを使用しました。10年以上の長期間にわたって使用することを考えてデザインには気を配りました。