千鳥足で24Ghz


6月某日 一時金を前に、久しぶりに川崎にでかける。1.2Gから始まった「イーカゲンにマイクロ波」も、いよいよ24Ghzにチャレンジすることになり、そのための基板を分けていただきにでかけたのだ。

 実は、これまでに既に二ヶ月はかかっている
 
 トランスバーターと言えば、問題はまず局発である。そこで、今回は、次のような構成でまず考えた。

                       町田スタンダード局発基板 −           キャビティ部
 2SC3356−3356−3588−3588−(1420M台)−MMICAMP−11LG−MGF1302−1302−(11370M)
 56.85M  ×5   ×5    ×1            ×2      ×2    ×2      ×1
 これでやってみたのだが、11370Mがよくわからないで四苦八苦。二ヶ月ほど苦しんで、講習会にも通い、なんとか0.3mWが出てきた。そこで、この後に二段アンプを入れる事にした。NE3210s1を二段入れた。これもまた、最初はスプリアスにあわせてしまって、一ヶ月つぶれた。トホホホホ。やっぱり10Gをこえるとなかなか大変だ。ともあれ、11370mで数mWが出るようになったので、このまま使う事にした。が、この逓倍パターンは大失敗だったと後でわかる。

6月10日 さて、基板に部品を取り付ける。ワンボード基板組みたての基本を、私は、1)まずキャリコンと電源、バイアス関係をつけて動かしてみる。ジャンパーもつける。 2)次にパスコン関係 3)その他のチップコンや抵抗をとりつける という事にしている。この方法で組みたて、最後に電圧チェックまでしてからFETをとりつけた。この順番を間違うと、FETが大量に南無阿弥陀仏となってしまう。

6月25日 さて、FETをつけたので、LOとつないで送信でテストしてみた。出力を見る方法としては、SYSTRON DONNERのスペアナに9mmパイプとSPD221で作った外部ミクサーをつないでみた。が、これだとなんだかたくさん見える。「本物は誰だ!!??」の世界でさっぱりわからないので、バイアス電圧だけ調整して行き詰まってしまった。

7月28日 ここまで作って行き詰まってしまったので、一度、SHF技術アドバイス講習会に24Gを持ちこんだ。調整はどんなものなのだろう??と見ていただいた。やたらたくさんの山がスペアナで見えていたのは、なんと局発の最初の方で異常発振をしていたのだった。トホホホホ。さて、ここから調整のノウハウを教えていただくのだが、ともかくスタブが細かいのにビックリ。10Gまでのスタブと比べると本当に微細である。が、さすがに達人は違う…。ほどなく24G 1mWとおぼしき段階に到達した。これで「本物はどれだ」がわかる状態になったので、あとは自分でできそうだ。帰ってからスペアナで見たら、確かにちゃんと本物がわかるようになっていた。でも、まだLOの通り抜けが本体と並ぶほどある。

9月1日 しばらく5G/10GのDUAL−BAND−TRVにかかりきりだったのだが、24Gでの調整をしてみるべく、一日かがりでやることにした。時間があいているのは仕方が無いのだ。なんでかって??・・それは24Gはスタブの調整が細かくて、酒なんて口にしたら絶対に手をつけられないから、なのである。だから、普通の日に帰ってきて、一杯やりつつ飯を食べて…なんてやったら、まず調整はあきらめた方が良い。いじると、まずFETを成仏させてしまうのが落ちだ。

 なぜか・・って??。10Gまでの場合、調整でFETを飛ばすのは、ゲートバイアスがゼロになっていて、景気良くパワーが出てきてぬか喜びしていたら、Ptをこえていて死んだ…というのが多かったかも知れない。が、これとは意外とすぐに飛ぶとは限らないので、気がつくとなんとか回避できる。が、この場合でも、「前段のドレインと次段のゲート回路がショートした」という場合は論外。一瞬のうちにおなくなりになってしまう。が、この場合は、チップコンで入っているので、よほどきわどいことか、飲んだくれていない限りは、あまりこのパターンはないと思う。(あまり であって、全然 ではない…もちろん経験者である hi)
 が、24Gの場合、使えるカップリングのチップコンは存在しないらしい。ロスばかりでダメ という事で、基板のパターンに「1/4λ」の結合部が向かい合わせになっているのだ。(このあたりがこうなった経緯は、JE1AAH高見沢OMのWEBに書かれている。) で、この部分のマッチングがなかなか微妙で、たいていスタプポイントはその付け根にあるが、このスタブ、一歩間違えば、ドレイン電圧がと次のゲートにかかって、南無阿弥陀仏…となる位置に有るわけである。いやはや、これでは飛ばすはずだ。が、他に方法が無いのだからしょうがない。・・・という事で、24Gをいじると、ますます信心が篤くなる(?)のである。(ちなみに私は、多分、無神論者なのだが、山の神と半導体の神だけは手を合わせることにしている・・・)

 で、ともかく今日は、一日かけて信号が大きくなるように、がんばって調整してみた。特にワンボードの出力部のラインが短いもので、スタブがとても微妙だった。このありたは、もう少し長くしておけばよかったんだ、と槇岡さんも話しておられた。で、HP8478Aでパワーをはかると、10mW近くになったので、ウシシ!! と一杯乾杯をした。だが・・・・

9月8日 講習会にここまで調整したものを持ちこむ。槇岡さん、スペアナでつないで、「うーん、10mWは出ていないよ」と言っていたが、なんだか首をかしげている。「へーんだなぁ??あれ、これ周波数が違うよ。23.96Gあたりだぞ。」・・・なんと、局発の近接スプリアスが強く、そちらに調整してあわせてしまったのだ。さらに、まだまだ局発の通り抜けがやたらに強い。・・・・それはともかく、こりゃあ、局発の作りなおしだ!! と結論が出て、ガックリ。
 これが「原因」か?、ついつい懇親会で飲みすぎ、夕方に川崎を出たはずなのに、家に帰りついたのはなぜか所要時間が倍もかかった時刻となった。いやはや。さらに、カミさんが留守で飯を作らねばならんかったのだが、そのまま沈没して寝てしまい、気がついたら真夜中。・・・翌朝は、なんとも冷たい視線が待っていた。平身低頭しててから仕事に出てきたが、飲み過ぎだったようです。川崎を出たあたりはちゃんとしていたはずなんだが???
 次回は決して飲み過ぎないようにしないと、「川崎に酒のみにいっている」とかと迫害されそう。反省しきり・・・。

9月16日 24GのLOが作りなおしとなってしまったので、とりあえず、今のLOの組換えを考える。で、基板で1.4Gを出していた所を1137Mに戻してみた。今まで5逓倍を二段にしていたのでもともとスプリアスが大きくなってしまったのだ。で、1137Mに再調整してスペアナで見てから、パワー計で計ったら2.4mW程度。もう少しは出せるかなと思うが・・・ 

このスペアナ画像は1137Mを見たもので、スペアナのSCANWIDTH/DIVは50M 飽和するのでATT10dBを入れてある。さて、1)これを5逓倍するわけだが、1302などで5逓倍
するのにどの程度のレベルが必要かなぁ?? 2)5逓倍には1302や2SK406と11LGとではどちらが良いかなぁ??YAMA−MLで聞いてみよう・・・。

9月17日 さて、またまた槇岡さんに教えていただいたので、今日はとりあえずやってみた。構成は・・・

LO基板(町田スタンダード)1137Mhz→キャビティ→2SK406 X2 2274M →MGF1302 X5 11370M →MGF1302 X1 11370M

 まだ、11370Mは、わずか0.03mW(HP432Aで測定)だが、ちゃんと出てきた。スペアナのレベルがメチャクチャなので、スペアナで見てから、パワー計でレベルを計り、周波数
カウンターで11370Mであることを確認…という手の混んだことになった。hi前段にはいっていた11LGとMMIC基板は取り外し、11LGはもうないので丁寧に半田吸い取り線で掃除してテスターでチェックしてからしまいこんだ。406の2逓倍段の出口に2G用の共振棒を使ったのだが、完全に抜けたところで強くなってしまった。ストレー容量の問題かな。これは4G用(?)あたりの共振棒へと交換して、ある程度入りこんだところで同調させた方がよいようだ。槇岡さんが「ネジが入りこんでいる」という状態にされたのは、こういう事かな、と納得した。2G用の奴より短いのが4G用であれを使うのかな??確か一本だけあるはずなので、これでやってみよう。もう少し、2237Mにぴたりとあわせると強く出るようになるかな??

 まあ、元々がこの後の2段アンプを入れて3mWだったので、元もこんな具合だったかもしれない。(2段アンプで20dBあるとすれば・・・)

#待てよ…センサーが10Gまでの奴で計ったけど、大丈夫かな?? まあ、11Gならばよいかな。今晩は別ので計りなおすかな…。

 今の所、目立ったスプリアスは見えない。というか、スペアナの表示がちゃんと出ないので見えないだけのようだが hi まあ、アンプをつないでからならば見えてくるでしょう。
(見えない程 少ないともっといいんだけど・・・)

9月18日 今日は、キャビティからの出力を別のパワー計で計ってみた。が、まあ、そんなに違うものでは有りない。また、同調を探ると、一応、ピークになってはいるようだ。そこでアンプを入れて計ってみたら、5mW程度は出てきた。これならまあ行けるだろう と考えて、本体とつないでみた。が、今度は、ワンボード逓倍段の二段目がなぜかすぐに飛んでしまう。あちこちの半田を吸い取り線でとって、部品を付けなおしてみたが???なので、ニ段目だけを2SK406にしてしまった。まあ、11G台でハーモニクスミクサーになっているはずなので、これでもよいはず。(?)

 で、まず、ほぼ最終段階になっていたはずの受信調整からやってみた。
 SGで12Gを発振させて、ATTをへて円形パイプで作った逓倍器にいれてやり、出てきた信号を受信に…。TRV出力をスペアナで見て、最大になるように…という具合。初段のスタプとミクサーの前のスタプがとても微妙でしたが、まあ、多分、これかな??というあたりに落ちついた。が、LO増幅部の調整が受信出力最大とスペアナで見た時のLO最大とは違うような気がする??? まあ、ここで悩んでもなにをはかっているかわからなくなる可能性が大きいので、送信部の調整でもう一度見ることにしよう。(写真は、C601にこの逓倍器をつけた所。24Gで−60dB程度はでるようだ。)

 で、最後はMIXERの後に入れるBPFの製作だが、なんとか外側で7mmの角パイプに2mmネジを6本並べて、基板上のBPF部と交換できるものを作った。ただ、ちょっと機械的ながたがありそうで問題だ。共振棒かわりのネジが 多分、2mm×4mmくらいがいいのかな、なんて思ったのだが、そいつがないので、とりあえず、テキトーな長めの奴をつけておいた。 また、ハンズで買ってこよう。5mmならばあるかな??(槇岡さんのこちらのWEBに詳しく実験結果が出ています。)

10月16日 またたま、一ヶ月近くたってしまった。この間にFT290内蔵用1.2GTRVを作り出したりして、寄り道しまくってしまった。さらに大移動会があったので、その準備やらで中断していた。が、移動も一段落して、TRVの修理も目鼻はついたので、LOを直して、受信調整までやった(はず)の24Gを昨晩は送信調整…と試みてみた。FT290改造は、ほぼできたものの、全体の配置を見なおすのとスタンバイ回路を検討するので、しばしお休み…。(これバッカ・・・)

 まず、BPFを交換したので、ネジの調整を一本一本やってみた。M2x3ネジでピークが出たので、ちょっとびっくり。あれれ、ひょっとしてまた偽者かなぁ??見かけ上ではLOの漏れはあまり感じないのだが、外部ミクサーにも真鍮パイプが導波管となっているので、本当かどうかは??だ。それでゲートバイアス各段を調整したが、受信調整(の つもり)の時とLO逓倍アンプのバイアスが違うような感じがする。まあ、また最後に見なおせばよいのでしょうけれども。
 次に23.96Gにあってしまっていたスタブの再調整だが、どうも微妙。ほとんど違いはないのだが、やっぱり少しは違うような感じで、四苦八苦して、昨晩は24G−OUT 推定2mW弱で終った。ただ、最後に信号を入れずにスタンバイにすると、パワー計がふれる。手を接近させるとそれが大きく変わるので、こりゃあ、どうもBPFの出口の段で自己発振がありそうな感じだ。10Gアンプだとゲートラインの半分あたりにパスコン というのが定石のようだが、24Gの場合も同様でよいのだろうか??100Pあたりでゲートラインの半分くらいでパスコンを入れてみようかと思っているのだが。それとも何か別の手があるかな。

 しかし、24Gのスタブって、小さい。小さくて涙がポロリという感じがする。まあ、いい年こいた親父が、泣いても誰も同情してくれるはずもないのだが。まだまだ日暮れて道通し の24G。

10月20日 再び、SHF技術アドバイス講習会。朝から一番のりで出かけた割には「調整以前」の問題が多発して、すごすごと退散。hi
 出力がピコピコかわってしまったり、LOが止まってしまったりで安定して調整に入れず、LOのリークと24Gの信号が並んでいる程度であること、BPFの減衰が大きいこと、のみ確認できた。で、帰ってから見なおしてテストしてみたら、LOはどうも半田くずでショートしていたのでは…という感じで復活した。さらに、出力が出たり出なかったりしたのは、なんと基板上最後のNE3210S01のゲートバイアス用の半固定VRの半田が浮きかけていたのだった。これを流しなおしてやったら、一応、安定した。
 目下、LOと24G出力の非は10dBから13dB程度です。スペアナのWIDTHを目一杯あげてやったら、200M/divというのがあり、なんとかLOと本体の確認ができた。これでBPFのネジを二本抜いて再調整してみたが、まだ、10dB程度。432Aで出力を確認したら、24Gが1.3mW程度。さてさて、一ヶ月後までにどの程度進むやら。とりあえず本日は、「足踏み」に終った一日だった。
 で、不完全燃焼なので、家に帰ってから、ゴソゴソといじってみた。その結果、目下、24Gが8mW Loとの比15dB程度になった。でも、やっぱりBPFを作りなおした方がよいかなぁ。ロスもそうしたら減るかなぁ。帰りにハンズで5mm角パイプを買ってきたので、今度はBPFを作りなおした方がいいかなぁ。さて、どうやったら能率良くできるかなぁ。

・・・まだまだ先は長そう。

10月21日 槇岡さんから、コメントをいただいた。

>BPFのは通過損が多い事とL・Oが押さえ切れて無いのはBPFの調整不十分ですが、その前に終段Trの安定動作に成る事が先決でしたが原因わかってよかったですね・・・・
>ミキサー出力部では予定通りの24GレベルがありましたのでBPFを何とかすれば・・・何とか、直ぐ成りそうな気配でしたが・・・・

さーて、これはがんばるべぇ…。

10月22日 24Gをなんとか仕上げるべく、今日はBPF部分をもう一つ作って交換してみた。5mm角パイプ(肉厚0.5mmみたいですが)を使い、31mmに切断。ネジを5mmの間隔で5本ほどつけてみた。なんとなく格好良くできたと、まず自己満足。

これで基板に取りつけて・・・
   あらら、全然同調しないよ?? というわけで見なおすと、モノポールが取れている。で、付けなおしてから再度、調整に・・。 今度はピークが出てloも落ちた…と思ったら、ポコッと出てきてしまう???どうも狐にバカされるような感じで、右往左往。

 試しに、基板と共にセットでいただいてきた、最初の横長のフィルターに交換してみたら、出力はかなり増えるのだが、やっぱりLOはなかなか落ちない。(10dB程度)気を取りなおして、再度、作った奴をつけてみたのだが、やっぱり??? が多く、どうも基板にBPFを半田付けで固定したらいいのかも と思い出す。が、ここでシンデレラタイムを超過したため、寝てしまった。考えたら、出力ロスを減らすことも課題なので、あるいは最初についていた奴にネジを増やしてみる という手もあるのかも知れない。

 さしあたり、「下手な鉄砲も数撃てば・・・」という感じではありますが。繰り返していればだんだんまともに近づくでしょう。

10月25日 今日は、24GのBPFを基板と一緒にわけていただいてきた物に戻してみた。ただ、ネジ穴を増やして、なんとなく導波管型に近くなった気がする。それで半田で基板とBPFをつけた
 これで、目下、我が家のスペアナではLOがわからなくなった。・・・と言っても、もともと20dB程度のスパンしかないので不充分だと思うのだが。これならPAを使えばいけそうな気がする。ただ、50Mの近接スプリアスがまた目立っているので、これはLOの問題なので、もう一度、そちらの調整が必要かな…。

10月26日 さらなるBPFの調整はどうも我が家のポンコツ・スペアナでは限界みたいだ。強い信号があると、他の周波数にもスプリアスが出たり、抑圧が出る?なので、これはとめおき、出力段の再調整をしてみた。
・・・と言っても、432Aのセンサー8478が不調。針がマイナス側に下がったままで止まってしまうので、参った。やむなく、センサーの筒を開けて、接触不良ではないことを確認。ついでにセンサー部のネジをちょっとだけいじったら、計れるようにはなった。(あっているのかは謎かも知れまないが)これで見ながら、最終段の出口のセミリジッドの外皮はんだ付けを補強してそれからゲート側のスタブがとれていたのを再調整したら、これで見る限りでは、20mW。 入力を加減すると25mW程度、出ている感じになった。とりあえず、「わーい、20mWだ!!」と一人で喜ぶ。発振ではないらしい事だけはスペアナで確認した。なんだかニコニコしてしまう。

 本当は違うかも知れまないが、結果は来月の講習会まで、お預けだ。hi

そうそう、まだ変更を出してないので、書かなくては・・・。せっかくできても交信できなかったら意味がないものねぇ。(なんてまたまた全然違っていたりして)47Gまでにするか、ここは75Gまで出しておくか、あっ、TV用の親機も入手したので、あれも変更に書かなくては・・・。とりあえず、獲らぬ何とかの皮算用をはじめた。hi

11月17日 またまた半月ほどあいてしまったのだが、今回は仕事で一週間出張だったので、遊んでいたわけではない(?)。で、今日は、講習会で月に一度の川崎行き という事で、朝も毎日と同じに起きて、8時15分頃にはおじゃましました。この所、時下さんが仕事で忙しいのか、お見えにならないので、この時刻だと一番乗りのようだ。

 さて、次に順番となってまず、24Gを見ていただいた。送信は、家のHP432Aでは20mWだったのですが、10mW弱との見たて。うーん、やっぱりウチのセンサーはインチキかな?? でも、ようやくLOの抑圧が40dBとれたので、送信段は「これでいいでしょう」となった。

次は受信段で、動いてはいるのですが、あと三箇所くらいスタブ調整を修正するべき部分があったようで、「これで合計10dBあがるかな」とのことで、あと一歩でワンボードの「完成」には至らなかった。でも、先は見えてきたので、断酒した日になんとかがんばって、仕上げたい。

 午後からは懇親会に突入して、なにやら怪しげな話しも多数でて、ついつい前々回の二の舞になりそうだったので、4時頃に失礼した。

11月24日 せっかくの連休だが天候も悪く、東京UHFもイマイチとあっては欲求不満で終りそうなので、部屋の片づけをしつつ、24G PAの調整を試みた。

 まず、トランスバーター部に蓋をした場合にどうなるか・…という事で、以前、大貫さんが書かれていた「ゴムを張りつける」という方法を、再度、試してみた。ただし、今回は書かれていたように1mm厚のゴムにした。(前回は4mmくらいあった気がする)これと、局発の入力部に導電性スポンジをつめてやったら、出力はさほど落ちずに動くようになった。
 さて、次にPA。PAと言っても、S01−35LG という構成だから、AMP と書いた方がよいだろうか。hi 以前、組むだけは組んであったので、本体につないでみた。電圧は4V程度。01/35LGともに、意外とバイアスが深めでもよいような感じがした。(両方とも−0.8V程度)電流があわせて35mA程度。S01のゲートから始めてスタブを探ったが、昨日は30mWから40mW程度で終った。本体を計ってみると、確かに10mW程度になってしまっているので、あるいは本体のスタプがどこか外れたのかも知れない。先週、川崎に持っていく時に落ちたかな??でも、とりあえず、これでPAをやってみているのだが、このアンプは、どの程度のゲインが見こめるものなのだろう??
 で、いい気になってふと気がついたのですが、無信号でも、PA部にはわずかな出力があるような感じがする。おやおや、発振かな… こりゃやっかいだなぁ。

12月1日 今年、最後のSHF技術アドバイス講習会。昼から忘年会なので、24Gのアンプだけを持ちこんだ。テストしていただくと、10mW入力で40mW程度は出ている。スタブもそこそこあっている模様だ。でも、槇岡さんは、「まだ出るでしょう」と言って、さらに、出力部にヒゲみたいな1mm程度の細い線のスタブをつけた。まるで半田くずだ。うーん、こんな究極のスタブがあったとは・・・。で、60mW−70mW程度は出るようになった。「電圧をあげたらもっと出るよ」といわれたが、飛ばすのがコワイので、とりあえずこのままにした。

12月13日 今日は、とりあえず、同軸リレーを配線して、ケースに24Gを組みこんでみた。まず、24GのTRVのリレー・スタンバイ回路を製作。JAMUのWEBてにてJF1VAS成沢OMが紹介されている回路28Vリレーを切り替えたら実に快適だ。事前にリレーをテストしたら、接点保持電圧が8Vまで大丈夫。動作も15Vからは大丈夫だった。

 これで出力を計りたいのだが、HP8478が不調なので、どうもよくわからない。 仕方が無いので、アンリツのML83Aを使って計ってみる。「較正数値」がいくつにしたらよいのか、さっぱりなので、とりあえず、1.8にしたら40mWになる。こんなに出てないだろうな。で、一応、スタンバイも動くし、出力も出る。まだ受信が不安定な感じがするし、VXOが配線してないんだけど、まあまあできたのかなぁ??

12月20日 家に帰ったら変更した新局免が来ていた。わーい、これでQSOできるかなぁ??