DUAL-BAND TRVを作る



8月12日 朝、昨日からの出先でメールを読んで仰天した。昨晩のこと、「新潟−長野−横浜 RSで 大オープン!!」とな。ゲゲッ!!どうして俺のいない時に!!と地団太を踏んだ

8月13日 昨日からの反動で、用事の帰りに川崎に詣でてしまった。「えーい、この際、鬱憤晴らしに5G/10G−DUAL−BAND−TRVを作ってやろう」・・・という良く考えるとなんの理屈もない妄想にとらわれてしまったのだ。
 実は、5Gと10GのTRVは、もともとLOが、4480M/8960M周辺なので、二逓倍だけしてやればOK。だから一台でDUALにするのは、LOだけちゃんとしていれば難しくはない…ハズなのだ。
 一台にすると移動にかつぐのが楽になる。さらに、本来の目論見としては、10G/5Gともにワンボードだけで、5G-1W弱、10G-200mWを出して省スペースにしよう…とたいそうなことを考えた。で、マキ電機のワンボードは一度作ってあるので、行けるだろう・・・。そこで、5G用基板は、最後の1302の所に、ドリルと糸ノコでFETをつける穴をあけた。また、1302のかわりにNE3210をつける予定の場所に付いては、スタブを削っておいた。(3210は基本的には素直な石である)
8月14日 朝から基板に部品をつけていく。このワンボード基板で一番混んでいて間違いやすいのは、キャリコン部分である。だから、キャリコンとバイアス回路などをまず作ってしまうことにしている。チップ部品の場合、基板と大きさがあっていれば、普通のリード線のついた部品よりは、はんだ付けはやりやすい。まあ、慣れという奴かもしれないが。
 で、ゴソゴソと半日がんばって、一応、キャリコン部とバイアスなどが動くことを確認した。
 そこで、次にパスコンを取りつけた。さらにチップコン。・・・要するに同じ部品をつける場所の全部に取りつけていくのだ。こうすると間違いは少なくなる。特に、チップコンは数値が書いていないので、混ざると混乱するので、一つの種類ごとにつけていった方がよいと思う。

 さーて、今日はまずまずだったなぁ。
 

8月15日 今日は、LOと逓倍部のテストをしてみた。すると、びっくりである。 以前、北陸方面からわけていただいた2240MのPLLなのだが、やたらに電流を食べることがわかった。さらに熱くなる。これではちと使えないなぁ。さらに、逓倍部も前につくった奴はイマイチだという事がわかった。さてどうするかな??
 

8月16日 そこで、以前、JA2のOMよりいただいたTRV/逓倍部の版下があることを、思いだした。これを裏返してコピーしてした紙を、基板にトナーをアイロンで転写して修正の後、エッチング…というのに、チャレンジしてみた。最も、前回はあまりうまくいかなかったので、「背水の陣」である。

それは・・・
1)今回はアイロンとコピー紙の間に紙を挟むのではなくて薄いリン青銅板をいれてやり熱伝導がよくなるようにした
2)また、基板の下には、アイロン台ではなくて新聞紙をしいた。
3)で、コピーしたてを使ったら、割と素直にトナーが転写してくれた。後は紙をはがしてエッチングするのだが、今回はブリーチを使わずとも、大半の紙は剥離した。
4)そして、エッチング前に紙のカスをゴシゴシと水でゴシゴシとやって、残りをとってから修正した。そしてエッチング・・・。

細いラインが何本か切れてしまったが、心臓部のストリップラインはOK。

次はゴリゴリとアルミアングルを切って、箱を作り、タップを切って、側壁をつけたり蓋をつけたりした。これが一番大変だ。で、夕方には逓倍部が出来あがり、夜、テストしたら、ニ分配してそれぞれに6mW程度は出てきた。これならOKだろう。

8月17日 これを5Gのユニットと結合して、送信から調整してみた。

このワンボードは元々は・・・      MIXER(MGF1302)−BPF−1302−1302−1302 という構成になっている。

 これを  MIXER(MGF1302)−BPF−2SK406−1302−FLS09ME と改造した。最後の1302の場所には、穴をあけて糸ノコで切って、FETをつけられるように穴をあけた。また、真鍮ケースにFETをとめるネジの穴とタップを切ってある。これでうまくいけば1W出るはずだ。
 電源がちと複雑になるが、09MEには12vラインを引いていって、9Vの小さな三端子にダイオードで下駄をはかせて、約10Vにしたもので電源を供給した。また、そのためにJE1SCJ局に紹介していただいたように、TRスイッチを2SB1151にしてみた。

 さて、これで調整である。スタブであれこれとチューニングしていって、夕方には、約700mW弱になった。受信も調整して、そこそこ聞こえるかな、という程度にはなった。・・・この基板はもとの完成度が高いので簡単なのだ。

8月18日 いよいよ10Gにとりかかった。こいつは8960MのLOを入れるようになっているのだが、4480Mで入れて、NE3210S01で二逓倍−AMPとしてからMIXERにいくようにした。そのため最初のBPFはセミリジッドで飛ばしてしまう。逓倍のトラップのストリップ・ラインは、百円ショップの銅箔テープを細く切って、作ってみた。固定用のTRVでもこの手で逓倍させているのだいけると思うのだが。

送信の構成は   MIXER(1302)−BPF−1302-1302-1302 がもともとだったが、

これを
MIXER(1302)−BPF−NE3210S01−2SK406−MGF1302(or1601) として うまくいったらワンボードで200mW と考えた。(これは無謀)そのため、BPF後の1302の段のスタブは削った。次の段は406と1302は似ているらしいので、活かしておいてもよいようだ。

 が、これが調整すると大変だった。最初は 発振 発振 また発振…。さらにLOの通り抜けがやらたくさんある。60mWもあってびっくり。日曜日は疲れて終った。

8月19日 朝から10Gにとりかかった。

最初に発振個所を探して、なんと、逓倍部であることが判明した。それで逓倍部のゲートの1/4λラインをパスコンで半分程度にしてやり、その他、あれこれやって、まず、発振をとめた。

次は送信の調整だ。MIXERから順にスペアナで目的信号だけを見て、これが最大になるようにしていった。とてもスタブがシビアだ。なんとか昼には、30mW近くなったような気になった。(違ったかもしれないのだが)が、通りぬけはやはり多く、以前のワンボード基板がダイオードMIXERだった時の方がもっと楽だったことは確かだ。でも、まあ、10240Mが少しはでるようになった所で、またまたトラブルが起きた…。

 まさにこの日の夕方は「天中殺」!!

晩飯も作らないで、ふと思いついて、手持ちのフィルターもどきでなんとかLOが切れないか、とバラしたセットをつなぎ直してテストしようとしたら…あらら変だな バリバリ!! ゲゲッ 三端子がモクモクと煙を出して壊れて死んだ!!

調べたらTRVの78L05だけでなく、PLL部の7810、逓倍部の78L05も死んでいた。ビックリ…。

逆接をやったつもりはないのだが・・・ 一瞬だった。まあ本体の他が無事だったのが救いかです。なんだったのか??(多分、逆接。注意力低下が原因と推定・・・)

その次は、ようやく「復活」(完成前に復活とは・・・)させて、受信の調整をしようと思いたち、TRVの出力をスペアナで見たら、やっぱり発振がゴソゴソといる。

で、いろいろやって、前に作ったマーカーのBPFがずれたみたいなので、それを調整しなおそうと思って見ていたのだが、なんだか何も出てこない??? 変だな と思ったら、またまたスペアナの1stMIXERがお亡くなりになった。漏電 直流漏れ??なんでしょうか、時々、何をしたわけでもないのに飛ぶのだ。目下、SPD221を代用にいれてしのいでいるのだが、この日はイイカゲンに疲れたので、やめてしまった。

しかし、よく壊れる晩で、すっかりマイッタ。

8月20日 前日の悪夢から、「仕事でもして気分転換しよう」と職場にでかける。そして、夕方になって川崎に詣でて新しいBPF用の箱を購入してきた。

で、晩飯のあとにさっそくBPFのテストを…。

前もそうだったのだが、入力部をアースに落すと、どうもロスが多くなる。なんでかなぁ?? セミリジットの芯線が短いのかな??推定10dBのロス。

で、ホイップ7mmにしたら、ロスは劇的に減ったので、それにしておいた。特性は…ちっょとまだ漏れなのか無信号時に表示があるような気がして心配だが、現状、TRV+BPFで20mwWであるという事がわかった。が、スペアナの修理を急いだら、ちと調子が悪いので、手を入れるのはまた後にした。それで200mWアンプ外付けを是とすれば、この状態にて220mWまで出る事も確認。でも、ワンボードでもう4dBは出せそうな気がするのだが…。

ハムフェアの準備しなくては…。(と言いつつ、ついついいじってしまうので、ハマってしまったと後悔)

8月29日  ハムフェアもなんとか終った。そして、山のような仕事も、今日は一段落したので、「えーい休みじゃあ!!」として、家にいた。そこで、実験中の「コピーで作るプリント基板」はちょっと置いて、部屋の片付けと共にDUAL−BAND用10Gの調整の続きをやってみた。

 ワンボードの出力がBPFの結合方法でガクンと変わるという事で、どうもマッチングがとれていないようだ。それでBPFを入れた状態で、出力部を調整してなかったので、いじったみたら、「増えるかな…」と思ったのだ、これは逆で最初は減る減る…。20mWが2mWまで減った時は、いつもながら後悔した。hi

 で、悪いことは続くもので、ある程度復活した所で、BPFの後にあるNE3210S01を飛ばしてしまった。手持ちが少なくなったので、ここも2SK406にしてしまったら、どうかな??とやってみた。最初は全然出なくて、ヒーヒー言っていたが、試行錯誤で30mWまでは、なんとか出るようになった。蓋を閉めた時も一応、大丈夫なようだ。406はそこそこ買ってあるので、助かった。
 その後、受信の調整をしが、槇岡さんのアンチョコWEBの写真に近いあたりで確かにゲインがあがる。ポンコツSGにATTをつけて、調整したが、まだ推定ゲイン 10dB程度かな。(RFはS01二段。)MIXERがFETの割には、ゲインが出ないのでまだ課題はありそうだ。

 でも、調整がだいたい終ったと思ったら、スペアナから出ている、セミリジットが、ひょいと暴れて、またまたFETを二本飛ばしてしまった。で、取り替えて、またまたやりなおし…。まあなんとか復活したようだ。

8月30日 今日は、そろそろケースにでもいれよう…と穴あけ加工をはじめた。穴あけはなんとか終り、むりやりケースに本体を押しこんだ。さて、後は配線だな…。

 が、意外とてこずったのが28Vラッチ式リレーの電源だった。二つ3K円で入手した格安品なのだが、消費電力の面でラッチしかないだろう…と思って、
DC-DCコンバーターを内蔵させた。ところが、これの消費電流が200mAにもなり、78L05では定格オーバーで燃える寸前 hi。これじゃあ、なんのためのラッチだかわからなくなってしまった。そこで手持ちからRZC12N25を使って-12Vを出し、電源の+12Vとで動かそうと考えた。これもちゃんとテストしてから使ったのだが、二つのうち一つは問題無く動作するのに、もう一つが実装してみたら、電圧不足で切り替わらない。で、結局、もう一つもらいものがあったので、これを使ったらば、無事に動いた。 まずはメデタシ。

#教訓 結構、同軸リレーって一つ一つで意外とバラツキが大きい。同軸リレーは手作業で作るんだと聞いたが、その違いかも…。

が、こんな具合に工作にはまっていたら…。休みももうお終いという事で、山に行こうと思っていたのだが、コテを持ってゴソゴソやっていたら、気がついたら間に合わなくなってしまった。 あらら、下界で遭難してしまったわい・・・。hi

8月31日 一応、箱に入って、テストがおわる。目下、次のような感じだ。

5G 500-600mW程度の出力と推定。/受信は一応、聞こえると思うが、調整したはずだけどあまり自信なし…。

10G 送信200mWがリレーなどを通したら150mW程度に落ちてしまいました。受信は調整したけど、どうもまだ感度がどうもあがらない気がする…。

真中のSWで、OFF-5G-10G-DUAL-TESTと切り替える。最後のTESTはLOやDC−DCだけに電源がはいるようにしてあり、移動時にしばらく通信しない
で待っている時に使うモードとなる。(本当はSWの接点数を間違って多く数えたから、ついただけだが・・・)IFと出力はそれぞれ別で、もしも親機を兼用したい時は、外部に分配器をつければいいのかな。
 あとは、強制スタンバイをなんとかしておくべきなのと、主としてテストと受信調整だろう。箱にいれたので、講習会に運ぶことも可能となった。
 ケースはやっぱり小さい奴につめこんでしまいましたが、上下をはずすと両面で調整可能。もっともパネルはそうするとブラブラしてしまう。しかし、寝ぼけて穴あけしたら、表パネルが表裏になってしまい、塗装がない面が前になってしまいました。あらららら。さらに、蓋をするのがつめこみなので大変だ。

でも、まあ、この休みの製作物 という事では、半完成ではありますが、まあまあかな…と自己満足にひたっておこう。
 

9月1日 さて、箱に入ったDUAL-BAND-TRVを、今の現用機と受信を比較して感度を比べてみた

 方法は簡単な比較で、作業台の上に、二台を並べて置き、室内2mほど先の台にホーンをつけた簡易マーカーをおく。これで同じ親機でもって同じホーンアンテナを切り替えて、マーカーの信号がどう聞こえるかを比較するのだ。(5Gの場合)
 #簡易マーカーは、12.8MのTCXOの出力をMMICニ段アンプに入れてやり、高調波を増幅する奴だが、実に便利だ。
 10Gの場合だと2mは離せないので、何cmまで聞こえるかを同様にして比較した。

 で、やってみたら、5G/10Gともにイマイチな結果だった。5Gは全く同じ基板なのにどうみても感度が悪い…。10GはRF三段を二段にしたからかやっぱり感度が悪い…。(でも、固定用の現用機はRFニ段+MIXで動いていて、しかも、MIXはダイオードなんですがねぇ。)

9月4日 何が悪いのか、と考えてみると、5Gのワンボードはまだ受信にスタブ調整をあまりやっていなかったことを思いだし、10Gでやったような長いラインへのスタブ調整をやってみよう と思いついた。そこで、深夜になってから(思いついたのが遅かったので)いつもの竹串の先に銅片をつけたものを取り出して、ゴソゴソ…。
 調整用受信信号としては、ドレーク改造の5Gビーコン送信機ユニット(50mW)にATTを70dB分ほどいれた。これで推定-53dBmの信号かな。これを入れて、出力をスペアナで見る。それを見ながら、スタブでラインをなでていくと… おっ、やっぱり、MIXERへの長めのラインにスタブのポイントがあった。さらに、MIXERからの出口にも一つすたぷをつける。1.2Gのラインだ。

 これで5-10dB近くよくなった計算なので、マーカー信号を聞いてみるとカスカスだった信号がS8−9程度になった。蓋をするとスペアナだとガックリと下がるように見えたが、実際に受信するとむしろよくなった。(という事は、まだスタブ調整の余地があるのかな)
 でも、ここでシンデレラタイムを過ぎたので、再度の感度比較実験は、今日はやめておくことにした。 あー、眠い…。

9月6日 今晩は10Gの受信部の再調整に入った。三段構成を01の二段にしたのだが、ノイズは少ないかわりに感度も悪い…という事で、四苦八苦。そこで、あっさりと、2SK406を二段目に投入した。だから構成としては妙な感じで、 NE3210S01-2SK406-NE3210S01 という三段アンプとなった。

 が、やってみると、やはりこの構成はゲインが高過ぎて発振してしまう。蓋をあけた状態ではまだ何とか止まったと思ったのだが、ゴムを貼った蓋をしても
ピースカガースカと発振。さらに信号がノイズっぽい という感じになってしまった。した。

9月7日  朝、出かける前にウラメシヤ〜 と眺めたら、ちょっと二段目のソースがずれているかも知れないのでと思いついた。しかし。、三段はなかなか手強い。だめなら、もう一度、あっさりと二段に戻してやってみようかな、とも思った。なかなか難しいねぇ…。多分、ゲインとしては二段で足りるはずだが???

#このあたり、BSなんかのMIXER-MMICを使って、その前は二段アンプとするとゲインは余るので、かなりBPFをきかせても大丈夫にならないかなぁ、などとも思った(もっとも、MIXER-MMICなんぞ 一般にはなかなか売ってないので、LNBからの外し品でないとダメだな)

帰ってから、今度は懸命に発振とめを試みた。で、「おーっ、止まったぞ」(と、その時は思った)なったので、まあいいかな…と蓋をした。

9月8日 DUAL−BAND−TRVを講習会に持ちこんだ。

 まず、5Gの送信を見ると、約500mW だが、LOのリークが弱いながらもあるので、やはりBPFが必要らしい と出た。

 次に10Gの送信だが、これも100mW強だが、こちらはLOはおさえられていることを確認できた。で、問題の受信だ・・・。

 なんと昨晩は発振がとまったと思ったのに、今日はまたまた川崎の空気を吸ったら(?)発振がはじまった。基板をみた槇岡さんがうなる・・・「うーん、スタブが多すぎるぞ」と。確かに長いラインに4つもあるのはどう考えても多く、これが発振の原因に違いない。で、発振がなかなかとまらないので、導電性スポンジを押しこんで、強制的にとめることにあいなった。そうすれば、そこそこゲインもあるのだ。うーん、難しい…。
 でも、これでほぼ完成になってきたので、デュアルで使うアンテナのために、5G用のホーンに10Gの放射器をつけての調整をしてみた。が、これはなかなか大変だった。ストンと反射が落ちず、5G用のスタブで10Gの反射を落す羽目になってしまった。

 さらにこの後、24GのTRVを見ていただいたのだが、24Gと思って調整してきた信号が、実は23.96Gだったことがわかったりして、ガックリ。ついつい、この日は飲み過ぎてしまった。反省・・・。
 

9月9日 深夜帰宅だが、ともかく、5GのBPFを組みたてて、テストした。問題は組みこむ場所であるが、なんとか取りつけ金具を削ってつくれそうだ。また、10Gの出力がアンプでは200mWあるはずなので、いろいろいじってみたが、どうもロスしてしまう。SMAの中継コネクタが臭いと この日は決めつけて終った。

9月10日 またまた深夜になっていじり出す。
 SMAのコネクタによると思っていた問題は、どうも、線の引きまわし方によるミスマッチングの問題であるらしいことがわかってきた。ケースが小さ過ぎたなぁ。
 5GのBPFをつける場所を考えて、押しこむ場所を作った。が、どうも押しこんだときに、どこかをショートしたらしく。送信のTRスイッチの石が昇天してしまった。あらららら、こりゃあ、またまた修理か・・・。(完成前に修理というのかどうかは疑問だが??)
 仕方が無いので、デュアルで使うためのパラボラへの加工をはじめた。鍋蓋に二つの穴をあけて、SMAでとめられるようにするのは、簡単だと思ったのだが、ステンレスになかなか穴があかなくてヒーヒーだった。また、35cmのTDKのパラボラを取り出したが、この固定方法をいろいろ検討しているうちに日付がかわったので、眠くなってやめてしまった。
 あ、明日は、夕方に用事があるから、TRを買いにいけないかなぁ???

9月11日 夕方に用事があるのだが、無理やり、その前に町田に走る。サトーさんで2SB1151を買うのだ。買ってから、またまた電車に飛び乗った。あ、遅刻かな??まあ、なんとか用事には間に合った。で、帰ってからさっそく2SB1151を交換する。そしてバラックで注意深くテストする。・・・今度は動く。やはり基板外での配線ショートに違いない。

 さらにBPFを積めこんでテストすると・・・???あらら、300mWになっちゃうよ??!! いじると400−450mWにあがる。????調べたら、BPFのコネクタのピンがやや突き出していた。下の突き出した部分が0.5mmほど長くて、下の共振棒を取りつけるとコネクタの芯線のピン少し出てしまったのだ。これでは接触がおかしくなるに決まっている。そこで、この部分のコネクタをやめて、セミリジッドを直につけることにした。これでバラックでは、450mWとなったので、蓋をしめた。(そうするとBPFの逆側のコネクタも圧迫されるようで、またロスが増えた。ああ、明日にでも直付けにかえよう・・・)

 で、とりあえず、5G/10G両用アンテナをセットして、簡易マーカーを聞いてみた。5Gはよし。10Gは・・・

????

 聞こえないのだ。焦った。 

すわ故障か??とも思ったが、もう一本の10G専用ホーンにしてみたらば現用機と同等以上に聞こえる。???!!!

問題は両用アンテナかな???と思って念のために、違う細いセミリジッドで両用ホーンにつないだら、ちゃんと聞こえる。

なんと、犯人(?)は、コネクタとホーンの間の太い短いセミリジッドだった。そこで35cm用のお皿用にに曲げた太い長い奴もテストしてみると、こちらは長いのにちゃんと聞こえる。比べてみた所、セミリジッドそのものはかわらないが、コネクタ部分が全然違うのだ。

左のX−SMAの奴は、コネクタからケーブルの出口がくびれているというのか、でっぱりがない。右側の奴は、でっぱりがあり、刻印もされている。(写真が荒くてゴメンナサイね)

前々から「カシメのある奴はダメだ」とのお話を、北陸の桃野さんより伺っていたのだが、これそいつなのかぁ、と納得した次第。なにしろ、これでガンガンS9ではいる信号がノイズにうまるくらいの違いがあるのだから、よーく、頭にたたきこんでおきたい。

9月13日 今日は久しぶりに定時で早く家に帰れたので、帰りに池田さんによってセミリジッド10本を仕入れてきた。これでアンテナはOKのはずだ。長さの問題もあるので、とっかえひっかえしてみて、よさそうなので、テストした。が、またまた不思議、長さがあってもよく聞こえない奴があるのだ。コネクタはよいのだが???

???? 多分、両用のホーンアンテナで反射が大きくなっていて、定在波が立ちセミリジッドの長さで影響が出ているのではないか??と思われる。いやはや、こりゃあ、問題点多数だなぁ・・・。

で、次に蓋をあけてBPFのコネクタ部分を見てみると、やはり蓋で圧迫された形跡が有る。そこで、これも外して直付けにした。これで410mW程度になった。まあ、接続が増えた分だけロスが増えるのはやむをえないだろう。

さて、これで一応、できあがりだ。あとはTDKの35cmへの固定金具を仕上げておしまいかな??さーて、ではテストにどこか移動にでもでかけてくるとしようかな。