Max Rod Craft Blog

Max Satohの工作に関するブログ

nanoVNA リチウムイオン電池の交換

2024年02月14日 | アマチュア無線
足かけ4年、便利に使ってきたnanoVNA、最近ちょっと動きが変なのだ。
電源をオンにすると、しばらく使えるんだが、突然勝手に電源が落ち、また立ち上がる。 どうやら電池に寿命が来てるんじゃ~なかろ~か? と考えました。

そして即ネットで検索。 交換用電池があるか否か、電池の取り替え方の情報。 両方ともありました。

交換用リチウムイオン電池: Amazonで¥2K くらい
           Aliexpressで¥500  くらい配送1週間以上
取り替え方: 今回はここでワッシがお知らせします。 ハイ

既存状態の写真: 型番602040(厚み6㎜x縦20㎜x横のサイズ40㎜)3.7V 450mAH
こいつを取り替えます

買った交換用電池:602040と型番は同じですが電池容量は500mAHに増量されてました。コネクタも付いてましたが・・・ちょっと問題が・・・
こいつに取り替える

先ず、既存の電池を取り外します。 先にコネクタを外しておきます。 赤線、黒線の位置関係を覚えておくこと。
(1000円ヘアカットの)カードを電池の下に押し込むようにすると両面テープが剥がれる。 要らなくなった病院の診察カード、でも可(笑

こんな風に両面テープが剥がれる

残った両面テープの残骸(糊)は紙テープでぺたぺたすると取れる
元のコネクタの状態。これよく見ておいてね、赤線+がコネクタの右側、黒線-はコネクタの左・・・

取り外して新旧比較。古いの(右)は少し膨らんでいますね。

新しいのを張り付けてコネクタを刺しこもうとしたところ・・・あんにゃ??? +と-の配線が逆にコネクタに配線されている(赤が左、黒が右で逆に付いている)。 だからコネクタが上下逆で入らないのだ。 コネクタに合わせて入れようとすると+と-が逆になる。  これって・・・まずいよね・・・+-逆に接続するとふつうは壊れるよね・・・電子製品は・・・

それで一計・・・配線をカットして古い電池に付いていたコネクタ配線に正しくなるように半田付けした。 そうするように熱収縮パイプが同梱されていたのは、そういう含みが初めからあったのか、と疑ってしまう。 それならコネクタなんぞ取り付けて販売しなければ良いのだ。 あるいは逆配線の不良品を高い値段で売っているのかと疑いたくなる。

配線をカットして逆に繋ぎなおした。コネクタは古いのを使っている。 黒線が左で赤線は右、これが正しい。

この段階でスイッチを入れてみると・・・
無事に稼働した。 よかったよかった。

完成!
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2024年工作はじめ 3.5 Mhz用のSRA 最終回 調整完了

2024年02月12日 | アマチュア無線
今回調整の3.5MHZ SRA、リンクコイル4回巻き

3.5Mhz用スーパーラドの調整が完了した。 その結果は以下のnanoVNA画像で判断してくださいね。

調整したこと:
・固定シリンダ長=18㎝。 シリンダ直径=90㎜。
 移動シリンダは後の調整のため保存。 サイズは固定シリンダと同じ。
・メインコイル Lanケーブルの2本ツイスト線をばらした1本φ0.4㎜、
 塩ビ被膜線を70回スペース巻。ピッチは2㎜。被膜線は単線の純銅線。
・リンクコイル 1.5D-2Vを4回巻き
・純伝送線路トランス パッチンコアにツイスト線を7回巻きを2段、
 インピーダンス変換比1:4を使用。 1:9では下がり過ぎ。

結果:
調整結果(1:4)でのインピーダンス整合
リンクコイルの巻き数と純伝送線路トランスの段数の組み合わせで整合調整した。
もう少しVSWRを下げたいが、まあ、こんなところでしょう。 帯域幅は他のバンドに比して非常に狭く、約70KHzしかないが、一応3.5MHz帯をカバーできるので調整はここまでとする。

無線機SWRは下記: CMCは無し、テストはアンテナ直下、1m同軸ケーブルを使用。

@3.503Mhz 2.5 CW帯
@3.538Mhz 2.0 SSB帯開始
@3.574Mhz 2.9 SSB帯終了

これまでやってきた各種の調整は下記のとおり;

1.2本ツイスト線 70回密巻き、純伝送線路トランス1:4 OK 
2.1本ツイスト線 70回スペース巻き、純伝送線路トランス1:16 OK
3.1本ツイスト線 70回スペース巻き、リンクコイル4回巻き、純伝送線路トランス1:4 OK  (今回)
4.1本ツイスト線 70回スペース巻き、リンクコイル3回巻き、純伝送線路トランス1:9 OK

結局、上に揚げるものの総重量に鑑み、上記 2.が最も簡易に上げられるのでこの形で使うことにした。

以上、完了で~す。
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アンテナ切替器を作った

2024年02月03日 | アマチュア無線
ここんとこ、作ったアンテナの数が増えてきたので、アンテナを無線機に繋ぎ変える操作が煩わしくなってきた。 現在は、モノバンド用アンテナを1本の同軸ケーブルで繋いでいるため、バンドを変更する都度対応する同軸ケーブル(アンテナ)を無線機に繋ぎ変えなければならない。 この切替器があると、手元でツマミを回して所定の位置に合わせるだけでアンテナの切り替えができる。

将来はマルチバンド・アンテナを作って、1つのアンテナを繋いだまま、無線機でバンドを変更すれば交信が出来るようにしたいと思っているが、1つのアンテナを多くのバンドで使えるようにするのは容易ではない。 今のところ、50Mhzと18MHzは1つのマルチバンドアンテナとして共用出来そうなのだが・・・

現在使用可能な自作アンテナはこれだけに増えた;
・7 Mhz用SRA (2ケ)
・7 Mhz用マイクロバート
・18・50 Mhz用SRA(マルチバンド)
・3.5 Mhz用SRA (現在製作中)
・144・433 Mhz用GP アローライン
・21 Mhz用SRA (頂き物)

が、この先他のバンド用のアンテナを作るかもしれない。

先のことは置いておいて、取り合えず、現時点の面倒を解消するべく、アンテナ切替器を作った。 アンテナ切り替えとは言ってもアンテナに繋がった同軸ケーブルの繋ぎ変えをする物なので、一般には、同軸切替器と呼ばれることもある。 

また、CATコントロールを利用して、無線機でバンド変更、チューニングを行うと、電気的にリレーを使って全自動でアンテナ切り替えができるものもある。 が、買うと高価である。 自作も出来るので、いずれトライしてみよう。 今回はとりあえず手動で。

秋月で1個280円の2回路6接点のロータリースイッチと、BNCメスコネクタを6個買った。 既存のCMCに付いていたBNCメスも2個あったのでそれも使った。 今回使ったBNCメスは絶縁タイプのもの。

こんな感じ(↓の写真)に仕上がった。 パネルは紙の上にプラ板を被せて作った。

パネル左:出力選択用トグルスイッチ、
パネル右:アンテナ選択用ロータリースイッチ、使う周波数の位置にツマミを合わせる

内部の配線、左はCMC。黄色いテープはCMCが動かないようにするため

ロータリースイッチは小さめのアルミ板に穴を空けてパネル取り付け風に六角ナットを締め付けて固定し、アルミ板に木片で下駄を履かせてビスでケースに固定した。 軸が長すぎたのでツマミに合わせて金ノコでカットした。 このロータリースイッチは、12個ある接点の対面が+極と-極に夫々対応しており、つまみを回すと中央にある+極-極の2接点と順順に導通する2回路6接点のスイッチである。  うち、最初のポジションをOFFポジションとしたため、2回路5接点のスイッチとなった。 OFFポジションは将来使うこともできる。 配線時には+極-極は円の反対面にまたがって半田付けせねばならない。 丁度3芯のシールド線があったので、1芯(網線)をカットして2芯のみを使って配線した。 

アンテナ同軸との接続は、5つのBNCメスコネクタをケースの裏側に配置し、対応するロータリースイッチの接点に半田付けした。 

ロータリースイッチの中央の+-極は、2回路3接点On-Off-Onのトグルスイッチの中央の2接点に接続した。 トグルスイッチを配した理由は、アンテナ製作時に必要となる、CMC無orCMC有、と、nanoVNAとの接続or無線機との接続、を随時組み合わせられるようにするため。
無線機側出力用BNCコネクタを2つ配置して、トグル↑の場合はCMC経由でコネクタに接続する。 この際は、裏側の下側の出力用BNCコネクタに無線機やnanoVNAを繋ぐ。 トグル↓の場合はCMCの無いBNCコネクタとアンテナが繋がる。 この際は上の出力用BNCコネクタに無線機やnanoVNAを繋ぐ。

下側のCMC有のコネクタを無線機に繋いでいる

左側の5つの入力コネクタを、右側の2つの出力コネクタに、ロータリースイッチとトグルスイッチで繋ぎ変えることができる

スイッチボックスの内部で起こるであろう電波の回り込みだとか、アイソレーションだとか、挿入損失だとか、SWRだとか、厳密に測定すれば出来るのではあるが、ワシとしては使えれば良いのであまり気にしていない。 即、無線機をアンテナに繋いで聞いてみたのよ。  どのアンテナに繋がなくても何やら聞こえたりする・・・回り込み・・・かな?

おなじみ7MHzでは、すごい、CMCオフの場合、ほとんどのSSBが59+で聞こえるのだわ。 なにか内部で、あるいは、隣の同軸と影響し合って音が大きくなってるんじゃないのか?と思わせるような・・・んなことあるか?

ちなみに、シャーシーアースは全く使っておらず、コネクタ、スイッチは+-ともすべてケースからは絶縁してある。 ケース内部は完全にシールドされている。

このスイッチ、アンテナの選択を間違うと、例えばアンテナを3.5MHzのまま無線機のみを7Mhzにチューンするような場合でも、音声は聞こえたりするのであるが、気が付いてアンテナを7MHzに切り替えると、より大きな音(RS=59)ではっきり聞こえたりする。 この偶然的間違いで音声が聞こえると・・・いつかマルチバンド化のヒントになるのではなかろうか、なんて期待している。 テヘっ

送信時にこの間違いを犯すと、即、Hi-SWRのメッセージが表示されることになる。 知らずに送信していると無線機の最終段が飛んだりりするかも・・・

後日、出力用BNCコネクタを内部でショートさせ、どちらのBNCコネクタに無線機やnanoVNAをつないでも、トグルスイッチの切り替えでCMCを挿入したり、CMC無にしたり出来るようにした。

CMC切り替え用回路

ショートさせたBNCコネクタ

CMCを入れたり、出したりすると、無線機に表示するバンドスコープのフット部のノイズフットが増えたり消えたりするのが分かるので便利である。

CMCの有り、無し、でこんなことが起こる;
ちなみに、この実験は、同じQSOで同じ人が喋っている時にCMCを切り替えて比較している。

CMC有りの場合:

ノイズフットがさっと消える。音声のみが浮き上がって明瞭に聞こえる
信号強度は2レベル下がり、RS=57

CMC無しの場合;

ノイズフットが濃くなりノイズと音声の混合音量が上がる
信号強度はレベル2高くなり、RS=59、59+30になることもある

CMCって必須だと思っていたが、CMC挿入でかなりの程度に挿入損失が起こっていることを身をもって知った。 電波障害の予防と損失低減のジレンマに悩むことになりそうだが、出力50W程度なら、今のところ、室内で勝手にピンポーンが鳴ることもないみたいだ。 なったら真剣に考えることにしよう。
ワシのFT-891MはMaxで 50Wまでしか出せないので大丈夫そうだ。
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