ベランダアンテナ見直し

「山」のアンテナ全壊の「不運」は、月末までに 160mだけは復旧して WW-160 を楽しみたいと思っていたが、天候及び気力が追いつかず、月末近くなっても、手つかずの状態のままである。「言い訳」を並べる悪い癖があり、幾つか挙げてみた。「160mは今シーズンは昨年までより良くないようだ。」「アンテナは再建したとしてもアンプのメンテは間に合わぬかも知れない。」「今年は雪が多く駐車スペースの除雪も難儀と予想される。」そして「寒い。」などである。
　アパートでは「幸運」も有り（と記すよりは、あるべき姿に少しだけ戻った、が正確である。）昨年まで強力なノイズで全く使用できなかった14MHz以下でも、今年は今の所 S=1～4 まで弱くなり、数年前に戻っていた。したがって、今年は、アパートにて WW-160 を聴いてみたい。「聴こえない」「飛ばない 」のは当然だが、暖かい部屋で、場合によっては熱燗をと、考えると、当たり前の選択とも思える。
　ところで、アパートでの160m 、以前はベランダの釣竿に自作チューナーを使っていたが、バンドが使えなくなった事もあり、チューナーに使用していた部品の一部を「山」の機械に流用してしまっている。「山」から取戻しも芸がないし、今回は、オートチューナー内蔵のトランシーバーを使うので、エレメントに若干細工し誤魔化しが出来ないかトライしてみた。
　まずは、現行のまま、5m 程度の釣竿にヘリカル状に絡ませらIV線を 3m程度の同軸ケーブルで室内に引き込んで、直接トランシーバーに接続してみた。デップメーターでは12MHz に同調している。（アースは屋外側でケーブルの外側に 3～20m程度の Iv線 10本程度をベランダに這わせて接続している。）この場合 チューナーを入れ7～18MHz で、見かけ上 SWR が下がった。
　次は、エレメントの最下部に、とりあえず手元にあった13μHと書いてあるコイルをつないでみた。（効率的には、出来るだけ上部の方がよい様に思えるが、季節風の激しい集合住宅のため、機械的な安全を優先した。）ついでに、エレメントの最上部、相当腐食していたアルミ線を、手持ちの関係で銅線に変更、少し長さが余ったので、直径 30cm位で三つ葉のクローバー状にキャパシティハットを付けてみた。（以前のテストでは、蚊取り線香状に付け効果があった気がした。）この時点で 3.8MHzに同調、80m 以外はチューナーを入れても SWR は高かった。
　直感的に、もっと大きなコイルをと、1Lのペットボトルに1mmのウレタン皮膜線を、これまたあるだけ巻き、測定の結果、同調点が 1.86MHz付近だったので、2ターンを追加し、1.820MHzに合わせた。
　予想外だが、チューナー無しでも SWRは 1に近い。アンテナ自身のインピーダンスは、相当低いはずで、接地抵抗が高いと判断すれば、効率は良くないと思われ、宿題のひとつとなった。また、着雪時は 20kHz程度同調周波数が下がったが、ここ日本海沿岸では極端なことは少なく、チューナーで逃げるとした。また、コイルを入れたままでチューナーで 14MHzでも SWR は下がったが、いつもより信号が弱い様な気がする、実用にならない場合はコイルをショートにて対応と思っている。
　さて、26日夜及び翌朝短時間ながら「試し撃ち」をしてみた。ベアフットで、BU2、HL2からレポートが返ってきたが、そのほか「山」からは比較的簡単に QSO出来ている北米西部、アジアロシア西部でさえ反応無し。また聞こえる局が少ないが呼ぶ局も聞こえないので QRV自体少ない、つまり状態は良くないと、前述の「言い訳」は当たっている事にした。
　某前大臣の冗談は通じなかったが、私は「コンデションが悪い・・これさえ覚えておけば・・」と自分の非力さから逃げているが、月末は「山」で手がかじかんでキー打ちに苦労するより、暖かい部屋で一杯を選ぶことになりそうだ。

2200ｍ用 簡易SWR・パワー計

手持ちのSWR計の中では、2200ｍでメーターが振れるのを確認出来たのは自作した物だけだった。しかし、これで現行の「逆Lエレメントにローデングコイルを接続コイルのコールドエンドに直接5D2Vで給電アンテナ」のSWRを測ると、「REF」は「FOR」とあまり変わらない。素直に「SWRは相当高い。」との解釈で良いのだろうが、へそ曲がりは測定器も疑い、今回、超簡単SWR計を試作してみた。
回路は「CQ ham radio」2010年8月号にJH5MNL田中さんが発表された、Rのみでのブリッジ回路で、アンテナ側のインピーダンスが変化しても、送信機側はあまり変わらないように補正Rをブリッジ回路に直列に入れている回路にしてみた。市販のRの組み合わせで出来、よく考えられた回路と思う。ただし、市販の通過型SWR・パワー計とは違い、測定時とスルー時は切替が必要となる。（今回はこのSW、コネクター等は省略した。）
部品は市販のR、ジャンクのゲルマニュウム（と思う）ダイオード、ラジケーター等を使いLFなので配線距離も気にせず空中配線で組み上げた。
この簡易SWR・パワー計のテスト、手元のTS-850Sでパワーを数Wまで絞り、ダミーRを50、100、150Ω用意しメーターを読んだら、1.8～14MHzでは(その上は目的外なので確認していない。) VR一定のまま、ほぼ市販のSWR計と同様のメーター表示となった。
気をよくして、2200mは、オーディオパワーアンプ用IC使用のトランスバーターに接続メーターを読むと、パワーは数Wと推定通り、またSWRも計算通りの表示となった。
これで前述のアンテナを測定してどう表示されるかは、後日の予定だが、単純な回路だけに、信頼があると思われ「やはりSWRは相当高かったのを手直ししたら、それなりに飛ぶようになる。」ことを夢見ている。

半世紀位前の水晶を使って50MHzを聴いてみる。

夏至の時期は、MF・HFのコンデションが良くないが、反比例するように、50MHzはEスポでの近郊、SSSPでのEU・NA等で、クラスター画面を賑わらしている。
　50MHzはリグを持っていなく、何とかしたいと思っていた所、アマチュア無線を始めた場所にタイムカプセルのごとく40年程眠っていたジャンク箱から、43.00MCと表示の水晶をみつけた。これが使用できれば、7MHz帯を親機にし、50MHzに進出をと夢見て、半田ごてを握ってみた。
　まずは、水晶が活きているか、半導体によるアナログ・デジタル数種類の回路で、テストした。いずれの回路でも、きれいに発振はしているようだが、周波数は、最高でも42.99MHz程度から上がらないようだ。（この周波数帯は測定器が無いため、3倍オーバートーンと推定、1/3の14MHz帯を受信したら、きれいに受信できた。）43.000MHzで発振させたいが（この時代は真空管使用を想定していたのか？。）この辺は宿題として、この水晶を使ったコンバーターをテストしてみた。
　水晶の発振が中途半端な周波数では、親機のダイアルは読みにくくなるので、この際、50.000MHzが7.100MHzと読めるよう、2SC945でVXOとし発振させ、周波数を42.9MHzとしてみた。また3SK35のバッファーアンプを付けた。（いずれも古い石だがジャンクの活用であり特に銘柄選択に訳は無い。）
　ミキサーは、クワッドダイオードがあったので採用、また、ミキサーで若干のロスをカバーと思い、2SK125のG接地RFアンプを入れた。
　これらを、使いまわしのテスト基板に空中配線（写真）、親機TS-850Sに接続、5m程度のビニール線をアンテナ替わりにテストしてみた。
　水晶発振の漏れを受信し14.300MHz（3倍で42.900MHz）にVXOを合わせ、親機を7.100MHzから上げていった所、強くは無いものの、7.117MHz付近でJA6YBRビーコンCW、また7.300MHz前後にJA4・JA5数局のSSB QSOを受信できた。JA6YBRビーコンの周波数は50.017MHzと公表されており、国内SSB QSOは50.2MHz前後と、まずは計算通りに動いているようだ。
　計算上総合ゲインは親機以上と想像出来るので、強くないのはコンデションとアンテナの為として、当初のもくろみに一歩前進出来たと思うことにした。

2200mをSDRで聴いてみる

前記事のトランスバーターをモニターしてみたく、以前のTS-850S SDR アダプターの受信周波数を135kHz付近をカバー出来る様に変更してみた。

パソコン内蔵サウンドカードは48kHz幅なので、ローカルオシレター（LO）の±24kHzが受信範囲となる。（但し、このカードでは、無信号でもLO付近にはビートが、また特定の周波数にもビート・ノイズが出る。）135kHz及びパイロットとして153kHzのVORを、ノイズの少ない状態で受信をめざして、手持ちの水晶から、LOは141kHz付近（9MHz÷64）を選んだ、しかし、VORは良好に受信できるが、135kHz付近はノイズと重なった。したがってLOを122kHz付近（7.8MHz÷64）と切替SWをつけて、双方なんとか満足させた。

フロントエンドには、BC帯のカブリを恐れて、π型LPFを2段入れたので、若干のロスを考え2SK125 ゲート接地のアンプを入れてみたが、要らなかったかも知れない。

したがって、アンテナからの信号は、LPF‐2SK125アンプ‐74HC4052スイッチング検波‐4588DD LPF・アンプ（I及びQ 2チャンネル）、LOは、74HC4060 水晶発振及び1/16分周‐74AC74 1/4分周及び90度偏移、の構成となった。

なお、スイッチング電源の場合、手持ちの2種類とも、135kHz付近にビート・ノイズが出て、1種類は使用出来なかった。（写真は電池でテスト中。）

すぐ下の写真は、トランスバーターにダミーアンテナを接続、漏れ電波を、SDRに釣竿アンテナを接続し、テスト電波受信での、Winradの画面だ。弱いながら、電波が出ている事を目と耳で確認できた。また、その下の写真は、ビートルズをVORで聴いている時だ。

以前も書いたが、Winradは高機能にきれいだが、私のパソコン・サウンドカードとの組み合わせでは、処理時間が数百ミリ秒と思われ、モニターしながらCWたたきは難しい。

30m/2200m Transverter 2号機試作（改造と実用性推定）

　ファイナル2N3055は私の作り(ドライブ不足？）が悪く、期待ほどパワーが出ていないと思われ、2SK241GR×2-2N3055部分を、オーデオ用パワーIC TA7208Pに変更、推定 3W 出力でアンテナに接続してみた。

　なお TA7208Pは供給電圧を絶対最大規格の14V 近くの13Vまで供給にてパワーアップを試み、パワーは電圧と共に急激に上がる事がわかった。（安全をみて12V程度にとどめるとした場合、7W程度入力となり、相当発熱もあり、放熱板を追加した。）
　また、標準回路では、スイッチ ON では一瞬パワーが出ないように、IC 内部の前段への電源供給は時定数を持たしたトランジスタースイッチを経由して遅延回路としているらしいので、このトランジスターのベースピン（3番ピン）とアース間に入れることになっている47μFのコンデンサーは接続せずに、電源間に1kΩの抵抗を接続して、スイッチ ON で即パワーが出るようにしてみた。（無信号でもある程度電流は流れるので、受信時電源をOFF、ブレークインで ON として使用。）
　出力は、トランスでインピーダンスを10倍程度に上げた（TDK4924と表示のコアに33回巻、10回タップ付きを使用。手持ちのジャンク部品を組み合わせの活用で済ましたが、本来は入出力、数Ω・50Ωで設計のπ型を採用したほうが良かったと思える。）後、LPF を通した。
　
　テストはトランスバーターに親機 TS-850S、アンテナは160m用の逆Lにコイルを入れた前回と同様とし、IC-760（ LF の定格感度は MF/HF と比べ 10dB 悪い。）に160m用逆Vアンテナを接続受信してみた。
　最初、 IC-760のアッチネーターONを忘れ、Sメーターを振り切らしてしまった。（S=9+60dB)　幸いIC-760は壊れず、パワーは、トランスバーターにダミーアンテナを接続時の弱々しい受信音で悲観していたよりも、大きいのではないかと想像できた。

　これらから、この設備でどの位飛ぶのか計算してみた。
　仮定の条件として下記に設定してみた。単純に電界強度は距離の2乗に反比例。逆L、逆Vアンテナ間の最短箇所の距離は 10m 程度。 IC-760の感度をMF並、またLF用同調アンテナ使用に、換算すると、先ほどのメーターは S=9+90dBと読める。普通のCWでS=3程度の信号は、ある程度のノイズでも了解出来る。
　これらから計算すると、S=9+90dBからS=3（=9-40dB ）までの 130dB 程度は、距離に換算で 16600 倍つまり「 166km先にもS=3で届く。」「更にS=1で了解出来る、比較的ノイズの少ない所には 500km以上先にも可能」と計算できる。
　但し、実情は、仮定通りの条件ではないことは容易に想像できるし、この計算が正しいかも自信は無い。

　まずはオーデオ用パワーIC活用で実践の第一歩は出来たと思われた。たまたま手持ちの有ったTA7208Pは、当時流行のポータブルラジカセを意識して、比較的低電圧動作での開発と想像される。現在は、同シリーズのハイパワータイプが販売されているようだ。探したら、ギターアンプ用とか、数十W出力で数百円以下のICもあるかも知れない。もしかしたら、面倒なコイル巻き等省略しても、安く簡単に数十Wの送信機が出来るかもしれない。