初歩の無電源ラジオ工作

　何日か前の新聞で、空中の電波を集めて発電する装置のことを目にしました。紙にプリントしたアンテナで効率よく電気エネルギーに変えて、蓄電するのだそうです。掲載された写真に二つのアンテナが写っていましたが、一つはツインデルタループ形状でした。かなり小さく、携帯電話の電波を想定しているのかもしれません。

　見えないけれど、世の中、人工的な電波で埋め尽くされているわけです。これを避けて生活することはできません。そういう地球環境というのはどうなのか？ということは置いておくとして、発想を変えればエネルギー源と言えなくもないわけです。でもこれって、目新しいわけではありませんね。

　いわゆるゲルマラジオも、電波そのものを電源とし復調させる装置です。昨年のハムフェアで購入した無電源電界強度計も、電波のみを電源としてメーターを振らせます。音声を出したりメーターを振らせたりする代わりに、その電力を電池にためるようにしておけば、「電波発電器」となるわけです。太陽光発電と違って、夜間でも四六時中、発電可能。

　ただ、それで取り出せる電力はほんのわずかで、イヤフォンをかすかに鳴らす程度、蓄電など夢のまた夢、と思っていたら、そうでもないようです。なんとゲルマラジオでスピーカーを鳴らすことも可能とか。これはもう電波発電ラジオと呼びたくなります。いったいどれほどの電力が取り出せるのか？

　そんなことがきっかけで、手始めに、ゲルマラジオを作ってみたくなりました。子どもの頃、「学習と科学」の付録で１度だけ作ったことがあります。それ以来です。

　マルツ仙台店で材料を物色していたら、「鉱石ラジオキット」なるものがありました。イヤフォン付き材料一式入って680円。単品で買うより安いです。後で調べたら、秋月電子に同じものがあって450円でした。送料がかからないので良しとします。



日本語解説書が付属しています


材料一式


　子どもの頃に作ったゲルマラジオは、スパイダーコイルを巻いて、コイルの中間にいくつか端子を付けて同調させたような記憶があります。付録としてはかなり作り甲斐のあるものだったと思います。今回購入したキットは、小さなプリント基盤になっていて、すっきり現代風。味気ない感じがしないでもありません。抵抗やコンデンサーもあって、ゲルマラジオとしては部品点数は多いです。一応、回路図は以下の通り。


回路図（解説書より）


　組み立ては、プリントされた通りに部品を差し込んでハンダ付けするだけなので30分もかかりませんでした。50センチくらいのアンテナ線が付いていますが、これは使わず、ビニール線にみの虫クップを付けて外部アンテナにつなぐ方式にしました。


完成　 サイズは横8cm×縦5cm


裏面はこんな感じ

　チューニングは、小さなトリマーをドライバーで回して合わせるようになっています。バリコンが普通だと思いますが、680円ですから致し方ありません。




　さて、果たして受信できるのか？ NHK仙台原町ラジオ送信所から自宅までは3.5kmほど。市販の小さなラジオでも室内で十分受信できる距離です。



　3cm程のかわいいバーアンテナが付いていますので、まずは本体だけで受信を試みました。慎重にトリマーを回して、最大限の集中力で聞いてみましたが、何も聞こえませんでした。解説書に窓枠に接続する方法が紹介されていたので、試したところ、やはり聞こえません。



　続いて、オーディオチューナーに付属していたAM用ループアンテナをつないでみました。これは期待できそう？と思ったのですが、何も聞こえません。さらにテレビのアンテナ端子につないでも聞こえませんでした。？？？。


　それならということで、コメットのHA750BLに接続したところ・・・。ん？聞こえる、聞こえる！！まぎれもなくNHK第一放送。さらに第二放送も。意外にノイズもなくクリアな音です。ゲルマラジオからの音声を聞くのは、実に数十年ぶり。もちろん音量は低いですが、了解度5、何を言っているのかはっきりと聞き取れます。なんだか子供の頃の感動が蘇ってきました。それにしてもさすがブロードバンドアンテナ。受信だけなら中波もカバー？


芯線側よりも編線側の方が強く聞こえることも


　気を良くして、他のアマチュア用アンテナも試してみました。
・EHアンテナ　まったく聞こえず。
・430スイスクワッド（室内アンテナ）　まったく聞こえず。
・2ｍ3エレ八木　聞こえました。芯線よりも編線側接続の方がよく聞こえます。
・モービルホイップCSB7900　芯線、編線どちらもの接続でも同じようによく聞こえます。


　NHK第一放送を受信している状態で、イヤフォン端子側で電圧を図ってみたところ、わずかに5mV前後でした。安物のテスターで正確でないかもしれません。この状態では、蓄電には遠く及びませんね。スピーカーも鳴りそうにありません。

　でも、ダイオードを２個使った倍電圧検波方式とか、トランジスター検波（もちろん無電源）、などいろいろ「大電力」を取り出すための工夫のしどころはあるようです。そして何といってもアンテナですね。いかに電波を拾い集めるか、にかかっていると思います。


　初歩のラジオ工作、なかなか興味深いものがあります。

鳥海山

　この山は、5度登って、天気に恵まれたのは２度のみ。残りの3回は雨やガスで断念したり、登ったものの何も見えなかったりで、あまり相性はよくありません。昨年も登山口まで行ったものの、豪雨と強風で１歩も登らず（車から出ることもできなかった）撤退しました。

　標高2236m。７エリアで２番目の高峰。日本海から一気にそびえる独立峰で何も遮るものなし。東北は地味な山が多い中で、この秀麗な姿はひときわ目をひきます。雪解けのころ、新庄神室あたりから眺めた山容は富士山そっくりで、写真に撮って、富士山だと言われたら信じてしまうかもしれません。

　いつか、その山頂で無線をやってみたいと思いつつ、実現できないでおります。仙台から日帰りする人もいるようですが、距離的にきつく、無線運用の時間を考えると、できれば山中１泊して早朝に登頂を果たし、１〜２時間のQRV、昼前には下山を始める、そんな行程なら理想です。

　今年は、お盆の休暇が好天に恵まれそう、ということで、上記の行程（湯ノ台コース）プラスαの計画を立てて、昨年のリベンジに挑むことにしました。




　１日目。晴天。酒田方面から山の全容が見えていました。この日は、滝の小屋泊。本当は河原宿小屋まで登りたかったのですが、小屋が閉鎖されているとの情報得て、断念しました。時刻はまだ３時。寝所を確保して、少し登った見晴らしから無線運用してみました。北に山頂を背負っているものの、それ以外は遮るものはありません。標高1500m程。QTHは飽海郡遊佐町。

　１時間半ほどのQRV。秋田、山形、宮城、新潟各局に交信いただきました。秋田は仙北市。宮城は大崎市や登米市など中間部と相性が良いようです。新潟は新潟市、長岡市。このロケーションなら９エリアも、と期待したのですが、信号は伸びません。



軽量化のため、装備はハンディ機DJ-S57とJ型アンテナのみ


滝の小屋

　２日目。登頂の日。小屋の窓から外を見ると、あいにくのガス。山頂は見えません。風も強い。小屋の管理人さんによれば、昨日がシーズン最高の天気、今日から徐々に崩れるのでは？とのこと。結果的には、その言葉通りとなりました。

　ガスの中出発したものの、第一雪渓のアイスバーンでいったん断念。ここで１時間程、様子をみながら１回目の無線運用をしました。そのうち、雪面が緩み始めたのを確認して、第一雪渓、さらに第二雪渓をトラバースし、伏拝岳（2,130m）の直下から、２回目の運用となりました。１回目はJ型アンテナを設置する余裕がありましたが、２回目は山の斜面で、時間的に余裕も無くロッドアンテナ（RH770）での運用。

　１回目は、宮城、山形、福島、新潟各局。最長距離は福島県白河市と55-52。約200Km。２回目は、30分の運用。新潟、宮城各局に交信いただきました。最長距離は新潟県上越市と56-59。約250Km。お盆と言ってもこの日は月曜日。山岳移動の局も少なかったのかもしれません。



　なかなか山の神様は微笑んでくれません。６回目の鳥海山、登頂ならず。無線の方も今ひとつ手応えがないまま、下山となりました。次回いつになるかわかりませんが、時期を変えて、再挑戦してみたいと思います。



　さて、下山後もう一泊して、秋田県の象潟まで足を伸ばしてみました。

　ここは江戸時代中期まで湖だったところです。かつては「東の松島、西の象潟」と称され、大小いくつもの島が浮かぶ景勝地として、それは美しい入り江（潟湖）だったそうです。1689年に松尾芭蕉も奥の細道の目的の一つとして、ここを訪れています。ところが、1804年6月4日、午後10時頃、マグニチュード7.1の大地震が発生。一夜にして、この風光明媚な景勝地は失われ、陸地と化してしまいました。広大な湖は地震よって約2mも隆起し、干上がってしまったのだとか。

　江戸時代のことで写真もないのですが、象潟郷土資料館には地震前の姿が模型で再現されていました。海水と鳥海山からの伏流水が混じった澄んだ浅瀬に百を超す島々が浮いていたとのこと。その一つ一つに名前が付けられていました。

　当時からの古刹である蚶満寺にも足を運んでみました。地震前は湖に突き出た岬だったところで、芭蕉もここから眺めたのだとか。今は田んぼの中に、松林が点在しているのみです。かつて鳥海山の爆発によって湖が生まれ、その約２千年後、地震によって消滅・・・。地球の営みのダイナミズムを刻んだ地として、象潟は国の天然記念物に指定されているそうです。


象潟　九十九島（蚶満寺より）

フィールドディ

　８月7日、フィールドディ。コンテスト参加というわけではないのですが、多くの移動局が聞こえてくるのでは？との期待から、しばらくぶりに吾妻連峰の高山に登ってみました。

　標高1805m。吾妻連峰の南端に位置する独立峰。

　早朝４時に仙台を出て、登山口の鳥子平に６時。約１時間の登山で７時前に高山山頂に到着。天気は快晴。目の前に安達太良連峰、その先に那須連峰。西に磐梯山。眺望も申し分ありません。予報では、昼頃から不安定となり、雷雲が発生するとのこと、正午前には下山する心づもりで、さっそく無線の準備をはじめました。


磐梯山もきれいに見えていました


相変わらずの巨大反射板


　ここはハンディ機で１エリアと交信できる貴重な山頂なので、430MHzをメインとし、アンテナはスイスクワッド（シングル）。１５センチ程の立方体のコンパクトなアンテナで、ザックにもすっぽり入ります。現地での組み立ては不要。三脚に取付け、ハンディ機（DJ-S57）につなぐだけ。



　さっそくワッチしてみると、早朝にもかかわらず、コンテスト局がメイン前後の周波数をほぼ埋め尽くしておりました。ほとんどが１エリア局。これには驚きました。この山頂が１エリアと交信可能といっても、相手局がFBな設備やロケーションの場合がほとんどで、これまではポツリポツリと55～41で聞こえてくる程度。もちろん７のローカルがその周波数でラグチューなど始めたらアウトです。これまでもそんなことが何度もありました。はたして今日は？　

　とりあえず数局に応答し、コンテストナンバーを交換。こちらの信号も５Wながらそこそこ届いていることを確認しました。

　そのうち、２エリア、静岡県掛川市のコンテスト局が57程で入感。なんの不安もない信号。

「CQコンテスト」
「こちらJO7TCX/7よろしくどうぞ」
「CQコンテスト」
「？」

　スイスクワッドを慎重にあわせて、

「こちらJO7TCX/7　入感ありましたらお願いします」
「・・・・」
「CQコンテスト」

　まったく拾ってもらえません。こちらの信号が弱いのは承知しているつもりですが、こんなに強く聞こえているのに・・・？　どこか納得いかず、不思議な気分になりました。

　今度は９エリアの山岳移動局。ハンディ機のようで弱々しい信号。

「CQコンテスト・・・/９」（41程度）

　応答しようとPTTを押しかけたところ、
（突如ローカル局同士の交信始まる59フルスケール）
「・・・・・」

　さらに、１エリア、山梨の局。52で入感。しばらくワッチし誰も呼んでいないことを確認して応答したところ、さっそくコールバック有り。

「/7局どうぞ」

　と、その直後、
「ここ使ってま～す。◯△各局で～！」
　その後59フルスケールの交信続く・・・。


　430FM。山頂で運用していると、いろいろなことがあります。遠くの信号が聞こえる局、聞こえない局様々なわけで、こちらの信号も思わぬところに飛んでいって予期せぬ混信を与えてしまうということもあるかと思います。それにしても・・・。

　双方のエリアに混信が無いという希なタイミングに恵まれて、遠方でも交信できるわけで、どちらか一方でも混信が出てしまえば交信は成り立ちませんね。SSBと違って了解不能。メインでCQが聞こえてQSYしたら、ローカルラグチュー真っ盛りということもしばしば。山の上から応答させていただくのは、思いのほか難儀です。やはり山頂ではCQを出す方が楽しめますね。

　そんなこんながありましたが、フィールドディのこの日、多くの局と交信することができました。３時間程の運用で３９局。１エリア24局、7エリア13局、2エリア1局、9エリア1局。最長距離交信は９エリア、富山県立山の最高峰の大汝山（標高3015m）と55-52。相手局もハンディ機で0.3W、ホイップアンテナとのこと。終止安定した信号で長めのQSOを楽しむことができました。距離約230Km。２エリアは静岡県伊東市。急に雨がぱらついてアンテナ一式を撤収。RH770を装着して聞こえてきたのがこの局でした。59-51。距離約220Km。

　各局、お世話になりました。



鳥子平湿原

地震予知器？ 試作その６

　とあるサイトにリング磁石を使った面白い実験と考察がありました。興味をそそられて、自分でも実験してみました。


　リング磁石の穴にすっぽり入るアクリル管を用意。上から球形磁石を落とすと、反発し合って球が浮いた状態となります。これ、磁極はSとNです。なので、吸着してしまうはずですが、リングの中心上部に反発する磁場が生じてこのような現象となるのだそうです。





　これをこのままひっくり返して、上下逆にしてみると・・・？？？　球は落下せず、同じ場所に浮いています。リング磁石の外側の磁力で吸着され、それが重力を上回っているわけです。中心部で反発を受け、外側から吸着される、という状態。もし、アクリル管がなければ、あっという間にリング磁石の外側に吸着してしまいます。



　この均衡点の磁場はかなり強力で、アクリル管を振ったくらいではまったく動きません。圧倒的な磁力により重力など問題外といった感じで、反対側から棒を入れて押し下げ、やっと落下しました。

　自分で実験してみるまでは、逆さまにした時の球の浮上はかなり不安定で、すぐ落下するのでは？と考えていたのですが、実際は、違っていました。言葉で表現しにくいのですが、一定の位置に固着して浮いている、といった状態でした。


　こんなに安定して浮いているのでは、磁界の微妙な変化をとらえる地震予知器としては使えません。

　そこで、球をアクリル管の中で少しずつ離して、重さで落下するぎりぎりのところに設置できないか試してみました。それで一応の完成をみたのが、試作6号機です。


６号機　高さ14cm　アクリル管の内径12mm

　アクリル管の中で球形磁石を浮かせようと何度も試してみたのですが、うまくいきませんでした。結局、8mm厚の円筒状磁石で成功。円筒と球の接地面のわずかな違いによるものと思います。球の大きさを少しずつ変えて、そのうちまた試してみます。


上部磁石から約7cmの所で均衡


　下部磁石の装着は、アクリル管の下から指で押し上げて慎重に均衡点に合わせます。管の長さはあらかじめ均衡点に合わせてあるので、クリティカルという程でもありません。4号機、5号機と原理は同じで、同等の高感度。落下した場合、転がって紛失しやすいのが難点です。


　さて、これらマグネット式地震予知器。この間の経験では、作動して数時間から数日の内に比較的大きな地震が来るということを何度か経験しました。数時間から数日前に予兆を察知したとして、いったい何ができるのか？　緊急地震速報と違って、かなりの時間的余裕はありますね。

考えられるのは
　・家具の固定具を再点検
　・不安定な置き方をしているモノはないか点検
　・風呂桶に水を満タンにしておく
　・水が出るうちに洗い物を済ませておく
　・蓄電装置（バッテリー）、エネループ、ケイタイなどを充電しておく
　・飲料水、食糧、燃料、電池など不足があれば買い出し
　・海や山に行く予定を取りやめる（なるべく出かけない）

　などなど。心の準備の他にも、やれることはけっこうあります。自分自身、毎度毎度こんなことをしているわけでもありません。一度、山行を取りやめたことがありましたが、その時は何も起こりませんでした。そんなものですね。わずかな予兆に素直に耳を傾けるかどうかは、人それぞれではあります。




<8/8追記>
　本日（8/8）早朝、北側の部屋に設置してある4号機の磁石の落下を確認。昨夜就寝前は異常ありませんでした。他は作動なし。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/12追記>
　昨日（8/11）午後10時31分、宮城県沖を震源とするM5.3発生。最大震度4。当地は震度2。本日（8/12）午前3時22分、福島県沖を震源とするM6.0発生。最大震度5弱。当地は震度3。8/5、8/6の２号機の作動、8/8の4号機作動の結果が出ていなかったのですが、今回大きな揺れを感じました。
　なお、今朝確認したところ、4号機の磁石が落下していました。3時22分の地震の揺れによる誤作動の可能性もあります。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/17追記>
　本日早朝（8/17）、北側の部屋に設置している６号機が作動しました。６号機の作動は今回が初めて。昨夜就寝前は異常ありませんでした。
　以上、記録として追記しておきます。

〈8/17追記2〉
　本日12時05分、宮城県沖を震源とするM5.2（最大震度4）発生。仙台中心部は震度2とのことでしたが、けっこう揺れました。
　以上、記録として追記しておきます。

《8/19追記》
　本日14時36分、福島県沖を震源とするM6.8（最大震度5弱）発生。当地は震度4。突然の大きな横揺れでしたが、棚から物が落ちるほどではありませんでした。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/20追記>
　昨日帰宅後、予知器を点検したところ、１号機と４号機が作動していました。M6.8の前に作動したのか、地震の揺れによる落下（誤作動）なのかは不明。この間の経験では、地震の揺れによって落下したことはありません。なお、１号機の作動は２度目。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/24追記>
　本日午前７時、北側の部屋に設置してある４号機が作動。他は作動なし。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/24追記2>
　本日午前10時10分、南側の部屋に設置しある２号機の左の鈴が落下。Xが落下の瞬間を偶然目撃。振動も風もなく、パラリと落ちたとのこと。本日午前に、二つの予知器が相次いで作動しました。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/25追記>
　本日午前11時30分、２号機左の鈴落下。さらに午後１時30分頃、同じく2号機の左右両方の鈴落下。昨日から、予知器の動きが不穏です。　
　以上、記録として追記しておきます。

<8/27追記>
　昨日（8/26）12時50分、2号機右の鈴落下。12時55分、同じく2号機左の鈴落下。またまたXがその瞬間を目撃。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/28追記>
　本日早朝、4号機作動。昨夜就寝前は異常ありませんでした。ここ数日、予知器の作動が続いています。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/29追記>
　昨日8/28、午後2時、2号機の右の鈴落下。他は作動なし。
　以上、記録として追記しておきます。

<8/29追記2>
　本日、無電源電界強度計の針が14まで振り、19時現在も12から14の間で動いています。設置して以来、これほど高めに針がふれているのは初めてのことです。
　以上、記録として追記しておきます。

<9/4追記>
　昨日（9/3）、午後2時40分、2号機の右の鈴落下。8/24からの連続的な予知器の作動。それに対応した地震も今だ発生せず。　
　以上、記録として追記しておきます。

＜9/6追記＞
　本日、10時25分2号機左鈴落下、12時00分同右鈴落下、13時50分再び左鈴落下、13時55分再び同右鈴落下、19時50分三度同右鈴落下。１日で５回も作動したのは、設置して初めてです。
　以上、記録として追記しておきます。

＜9/15追記＞
　今朝、4号機の磁石が落下していました。昨夜就寝前は異常ありませんでした。他は、作動なし。
　以上、記録として追記しておきます。


＜9/17追記＞
　昨日午後２時ごろ２号機右鈴落下。本日、午前４時26分、岩手県沖を震源とするＭ6.3発生。最大深度4。当地は、震度1～2。長めの横揺れでした。
　以上、記録として追記しておきます。

＜9/24追記＞
　本日早朝、４号機の磁石落下。昨夜就寝前は異常ありませんでした。他は、作動なし。
　以上、記録として追記しておきます。

本日午前、４号機の磁石再度落下。午後７時３０分頃、２号機の左右両方の鈴落下。
　以上、記録として追記しておきます。

＜9/30追記＞
　本日早朝、4号機の磁石落下を確認。昨夜は遅く帰宅し、その時点で落下していたかどうか確認できませんでした。
　昨夜19時5分、福島県沖を震源とするＭ5.6（最大震度5強）発生。久しぶりに緊急地震速報が鳴りましたが、当地はほとんどゆれませんでした。
　以上、記録として追記しておきます。

＜10/4追記＞
　本日午前11時、2号機の鈴、左右同時に落下。設置して以来、左右同時落下は初めてでした。
　以上、記録として追記しておきます。

＜10/12追記＞
　本日午前10時頃、2号機の鈴、左右同時に落下。10/4に続いて、左右同時落下。昨日（10/11）は4号機の磁石落下あり。
　以上、記録として追記しておきます。

＜10/14追記＞
　昨日10/13、夜帰宅すると、２号機の左の鈴が落下していました。左のみ落下はしばらくぶり。　
　本日、４号機の磁石落下。９月下旬以降、予知器の作動が続いています。
　以上、記録として追記しておきます。
　

<10/30追記>
　8月を境に、当地での余震は極端に少なくなりました。しかし、予知器の方は9月末ごろから頻繁に作動しています。すべては追記しておりません。昨日および本日早朝、4号機が作動しました。

<12/20追記>
　久しぶりの追記。今朝、６号機が作動しました。６号機の磁石落下は初めてで、きわめて珍しい現象です。他は作動なし。
　珍しい現象なので、追記しておきます。

<12/23>
　昨日４号機が、今朝、再度、６号機が作動しました。