弱い電波を受信してダイオードを調べてみた

２０２２／０１／１７（「月曜日）　晴れ

実験中の鉱石ラジオでやっと文化放送（ＪＯＱＲ　１１３４ＫＨｚ）を受信することが
できるようになった。
ＪＯＱＲの電波は弱くて捉えにくいがダイオードの検波性能？の確認にはちょうど良い。
早速実験してみた。

強力に受信できるＮＨＫ・１、２ではどのダイオードでも検波はできた。






















チェックするダイオードを差し込んで同調ダイヤルを慎重に回してＪＯＱＲの電波を捉える。
ダイオードによって静電容量が異なるらしく、同調点は微妙にズレる。



良く聞こえるダイオード、音声がかすれ気味のダイオード、全然検波できないもの・・・
ダイオードによってその差が出る。
なるほど・・・　弱い電波を検波するにはダイオードの性能がものを言うんだな・・・・
そんなチェックの様子を動画でご覧ください。




何が何だかわからない実験だった。　
でも、電波の様子をみたり、時報の波形をみたり、面白かった。
しかし、いつまでやってもキリがないのでダイオード実験はこの辺で完了としよう。
こんな退屈な記事に長い間お付き合いくださった皆様、ありがとうございました。
今後とも応援をよろしくお願いします。

強い電波ならどんなダイオードでも受信できる

２０２２／０１／１５（土曜日）　晴れ

鉱石ラジオ（ゲルマラジオ）の実験をしているんだけど思ったとおりにはいかない。
毎日同じようなことをやっているのにその日その日で得られる結果がまちまちだ。
アンテナは長い方が弱い電波の放送局でも受信できるだろうと長さ４．５ｍの電線を
部屋の隅に張り巡らした。
確かにNHK第一、第二は良く聞こえる。　ＡＦＮも何とか聞こえる。
でもＴＢＳは聞こえない。
周波数が高い放送局は受信できないのだ。
バリコンの容量を最小にしてもＡＦＮ以上は受信できないのだ。



同調回路に測定器を接続して同調範囲を測定した結果では５００ＫＨｚ～１５００ＫＨｚ
ぐらいはカバーしている。
回路を組んだブレッドボードの浮遊容量がかなあるとは思うけど、１１３４KHｚの
文化放送は受信できるはずだ。

ダイオードが悪いのかな？と思って手持ちのジャンクダイオードをあれこれ取り換えて
見たが、感度の差がいくらかは感じられる（音質の差もある）がどのダイオードもラジ
オとしての音は聞える。

ジャンク箱から探し出したいろいろなダイオード。
鉱石ラジオに使えそうなものを揃えてみた。
素性が分るのはゲルマニュームダイオードの１Ｎ６０だけだ。


そんなテストの様子を動画でご覧ください。
(動画では途中の様子を省略しましたが、このリストのダイオードを全部チェックし、
全て正常に検波されて音声が出ることを確認してあります。）



テストしたジャンクダイオードの中には明らかにデジタル回路用のダイオードである
ものもある。（ジャンクのデーター処理回路基板から取り外したダイオードがいっぱい
あります。　これでＢＣＤデコーダーを工作したことがある。）

どうしてこんなダイオードでも検波できるんだろう？

もしかしてアンテナが長過ぎて受信電波が強くてどんなダイオードでも検波作用が
同じように働いてしまうのだろうか？
試しにアンテナの長さを２ｍにしてみた。
そうしたら同調範囲が広がり、ＴＢＳが聞こえるようになった。

「おー、アンテナの長さが変わると同調範囲は周波数が高い方に伸びる・・・」

そうか、アンテナ線のインダクタンスや浮遊容量が減って同調回路の共振範囲が
高い方まで伸びたんだな？
アンテナ線の長さがこんなに影響するとは思わなかったよ。

しかし、アンテナ線の長さが半分以下の２ｍになったので聞こえる音も小さくなった。
検波出力を測定するためのオシロスコープを接続しても観測もできないようになって
しまう。
アンプの入力インピーダンスが低くて検波回路に負荷がかかりすぎるのかも？
アンプを外すとオシロの波形は見えるようになる。
そこでアンプの入力にトランジスタのエミッタフォロワー回路を入れてみた。



これで弱い電波の受信ができるようになった。
ＴＢＳの電波を目印にしてその上の周波数の放送局を探った。
何か弱い電波を受信している。
携帯ラジオで放送を受信して聞き比べてみると文化放送（ＪＯＱＲ）だった。



その受信状況を動画でご覧ください。



受信したＪＯＱＲの電波（１１３４ＫＨｚ）はとても弱い。

同じ条件下でＴＢＳとＪＯＱＲを受信して比較してみた。

その動画をご覧ください。



ＴＢＳもＪＯＱＲも放送局は東京にあってここからは同じ方角だし、送信電力も同じ１００ＫＷだ。
なのに何でＴＢＳは良く聞こえて、ＪＯＱＲは聞こえないんだろう？
周波数の差かな？　（ＴＢＳ　９５４ＫＨｚ、ＪＯＱＲ　１１３４ＫＨｚ）
高い周波数は良く聞こえないのかもしれないなぁ・・・
（ニッポン放送も聞こえないしねぇ）　












　

鉱石（ダイオード）がイカレてるのかな？

２０２２／０１／０８（土曜日）　晴れ

鉱石（ゲルマダイオード）ラジオの実験をしている。
部品はほとんどがジャンク品だ。
それをブレッドボード上に組み立ててある。
これで一応は放送を受信できることはできる。
（「・・・をできることはできる」っていう表現は「満足してない」ことを
表すんだよねぇ？　え、間違ってる？　）
でもねぇ・・・　アンテナを付けないと全然、聞こえないんだよ。
イヤホンが悪いのかな？ クリスタルイヤホンだけどオイらの部品箱の中では
比較的に新しい・・・といっても１０年ぐらいは経っている。
（いや、オイらの耳が悪いのかもしれない。　歳のせいか耳が遠くなって
小さな音は聞こえなくなった。）
　
ダイオードが悪いのかな？
これも超再生受信機を工作する頃に買ったんだから３、４年前の部品だから新しい。（えっ！）

アンテナを繋げないと聞こえないゲルマラジオ。


検波器にはゲルマニューム・ダイオードの１N６０を使っている。
鉱石ラジオの検波器には順方向電圧が低いゲルマニューム・ダイオードを
使うと感度が良いラジオができるそうだ。
もしかするとこれが不良なのかも？
（相変わらず部品のせいにしている実習生・・・進歩がないね）

部品箱にはいろいろな（ジャンク品が多い）ダイオードがある。


検波器として使えそうなものを探し出した。
１N６０は４個ばかり残っていた。


トランジスタチェッカー（としてしか使ってなかったテスター）で
ダイオードのチェックをしてみた。

本命の１N６０を調べてみると「？」マークが出てエラーになった。


「ダメージ　パーツ」なんて書いてある。


これが原因なのかな？　でもアンテナを付ければ聞こえるんだか壊れちゃいないと思うけど・・・
他の１N６０も皆エラーになってしまった。

「ＳＤ１５」もエラーになる。



名前も素性もわからないジャンク品のダイオード。
これはエラーにはならなかった。
だけど測定値（Ｖｆ）が６７３ｍＶもあって検波器には向かないだろう。


おー、これはＶｆが３７３ｍＶだか使えそうだ。
ＳＡＮＹＯ　１Ｓ４２６　というダイオードだ。



デジタルテスターのΩ計にはダイオードをチェックする機能が付いている。
これを使うとＶｆが計れる。（今まで使ったことがないけど・・・）
トランジスタ・テスターではエラーになってしまったダイオードを計測してみた。
まず最初に氏素性がはっきりしている１N６０を再確認してみた。

おーっ、２００ｍV台だ。


SD15も調べてみると２０５ｍV！　これを使ってみよう。



基板をブレッドボードから蛇の目基板に変えて配線した。


さぁ、今度はアンテナ無しでも聞こえるだろう・・・と期待して実験してみたが
状況は変わらずでアンテナを接続しないと聞こえない。　ガッカリだ。


ダメだ、やっぱりアンテナをつながないと聞こえない。
バーアンテナが小さいからかな？
電波時計（柱時計）が壊れた時の部品がとってある。
電波受信回路にはバーアンテナが取り付けてあった。
それを分解してフェライトコアーを取り出してみよう。

新年最初のお仕事は？？？

２０２２／０１／０１（土曜日）　晴れ

さぁ、今日から新しい年が始まった・・・といってもオイらの生活には
何ら変わったことはない。
朝起きて顔を洗って食事して庭の小鳥たちのエサを用意して水場の掃除
をして後はお代官から用事を仰せつからなかったら自分の好きなことを
して過ごす。
去年の暮れ頃から「鉱石ラジオ」なんてものの工作を始めた・・・・・

オイらは子供の頃からラジオ作りは好きだった。
父親に買ってもらった鉱石ラジオのことはいつまでもたっても忘れない。
もちろん当時は真空管の時代で我が家には当時では高級家電？だった
「でんちく（電蓄＝電気式蓄音機）」があった。
これは親父が作ったもので受信機は５球スーパー（６WC5、６D6、
６ZDH3A、UZ42、UX80の構成）。
電蓄部はピックアップは鉄製の針を交換する方式でフォノモーターは
赤井電機製の隈取コイル式遠心ガバナー方式だった。
スピーカーは８インチダイナミックスピーカー（フィールドコイルが
巻いてある。　電源の平滑チョークも兼ねている。）だった。
かけるレコードはＳＰ版で歌謡曲や軍歌、子供用の童謡などがあった。

あるとき真空管が切れて（整流管　ＵＸ８０）父親から頼まれて家から
ちょっと離れた電気屋まで買いに出かけたことがある。
電気屋で「はちじゅうをください」と言ったところ電気屋の親父さんが
「坊や、これはね、「はちまる」って言うんだよ。」と教えてくれたことを
今でも忘れない。

その後もラジオ少年は続いて作っては壊し、壊しては作るを繰り返して
未だにその流れは続いている。

閑話休題

鉱石ラジオは何とかうまくいって（当たり前か・・・）トランジスタ検波
へ進んで、再生式も何とか機能確認はできた。
でも聞こえる放送局はＮＨＫ１、２、ＡＦＮ、ＴＢＳの３局、それも室内
アンテナを接続してのことだ。
工作友人のＤさんによるとバーアンテナを使うとアンテナ無しでも聞こえる
し、バーアンテナの指向性も確認できるとのことだ。
オイらもずーっと以前にバーアンテナを買ったことを思い出し、ジャンク箱を
引っ掻き回してやっと見つけた。
そして自分で巻いた空芯コイルとバーアンテナの性能を比べてみた。
ま、いい加減な測定だからあてにはならないが、確かにバーアンテナは
コイルとしての性能は高い。（コイルのＱ？）
しかし、このコイル（バーアンテナ）を使ってもアンテナ無しでは聞こえない。
放送局から我が家までの距離が離れすぎてるのかな？
（相変わらず自分の技量不足を棚に上げて他人（他の）要因のせいにする）
まぁ、こんなことをするのが好きなんだからもう一度初めから実験してみよう。

今度はテストオシレータを使ってチェックしてみよう。
これは何十年も前に買ったもの。（真空管式）
周波数（ダイヤル表示）は正確だが波形は歪んでいてきれいではない。



検波出力を確認するには変調された電波が必要だ。
だけどこのテストオシレータからは変な変調音が聞こえる。
波形を見たらこんな感じだった。



修理を始めた。


変調用低周波はトランスの反結合帰還によるものだ。
発振同調用のコンデンサをいろいろ変えてみたけどうまくいかなかった。


トランジスタのＣＲオシレータを作ってそれで変調するようにした。
ＣＲオシレータの周波数は約１ＫＨｚ。
ピー・・・という音はちょっと高すぎるかもしれないがまぁいいか。



ＣＲオシレータの出力で変調をかけてみた。
何とかうまくいったみたいだ。


基板をバリコンの背中に張り付けて固定した。



テストオシレータから漏れる電波を受信してみた。
ピーっという音が聞こえる。


よーし、こんどはこのテストオシレータを使って調整してみよう。

明けましておめでとうございます