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◎概要 |
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前回はジャンクラジオを復活させました。 |
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今回は受信範囲を改造した例を紹介します。 |
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FM放送帯の上に「航空無線」の周波数帯があります。 |
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約120MHz〜135MHzぐらいの間です。(他の周波数にもあるようです) |
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ジャンクラジオの回路を眺めているうちに「ちょっとした改造」で受信できることが |
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分かります。 |
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◎改造内容 |
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○受信周波数の変更 |
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FM受信時の周波数関係を図6に示します。 |
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一般的な「スーパーヘテロダイン」方式で受信波(FR)に対して常に10.7MHzの周波数 |
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となるように局部発振(FO)を変えています。 |
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図6の例では |
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FO - FR = 90.2MHz - 79.5MHz =
10.7MHz |
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です。 |
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したがって、局部発振の発振周波数を他の周波数にすればFM放送帯以外の周波数局 |
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が受信出来ることになります。 |
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○航空無線受信の周波数関係 |
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図7に周波数関係を示します。 |
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つまり、受信周波数に対して「10.7MHz」高い周波数を発振させれば良いわけです。 |
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○改造方法 |
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改造(変更)は、 |
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・局部発振周波数の変更 |
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・高周波増幅(RF)の同調定数変更 |
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のみで、コイルとコンデンサの定数を替えれば良いわけです。 |
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図8、図9ににオリジナルと変更回路の定数を示します。 |
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コイルは「手巻き」しての自作です。 |
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これがまた、楽しい♪ |
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図10に空芯コイルの外形を示します。 |
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ボビン径はコイルを巻く道具(例えば、ドライバー、 |
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鉛筆など)の直径で、線径は線材の直径です。 |
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筆者のL1,L2のデータを以下に示します。 |
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(L1) |
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線径 0.5mm(スズメッキ線) |
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ボビン径 6mm |
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巻き数 n = 2 |
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スペース巻き |
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コイル長 5mm |
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(L2) |
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線径 0.5mm(スズメッキ線) |
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ボビン径 6mm |
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巻き数 n = 3 |
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スペース巻き |
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コイル長 6mm |
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筆者は「ドライバー」をボビンにしてコイルを巻いています。 |
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(たまたま、筆者のドライバーの直径が6mmなのでこのようなコイル仕様) |
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ボビン径は正確に6mmにする必要はありません。(後で、コイルの伸び縮みをさせて調整) |
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写真4に製作したコイルの外観と図11にコイルの向きを示します。 |
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◎調整 |
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調整がまた楽しい♪ |
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○計算値と実際が異なる |
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局発(局部発振器)の周波数を確認します。 |
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図12のように「1ターンコイル」をL1に近づけることによりL1の周波数を確認します。 |
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(コメント) |
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1ターンコイル(または2ターンコイル)は特別なもので無く、 |
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L1と同じ空芯コイルです。 |
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L1製作の余ったスズメッキ線を利用して製作しています。 |
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同調ダイヤルの下端と上端で確認するとかなり下にずれています。 |
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コイルは |
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伸ばす → インダクタンスが小さくなるので周波数は上がる |
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縮める → インダクタンスが大きくなるので周波数は下がる |
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の関係があり、縮めてもFM放送帯がまだ入ります。 |
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コイルの計算値では巻き数(n)が3回です。基板パターンの成分が大きいようなので |
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巻き数を2回に変更してみます。 |
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今度はかなり上の周波数まで発振します。 |
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結局、計算値より1回少ない2回にすることに決定。 |
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○調整 |
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巻き数を決定したので周波数可変範囲を調整します。 |
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筆者は次のようにして調整しています。 |
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@同調ダイヤルを下端にする。 |
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AL1を伸び縮みさせて約96MHzにする。 |
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B同調ダイヤルを上端にする。 |
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Cトリマーコンデンサ「FM OSC」を調整して約160MHzにする。 |
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DSSG(標準信号発生器)から130MHzを入力。 |
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同調ダイヤルで130MHzに同調させ、トリマーコンデンサ |
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(FM RF)を調整し、最大感度にする。 |
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ポリバリコンの「トリマーコンデンサ部」を写真5に示します。 |
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発振周波数が「96MHz〜160MHz」ですから受信周波数は |
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85.3MHz〜149.3MHz |
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になります。 |
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受信範囲が当初思っていた範囲から広くなっています。 |
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可変範囲を狭める方法はありますが、この場合、パターンの変更が伴うので |
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これで妥協することにします。 |
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○受信テスト |
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筆者の仕事場の頭上に良く色々な飛行機が飛び交っています。 |
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アンテナは付属の「アンテナ線」をヘッドフォンに挿入すると受信音はスピーカになり、 |
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付属のヘッドフォンにすればヘッドフォンがアンテナになり、ヘッドフォンから音が出ます。 |
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ダイヤルの下から受信していくとFM局が入り上端付近でやけに強い局が入ります。 |
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なんの局かなと良く聴いてみると、「CM」が入ります。これはTV(テレビ)局と分かりますので、 |
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TVの電源をONして画像を見ると「4cH」です。 |
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TV局の4cHの周波数は調べていませんが、航空無線よりはかなり上のはず(170MHz?位)。 |
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かなり局発の周波数が上がっているようです。 |
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組込み時にズレたのかと思い再調整。 |
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あらためて、ダイヤルを回して受信してみます。FM以外入らない!!! |
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航空無線は交信時間が短いので受信操作に根気が要ります。 |
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ダイヤル上端付近でしばらく受信操作をしていると、やっと「144MHzのアマチュア無線」 |
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が入りました。 |
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ただし、近くのアマチュア局のようで、この周波数付近では感度は良くないようです。 |
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130MHz付近と思われるところでしばらく受信操作していると今度は航空無線が |
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入りました。いきなり、交信音が入るのでびっくり! |
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航空無線での交信は独特な発音です。(なぜ、このような発音をするのだろう?) |
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空(頭上)を見渡してみると飛行機らしきものはいません。 |
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たぶん、そんなに感度は悪くないなと自己満足!! |
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製作後は飛行機の音を耳にすると「外に飛び出して試作機で聴く」変なクセがつき、 |
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「怪しい人」になっています。 |
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◎航空無線改造偏のまとめ |
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○感度について |
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ICの20ピンにつながるL2、C2、バリコンの調整でかなり異なります。 |
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この部分は当初の設計値ではありません。 |
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最適な定数を決めるには「根気」が必要です。 |
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○受信範囲 |
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根気良く定数変更し調整すれば適度な受信範囲になると思いますが、この辺で |
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「良し!」とします。 |
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参考として、受信範囲を狭める案を以下に記します。 |
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オリジナルの「RF回路」を図13に示します。 |
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バリコンは4連で、すべて「トリマーコンデンサ」が付属しています。 |
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FM部のトリマーおよびバリコン容量は図14のとおりです。 |
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トリマーコンデンサを含めた容量範囲を「10pF〜50pF」と考えて、このバリコン容量 |
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で周波数範囲を狭める方法を考えてみます。 |
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例えば、図15の共振回路での周波数は@式になります。 |
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例えば図16のように |
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L = 0.043μH(43nH) |
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Ca = 68pF |
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Cb = 33pF |
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とすれば |
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バリコン最大時 →
f = 125.6MHz |
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バリコン最小時 →
f = 149.5MHz |
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となり、これによる受信周波数は10.7MHzを引けばよいので |
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バリコン最大時 →
f = 114.9MHz |
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バリコン最小時 →
f = 138.8MHz |
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航空無線を受信するには丁度良い範囲です。 |
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この方式による回路案を図17に示します。 |
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かなり、おおがかりな改造です。 |
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参考として、L
= 43nH の空芯コイルデータ(計算値)を以下に示します。 |
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(43nH) |
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線径 0.5mm(スズメッキ線) |
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ボビン径 6mm |
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巻き数 n = 3 |
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スペース巻き |
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コイル長
6mm |
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以上の改造案は机上での検討(計算)結果で、筆者は試していません。 |
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(ちょっと、おおがかりなので面倒になってきた) |
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なお、コイル値は「43nH」で計算しましたが、実際には配線(パターン)のインダクタンス分 |
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があるので、調整が必要になると思います。 |
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次回は短波ラジオへの改造を予定します。 |
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(改造仕様) |
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7MHz帯と9MHz帯を受信する「2-BAND」短波ラジオ。 |
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この周波数帯は「海外からの日本語放送」が多く、受信し易いように |
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受信範囲を狭め、なおかつ、周波数範囲を切換。 |
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切換は現状の「AM/FM切換スイッチ」を利用。 |
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