ハム三昧

＜カテゴリ：マルチバンドアンテナシステム＞

2008年6月にリタイヤして、暇になりましたので、昔からの趣味ながら、仕事多忙で休止していたハム活動を再開することにしました。ハムで遊ぼうと思えば、アンテナが必要になりますが、住居は西条の住宅地。7MHzの水平ダイポールすら張れない環境で、どうしたらHFのQSOが楽しめるか試行錯誤の始まりでした。

最初に実験したのは、２１MHｚ用マグネチックループアンテナ(MLA)。直径1.2mのアルミループと自作の高耐圧バタフライ型ポリバリコンでオンエア。

0.5mm厚のPPシートを絶縁に使ったバタフライ型バリコン。白色のアルミがステーター。黄色のアルミがローター。タミヤのギアBOXで駆動。

Eスポシーズンも終わりかけた8月末には、国内QSOながら、ほぼ不自由なく出来るようになり、これに味をしめて、直径1.8mの７MHｚ用を作成することにしました。調整も済み、７MHｚのSSBで長崎の局を呼ぶと、応答があり、つい大きな声を出したところ、プッツンと音がしたような気がしたと同時にSWRが無限大に。QSOは途中で中断し、そのままQRT。100Wの出力がまともに出て、高圧バリコンが絶縁破壊されていました。一度絶縁破壊すると、もう20Wくらいの出力でも絶縁破壊するようになり、8月の日中に汗だくで作ったバリコンはあっけなくアルミくずになってしまいました。　

MLAの失敗の後、デルタループを作成し、３階のベランダに設置。 4.5mの釣竿の先端部分を取り去り、3.5mのスプレッダーとして、上部水平部を4m確保。　波長15mに対してループ長の不足分は、ワイヤーを釣竿にコイル状に巻きつけて、21MHzでの同調をとりました。　この状態での給電部インピーダンス約78Ωを自作のトロイダルトランスで50Ωに変換すると同時に平衡/不平衡変換も行い、21MHZの全バンドをSWR1.05以下に抑えることに成功。気を良くして運用していると、家族から「かっこ悪い」とクレーム。

（デルタループのSWRの測定はDIAMONDのSX-200で行ったもので、その後、このSWRメーターが故障していた事が判りましたので、実際はもっと悪かったと思われます。　　また、線材に２芯シールドとありますが、これは、廃棄されたワイヤーラッピング用シールド線を流用したもので、3.5SQ相当の銅線です。）

さすがに1辺が約3.5mの逆三角形は、外から見ると、この周辺の景色にはそぐわない。　　庭から、あるいは向かいの道路から眺めてみて、上げた本人もこのクレームに同意。　　　結局このデルタループも１週間で降ろす羽目に。

また、別のアンテナを考えねばなりませんが、3階のベランダに設置する関係で、良好なアースが確保できません。従い、検討するアンテナは、すべて非接地タイプに限定しています。

そんな中で、MMANAを駆使して見かけが良くて、なんとか使えそうなオールバンドアンテナとして登場したのが、21MHz用スカイドアアンテナと７MHｚ用GPの組み合わせ。　これをアンテナチューナーで強制同調して3.5から28までQRVするアイデア。　　スカイドアアンテナの横幅はグラスファイバー製の伸縮釣竿を使うことにしたので、この最小長さ(1m)2本分の2mに決定。縦方向は通常3倍の6m必要とするので、三角屋根のように多少変形して、ほぼ確保。　 このループを吊り下げるポールは、4mの鉄パイプの上に、5.4mのグラスファイバー製釣竿を継ぎ足し、さらに一番下に1mの塩ビパイプを継ぎ足して、鉄パイプは完全に絶縁された状態にしました。　　このふたつのアンテナを20mも長さがある同調フィーダーで引っ張り、リグのそばに置いたクラニシのアンテナチューナーで整合させると言うシステム。　

この同調フィーダーを20mも使用したマルチバンドアンテナシステムは2008年10月に使用開始し、2009年10月までに141エンティティーをWorked。　Lowバンドの成績が芳しくないので、同年11月に、GPを止め、7MHzの垂直ダイポールに変更しながら、2011年5月まで使われました。その間に交信できたDXCCのエンティティーは全バンドで189。 バンド別には、

 

回転半径1mの簡単アンテナですが、サイクル23のどん底からサイクル24の上がりかけの時期としては、決して悪くない成績でした。

しかし、問題点もだんだん浮き彫りになってきました。TVI こそ起きませんが、3.5MHzでは、時々、ガス漏れ警報器がCWのモニターをしたり、火災報知器のベルが鳴りだしたりします。また、24MHzや28MHzで、RFのフィードバックが発生し、両バンドとも100Wフルパワー運用ができません。　さらに、受信の耳が悪いと言うか、貰うRSレポートと相手の聞こえる状態とに大きな隔たりがあります。太平洋の島からRST579を貰っても、こちらでは339くらいにしか聞こえません。　原因はいずれも同調フィーダーからの輻射とノイズのピックアップです。

これを解消するには、同調フィーダーを止め、同軸ケーブルに変更しようと考えますが、同軸ケーブルを使うと、アンテナチューナーはアンテナ直下かベランダに移す必要が生じます。マルチバンドアンテナシステムは、共振していないアンテナを無理やりチューナーで共振させることにより成り立っているわけですから、この場合、バンド切り替えする度に、ベランダに置いたチューナーをいちいち調整するか、オートアンテナチューナーで自動整合させるかしかありません。　真っ先に考えるのが、オートアンテナチューナーです。　よし、オートアンテナチューナーを作ろうと思い立つのは自然の流れでしょう。　あ！違いますね。オートアンテナチューナーを買おうというのが自然の流れで、自分で作ろうと思うところに無理がありそうな。

オートアンテナチューナー(ATU)に続く

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＜カテゴリ：FT-450＞

昨日の朝、FT450の受信感度が異常に低下していることに気づきました。

いつものように、6mのEスポをチェックすべく、SW　ONすると、いやに静か。180KHz付近でいつも聞こえるキャリアノイズが聞こえない。アンテナがおかしいのか？と軽く10Wくらいで送信テストするとSWRが３を示しているではありませんか。 ベランダに出て、目視でアンテナをチェックするも異常なし。念の為と、バラン取り付け用のMコネクタをひねると、あらら！　簡単に回る状態。2箇所のMコネクタをしっかり締め付けて、再度送信テスト。SWRは1.01に戻り、一件落着。と思いきや、ローカル局がCQを出し始めて、Sメーターを見ると、振れなし。この局はいつも＋40dBくらいで入感する局なのに。 やはりどこかに異常があるみたい。7MHzのアンテナにつなぎ換えても、いつもS7くらいあるノイズはS0相当。隣のTS-930Sで受信すると+40dBくらいで入感する局がS1くらいの振れ。7MHzも送信は異常なし。

さあ、困りました。 この週末は6m & Downコンテストなのに、6mに出られない。

配線図で疑わしい部品を選びだし、PDFファイルで入手済みの英文サービスマニュアルからその部品の位置を探しだし、現品を特定したら、テスターで電圧や導通をチェック。　5箇所目くらいで、送信時、大きな信号が受信機の初段に加わらないように設けた、スイッチングダーオードが順方向も逆方向も100KΩくらいを示すことを発見。

このダイオードD2009は1SV271という品番。Googleで調べると東芝製の高周波スイッチングダイオードとのこと。同じ部品の手持ちは無いので、廃棄予定の基板についていた1SS355というロームのダイオードを剥ぎ取り、壊れた1SV271と交換したら、一発で直ってしまいました。1SS355は高周波用ではありませんが、接合容量は実力で1PFくらいしかなく、スペック（max　3PF）とかけ離れています。代替えしても問題ないでしょう。

このダイオードが壊れた原因を推定すると、最初に見つかった、コネクターの緩みによるSWRの悪化状態で最近何回かやったFM　１００W連続送信の実験が一番怪しい。とりあえずコンテストで様子を見ることに。（誘導雷で送信不能になり、この年のコンテストには参加できませんでした。）

 受信機の修理が完了した次の日、誘導雷により送信不能になりました。　この修理時に、受信部を保護するダイオードD2001,2002も壊れていた事が判りましたが、誘導雷で壊れたのか、それ以前に壊れていたのかは不明でした。　

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受信部プロテクターのダイオードが壊れるのは、FT-450の設計ミスのようです。

2014年5月

再び、受信感度不足の症状が発生しました。調べてみると、

• D2002オープン
• D2013-D2017逆方向インピーダンス低すぎ（数百Ω）
• T2025断線

LEDとダイオードは正規品では有りませんが、代用可能な手持ちのチップLEDと1SS355に交換しましたが、広帯域トランスT2025はカスタム品で代替え可能品がありません。やむなくメーカーへ修理依頼しました。　修理完了した修理伝票を見ると、Q2061（DBM)も壊れていたとの事で、これも交換されていました。

この修理の過程で、強入力信号から受信機を保護する為に設けられたD2001とD2002がチップLEDである事がわかりましたが、LEDが壊れたのは、これで2回目です。LEDは過電流、過電圧に弱く、最大定格を超えるとすぐに劣化します。普通はプロテクターとしては使いません。

修理が終わって返ってきたリグで、このLEDに流れる電流を測ってみました。条件はFT-450のアンテナ端子に6m用のヘンテナを接続した状態で、その外側にある18メガ用スカイドアに10Wの電力を加えた状態です。そして、出力が50W、100Wになったときの電流を計算で求めました。　結果は左の表の通りで、隣のアンテナに10W加えただけで、14,21,24メガでLEDの絶対最大定格を超えます。特に24メガでは、すでに最大定格の5倍を超えてしまいました。　ただ、最大定格を5倍超えたくらいでは短時間ならまだもちます。

左の画像は隣のアンテナに28メガの10Wを加えた時のLEDの光具合です。この後、周波数を24メガに変更し、出力を50Wにしたら、2個のLEDとも煙を出して消えてしまいました。

TS-930SでHFを運用する時は、FT-450に接続された6m用ヘンテナの同軸ケーブルを外すという事を心掛けていましたが、Eスポが出たときなど、うっかりしてヘンテナがFT-450につながったまま24メガの送信をする事がありました。　多分SSBでは持ちこたえてもCWでは壊れたと思われます。このプロテクタのLEDが壊れると、まともに大きいRF信号がバンドパスフィルターへ流れ込みますので、スィッチング用のダイオードが次々に劣化していったと思われます。

対応策として、LEDを止め、通常のダイオードを2個シリーズにして互いに逆方向に実装することにしました。実装したダイオードは１N4148という品名で平均電流の最大定格が200mAのものです。秋月で50本100円で売られていたものです。　一応、短時間なら1Aくらいはもつダイオードです。TS930やTS850の保護ダイオードも品番は違いますが、200mAクラスのダイオードを使っています。

LEDのVfは2Vくらいあり、強入力が有ったら２Vでクリップさせられるから、都合が良いと考えたのでしょうが、実使用状態を知らない技術者が設計したとしか思えませんね。

LEDやダイオードが壊れる原因は判りましたが、広帯域トランスが断線した理由がわかりません。唯一考えられるのが、このトランスの足の部分に2個のチップ抵抗を手半田してあります。この手半田した時の半田フラックスが粗悪品で、細いエナメル線を腐食させてしまったくらいしか考えつきませんね。トランスが壊れたからQ2061（ダブルバランスミクサーダイオード）も壊れたのでしょうかね。

このトランシーバーはその後、50MHzでAM送信をすると、出力が徐々に上昇し、約20秒かかって規定出力になるという故障症状が発見され、この基板をそっくり交換するという事態まで発展しました。　なので、いままでのトラブルの原因は結局不明のままとなりました。

知らぬ間にプロテクターのLEDが壊れて、バンド切り替えダイオードが次々に壊れていくという現象は、FT-450　1台しかない場合、全く問題ありませんが、HFトランシバーが複数台有り、アンテナも複数本有る場合、くれぐれもご注意ください。

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＜カテゴリ：FT-450＞

中古のFT-450で、ほとんど使用実績のない初期のものを格安で買いました。

私の場合、CW運用が多いので、CWのモニター音量を設定していましたら、スピーカーの場合よりヘッドフォーン出力のときのモニター音がかなり小さい事に気づきました。

改めて、スピーカーとヘッドフォーンの音量や音質の比較を行うと、ヘッドフォーンの音質が格段に悪くなります。高域がカットされている音質です。このためもあり、CWのモニター音はとても聞くに堪えないキークリックだらけの音です。

配線図を追いかけると、ヘッドフォーンはスピーカー出力から120Ωの抵抗をシリーズに介して接続されますが、なんと、この抵抗の出力端が22μFの電解コンデンサでショートされているではありませんか。22μFのコンデンサの1KHzのリアクタンスは約7Ωですので、8Ωのヘッドフォーンを使った場合、2KHzで6dB以上もカットされます。もし30Ωのヘッドフォーンなら完全なハイカットになってしまいます。

配線図だけの問題で実際は違うかもしれないとサービスマニュアルにある基板図をチェックすると、ちゃんと正しく、配線図通り、電解コンデンサでショートしていました。

高周波の回り込み対策として0.1μFくらいのコンデンサは必要でしょうから、この電解コンデンサを交換することにしました。この電解コンは表面実装タイプです。昔から、このタイプのコンデンサを剥ぎ取るのは苦労します。半田コテを2本持って両方の電極のハンダを溶かそうとしますが、コンデンサの本体に阻まれて、半田コテの先が電極をうまく暖めません。そのうち、コンデンサ本体や周辺のプラスティックを溶かしながらも、無理やり剥ぎ取りました。

その結果、銅箔パターンまで一緒に剥ぎ取られ、スピーカーの音が出なくなってしまい大慌て。　とりあえず、ジャンパー線で剥ぎ取られたパターンをつないで、事なきを得ました。

良く考えると、これは完全に設計ミスですね。最近FT-450Dを購入したローカル局に、この話をしても、問題ないとのこと。”D”の前のモデルがそうなのかも知れません。

一度貴方のFT-450の配線図を確かめてみてはいかがですか？

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