クリスタル・コンバーターの製作

430/144MHz UHF帯に入門してみよう

はじめに

 最近はV/UHF帯だけでなくHF帯でも、「ガービーガガービー」と聞いただけでは何のことやらさっぱりわけのわからない交信が聞こえています。これが今流行のアマチュアによるバケット通信です。いろいろな周波数で運用されているようですが、やはり430MHz帯での交信が最も盛んなようです。

 今回、"これに挑戦してみようと思ったのですが肝心のリグがありませんので、これをどうにかしなければ始まりません。まずは実態を把握するためにワッチだけでもしてみようというごとで、430MHzを144MHzに変換するクリスタル・コンバーターを製作することにしました。

 私の144MHzのリグは改造して受信範囲を拡大してあり、144.00MHzから153.99MHzまでの10MHz間を受信できますので、局発の周波数を上手に選んでやれば430MHz帯をフルカバーできそうです。しかし、回路的には参考にしたリグが少々古いので、デバイスを含めてもっと適当な構成があると思いますが、特別な部品を必要とせず手軽に作れるので高い周波数の製作入門として紹介したいと思います。

 

 

回路構成

 クリスタル・コンバーターの回路は、スーパー受信機の高周波増幅器、周波数変換器、局部発振器に相当します。すなわち、第1図のブロック・ダイヤグラムに示すように、既存のリグを中間周波増幅器IF以降の回路に見立てて、目的周波数において第二局発可変型スーパー受信機を構成しているというように考えることもできます。

 第2図、第3図にブロック・ダイヤグラムを具体化した回路を示します。それでは順に動作を追ってみましょう。

 高周波増幅器はトリオ(現ケンウッド)のTR-3200を参考にしました。同調回路がアンテナ側に2段、周波数変換器側に3段、合計5段入っていますが、これによって隣接する業務用通信からの混信を排除するとともに、バンド内で―様な利得を得ています。回路はUHF帯用のトランジスタを使用したベース接地増幅回路です。ここは新しいデバイスを使ってエミッタ接地で構成するのが適当なのでしょうが今回は原典どおりにしました。

 

  周波数変換器にはDBMを使用しています。最初はここにも原典どおりすランジスタを使用したのですが、あまり良い結果を得ることができなかったので、このようにしました。そのため利得が不足するかと思いましたが、親機の利得が十分でしたので特に支障はありませんでした。また、出カの同調回路は親機にアンテナ同調回路が入っていますので、これに任せることにして省略しました。

 局部発振器は親機の周波数が144MHzからですので、286MHzに選べばバンド内をフルカバーさせることができます。回路は全体で3段構成になっていて、初段で発振と3逓倍、それに続く各段で3逓倍ずつしています。このように逓倍数を選んだ理由は、286MHzのl/27が約10.5926MHzですから手持ちのCB用クリスタルの10.595MHzを使えると思ったからです。もしクリスタルを新たに購入するならば、もう少し周波数の高いものを使用して逓倍数を減らしたほうが楽かもしれません。 

 

製作

 それでは,さっそく製作に取りかかることにしましょう。

 まず、プリント基板を作ります。プリント基板は第4図、第5図に示すように高周波増幅器、周波数変換器の基板と局部発振器の基板の二つに分かれています。合わせて部品配置図を示しておきますので参考にして下さい。

 基板ができたら部品をのせますが、このときトランスとシールド板は後からにしたほうが作業がしやすいと思います。特にシールド板は寸法どおりにあらかじめ組んでおき、最後に基板に取り付けます。部品は極性を間違えないように注意してハンダ付けして下さい。また、シールド板を取り付けた後で部品が接触していないかを確認しておきます。

 

●部品について

トランスは4個ともFCZのものをそのまま使用できます。なお、10Kタイプのトランスに巻いて自作する場合のコイル・データを他のコイル・データと―緒に第1表に示しておきますので参考にして下さい。

 次に半導体ですが,高周波増幅には2SC535を使用しましたが、ftが1GHz程度のものならば他のものでも同様に使えると思います。局発には、2SC945、2SC387、2SC1973を使用していますが、それぞれ2SC1815、2SC535、2SC2053などで代用することができます。トランジスタの規格表を見て入手できるものを使用して下さい。

 DBMには周波数が少し高いので気分的な口スをなくす意味でショットキー・ダイオード1S1926を使用しました。この他には1SS16などが使えますが、どうせ新たに購入するならば特性の揃った4個のダイオードをパッケージ化してあND487C2-3Rを使ったほうが安価なうえに適当です.。

 

 DBM用トランスは超小型のフェライト・ビーズにトリファイラで3回巻きにしたものを使用しました。入手しやすいフェライト・ビーズとしては、アミドンのFB101があります。

 セラミック・トリマーは20pFの小型なもので、小容量のコンデンサーと組み合わせて使用しています。

 クリスタルは先に述べたようにCB用のジャンク品で、秋葉原で1個50円で購入したものです。他の周波数のものでも結構ですが、トランスの巻数を変更しなければいけない場合もありますから注意して下さい。

 シールド板は0.5mm厚ぐらいの銅板が加工し易くて適当だと思いますが、それに限ったことではなく鉄板でもプリント基板でも構いません。私は0.8mm厚のプリント基板で作りました。シールド板の加工寸法は第6図のとおりです。

 

 

調整

 基板にすべての部品を取り付けたら―服して部品の取り付けに誤りがないかを確認します。間違いがなかったらケースあるいはシャーシに基板を取り付けます。第7図に結線図を示しておきましたので、それに従ってアンテナ・コネクター、電源ライン、リレー、バンド切り替えスイッチ、局発の配線をします。それが済んだらもう―度配線を確認しておきます。

 バンド切り替えスイッチを430MHzにするとリレーが作動し、クリスタル・コンバーターに電源が供給されると同時に144MHzのリグに接続されます。

 はじめに局発から調整を行います。RFプロ―ブを1段目にあて、発振していることを確認します。そして、その指示が最大になるようにコアを回します。ここで、もし発振しないようならVXO用トランスのコアを少し抜いてみます。

 次に2段目の出力にRFプロ―プをあて、その出力が最大になるようにトランスのコアを回します。ここで周波数カウンターがあれば、 95.333MHzになるようにVXO用トランズのコアを調整します。

 ここまで済んだら局発の3段目の調整をします。ここの調整は十分に注意しないと目的周波数以外の成分が出てしまいます。周波数カウンターがあれば良いのですが、あるとは限りませんので、とりあえず出カが最大になるように2個のセラミック・トリマーをセットしておきます。

 次に、アンテナを高周波増幅器の出カすなわちDBMの入力に仮に接続し、口―カル局が出ていないかダイヤルを回してワッチしてみます。運良く聞こえたら、それが大きく聞こえるように局発の3段目のセラミック・トリマーを再調整します。

 これが済んだらアンテナをアンテナ端子に接続し直します。さっきより示きく聞こえれぽまずまずです。それがなるべく大きくなるように高周波増幅器の5個のセラミック・トリマーを調整して下さい。

 このとき5個の同調回路をスタガに調整すると帯域幅がちょうど10MHzぐらいになりますが、この調整はスぺクトラム・アナライザーがないと正確にはできませんので、アマチュア的にはバンドの上下、中間で感度が―様になるようにします。

 どうですか、上手くいきましたか。以上で調整はすべて終わりました。なお、メイン・チャネルやレピーターの周波数を利用すれぽ比較的簡単に調整できると思います。

 最後に

 バケット通信を聞こうと思ってクリスタル・コンバーターを製作してみました。感度もまあまあで十分に実用的です。今日もバケット通信やレピーターを介した通信がよく聞こえています。

 

 

(2000.5.19)


この内容は HAM journal 誌 72号 に掲載された記事をアレンジしたものです。