2022年04月11日

自作JJY/超長波再生検波受信機・回路定数一部変更。

こちらで紹介しました自作JJY/超長波再生検波受信機全回路図ですが、定数一部変更しました。

最も大きな変更点は、3SK35の負荷抵抗を10KΩから2KΩへ変更。実機の実装状態では部品交換が困難なため、10Kに2Kをパラって都合1.7KΩとなっておりますが、2Kで可です。
変更の意図は、プリアンプ入れてRF入力レベルが大きくなると検波音が歪むようになったので、ここの負荷抵抗が大きすぎたか? と思い減らしたのですが効果のほどは正直?です。

気持ち改善したか? って感じですが大きな変化はありません。受信感度には全く影響しませんし、正直苦労してリワークするほどの効果はありません。
この負荷抵抗の変更で全電流値はほぼ変化無しです。

あとは、カップリングコンデンサを少しいじりましたがこれも気休め程度で聴いている感じではまるで変化無しです。

元に戻すの面倒なので、変更したままで一旦完成とします。

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2022年04月08日

VLF受信用プリアンプ製作。

先日感度測定した自作VLF/JJY再生検波受信機ですがこれ、当該記事にも書いた通り40KHzより下の受信感度が目に見えて(耳に聴こえて)低下するのです。

それでも25.0KHz / RAB99(時報局)や22.2KHz / JJIえびの(対潜水艦通信)等、主要な電波は受信できますので大きな問題はないのですが、でもなんかこう、地味に気にならないわけではありません。

そこで今日は、この感度低下分を補うためにトランジスタ2石の簡単なプリアンプを作ってみました。
なんとなく適当にでっちあげた回路をLTSpiceでシミュレーションしてみるといい感じでしたので、このまま基板に実装してしまいます。

回路図とLTSpiceシミュレーション結果はこれ。

VLF_PreAmp.png

実装状態はこんな感じ。

IMG_20220408_140044.jpg

シミュレーションではゲイン35dB以上をマークしてますが聴いた感じではそこまではないなー。20dBぐらい?

25.0KHz / RAB99や、22.2KHz / JJIえびの、21.2KH付近 / 謎のピロピロ波などは以前より確実に強力かつ了解度upで受信できますのでなかなか効果アリです。

しかしながら元からゲイン不足を感じない40KHz / JJYはこのプリアンプ入れるとモールス復調音が割れて非常に不愉快な聴き辛い音になってしまいます。

電波が強すぎてRF段(3SK35)が飽和しちゃってるのかな?
プリアンプスルースイッチ&アッテネーターが必要ですね。

夕方の散歩ついでに近所の百均でケースを物色してくるかなー。
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2022年04月07日

自作VLF/JJY再生検波受信機の感度はどのぐらい?-その2。

IMG_20220407_094322.jpg

先日60KHz / JJYの受信状況から大まかな受信感度を推測した自作VLF/JJY再生検波受信機ですが、今日はもう少し定量的な感度評価を試みてみました。

こんな感じです。

VLF_Sens.png

自作VLF/JJY受信機のアンテナ入力インピーダンスは設計では50Ω。なので、15Ωで分圧した両端に接続すればまぁざっくりしたところは読めるかな? という判断です。

自作VLF発振器の出力電圧を読みますと、負荷2MΩで132mVrms。15Ω両端は計算上、うまいことちょうど1μVrmsになります。

これを確認できれば1μV = -107dBm(@50Ω)の感度はあると言えます。

早速実験です。

■自作VLF/JJY再生検波受信機の感度測定結果。

受信周波数 :20.8KHz(最低受信周波数)
キャリア確認:可(耳Sで1〜2)
変調確認  :不可

受信周波数 :90.0KHz(最高受信周波数付近)
キャリア確認:可(耳Sで7〜8)
変調確認  :可

この受信機、40KHzより下になると受信感度が聴いててわかるぐらいガクっと落ちるんです。
それでもキャリア確認のみなら1μVの感度はありそうだということが分かりました。よく調整されたシングルスーパーヘテロダイン受信機程度の感度はありそうです。
まぁこれなら取り敢えずOKでしょう。ここらへんにはAM波飛んでませんから。

只今11時12分。25.0KHzのロシアRAB99時報局の小気味良いタイムコード信号が聴こえています。
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2022年04月04日

自作VLF/JJY再生検波受信機の感度はどのぐらい?

先日完成した自作JJY受信用VLF(超長波)再生検波受信機ですが、感度がどのぐらいなのか気になります。

これまた過去に自作した超長波信号発生器を使って、極めて適当な感じでオシロで出力電圧測定&抵抗分圧した信号をJJY受信用VLF再生検波受信機に入れてみたところ、1μVぐらいの感度はありそうなのですがもう少し信憑性のある数値を知りたいと思ってですね、JJYの受信状態から推測してみることにしました。

日本標準時グループのこちらのサイトで、当該受信地でのJJY電界強度予測を知ることができます。
ここで、受信地:横浜、60KHz / JJY で調べてみますと、だいたい1mV/mの電界強度であるようです。

我がラジオ工作部屋で60KHz / JJYはベランダに張った2m程度のワイヤーアンテナで常時メリット5で受信可能なので、最低でも2mのワイヤーアンテナで1mV/mの電波を受信する能力はあると言えます。
聴いた感じだとキャリアのみ確認であればこれの1/10ぐらいでもいけそう。となると、0.1mV/mってところでしょうか。

では、2mのワイヤーアンテナの実効長はどのぐらい?

いろいろ調べてみたのですが、アンテナの実効長の計算式ってことごとく1/2λダイポールとか1/4λ接地型とか、共振アンテナのものばかりで波長に比して異様に短いアンテナの実効長をどうやって計算すればいいのか謎なのですが、こちらのpdf資料RFワールド:「ラジオで学ぶ電子回路 - 第1章 ラジオの電波」に、ラジオ等についているロッドアンテナの実効長について言及がありました。

それによれば、接地が理想的だとした場合、ロッドアンテナ全長の1/2が実効長になるとあります。

ホント?

さらにバーアンテナの実効長についても言及がありましたので、こちらで作ったJJY受信用バーアンテナについても実効長を計算してみたいと思います。R0015137.JPGこれでも60KHz / JJY受信できますので。

■2mワイヤーアンテナの実効長
接地状態は理想とはほど遠く、ざっくり接地効率1/10ぐらいかなぁ。そんなあるかなぁ。ここは安全サイド(感度悪い方向)に振って1/10と仮定しますと、こうなります。
2 x 0.5 x 0.1 = 10[cm]

■バーアンテナの実効長
難しい計算式なのですが、以下の値で計算しますと、0.44[cm]となりました。
巻数:630、フェライトコア断面積:240mm^2(60 x 4)、比透磁率:35、波長:7500m(40KHz)
但しバーアンテナは共振させて使うので、先日の測定で開放Q=57もあることがわかっています。
ワイヤーアンテナのQを仮に1とすれば、単純計算で励起電圧は57倍。これを実効長に反映すれば 0.44 x 57 = 25[cm]と、2mワイヤーアンテナと桁は同じになりました ^^)
実際に2mワイヤーアンテナの横でバーアンテナで60KHz / JJYを受信しますと、バーアンテナのほうが遥かに良好に受信できます。

■自作VLF再生検波受信機の感度考察
実効長推定0.1mのワイヤーアンテナで電界強度:0.1mV/mぐらいまでは確実にいけそう。
すなわち、感度としては0.01mV = 10μVは確実ってところでしょうか。

50Ωで-90dBm。そんなもん? もう少しいけそうな感じもするんだけどなー。
posted by 我楽思案 at 15:33| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2022年03月29日

VLFに飛び交ういろんな電波。

昨日めでたく完成した自作再生検波VLF受信機ですが、手のひらサイズなので机のはじっこにおいてヒマさえあればというか、わざわざヒマを作ってちょいちょい電源入れて遊んでます。

今朝、驚いたのですが朝いちで電源入れたらいきなりモールス信号が出てくるんですよ。咄嗟にデーコドしてみたのですが・・・

 受信日時:2022年 3月29日 09時15分(JST)ごろ?
 周波数 :21.2 KHz(外部OSCからゼロビート読み)
 受信内容:45388 39855 K

で終了。
なんですかねこれ。

気になるので時間を見ては聴いているのですが、どうもこの周波数でかなり頻繁に送信しているようです。
ほとんどの送信内容はPSK的な「ピロピロ」音で何言ってるのかわかりません。
送信時間は40秒〜5分ぐらいとまちまち。
ごくたまーに、S/Off直前にモールス信号が入ることがあるみたい。

このへんに何が居るのか調べてみると、ここらへんが濃厚局。

21.1KHz:RDL Russian military naval.
21.4KHz:NPM U.S. Navy.located at Laualualei, Oahu, Hawaii.

まずはあのモールス信号を完コピしたいので、明朝9時過ぎぐらいからスタンばってみようと思います。
潜水艦向け定時通報なら、モールス信号送信の時間も決まってるハズですから。

しかしながらこんな簡単な受信機でもいろいろ入ってきて面白いです。現時点で受信できた電波をリストアップしてみますと:

・21.2 KHz:上に上げたやつ。
・22.2 KHz:JJI(海上自衛隊えびの送信所からの対潜水艦通信)
・25.0 KHz:RAB99(ロシアのVLF時報局)
・30.0 KHz:謎のピロピロ(21.1 KHzと同じような電波)
・40.0 KHz:JJY / おおたかどや山
・50.0 KHz:謎の時報局(たまに入感)
・60.0 KHz:JJY / はがね山
・68.5 KHz:BPC / 中国の時報局

結構賑やかです ^^)

posted by 我楽思案 at 13:57| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2022年03月28日

ついに完成! 自作JJY/超長波再生検波受信機!

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いきなり完成です。って、実は先週日曜日20日の朝、突然の頻尿に襲われ続いて血尿。それが夜通し続き(ロクに寝れない)、翌日には39度近い発熱とまさに「これはかなりマズいのではないか?」状態に陥っていたのでした。
連休明け22日(火)に近所の病院に行って産まれて初の泌尿器科デビューの結果、入院勧告レベル重度の前立腺炎との診断で、自宅de入院生活 に突入〜〜〜
今はだいぶ回復しましたが次回通院の4月5日(火)までは少なくとも断酒断辛断運動と、自宅de入院生活継続中です・・・散歩は今日から再開しますケド。

一方で今月末に迫る60KHz / JJYはがね山標準電波送信所20周年記念カードをゲッツするための受信報告書提出期限。残された時間はあまりありません。

先週末ぐらいから少しずつ動けるようになりましたので、途中経過の実験報告ブログ更新の時間も惜しみ、ひたすら超長波再生検波受信機の試行錯誤を行っておりました。
主治医曰く、「静かにリラックスしてゆっくり養生を」とのお達しなので、我が仕事部屋兼工作部屋で、椅子に座って半田ごて握って静かに鉛蒸気を吸うのはこの上ないリラックス効果 ^^) 無問題でしょう。

■3SK35 DualGate MOS-FETによる再生検波受信機。

もう時間がないので今までの失敗から得られた知見を総動員して現状できるbetterな方針でさっくりまとめようと。
結論から言うと3SK35 DualGate MOS-FETによる再生検波方式が、1T4の4極管にかなり近い再生のかかり方で非常にコントローラブルでしたのでこれで決定。

JJY受信機全回路図_Mid.png

全回路図です。RF - DET - AF というシンプルな構成。

IMG_20220318_152530.jpg

BB上で試行し、まぁまぁうまく動くことを確認。あちこちパラメータ微調整したりG2バイアス最適値見つけたりで、納得できる状態になった回路をそのままさっくり基板に実装です。

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基板実装はこんな感じです。同調コイルはコイル小でいくこととしました。結局再生をかけると、コイル大とコイル小の差はほとんど無い。相当あれこれ試聴したのですが、少なくとも、コイル小で聴こえない弱い電波がコイル大で聴こえるようになるということはなさそうでしたのでここは実装上有利でかつ、小さいが故に周辺環境の影響を受けにくいであろうコイル小を採用としました。

セラミックイヤホンで聴く仕様ですが感度は充分で、40KHz, 60KHz JJYは元より、ロシアのVLF時報局RAB99(25KHz)、海上自衛隊えびの送信所からの対潜水艦通信JJI(22.2KHz)も北側ベランダに張った2m程度のワイヤーアンテナで良好に受信できます。

どうにか間に合いました。今朝、60KHz / JJYを聴いて受信報告書を書きましたので、夕方散歩ついでに郵便局に行って出してくる予定です。

■従来までの問題点。

いままでさんざん苦労しながら失敗してきた理由は2021年10月04日の記事でまとめた通りなのですが、改めてまとめますと:

・AF出力に受信周波数が(40KHzなら40KHzが)そのまま出てきて増幅されてしまい、それがイヤホンとかスピーカーケーブルから放射、RF段に回り込んで制御不能な異常発振状態になる。
・巨大バーアンテナを同調回路に使うとなおさら回り込みが酷くなりどうにもならん。

これを解決するために:

・同調コイルはトロイダルコア巻とし磁界的に外部と分離する。
・再生検波の出力に超強力LPFを入れ、1KHz以上は全部高周波と見做しカットしまくる。
・少しでもコードで配線伸ばす際にはシールド線を使う。
・B+とGNDのあっちこっちにとにかく良質な(←これが極めて重要)キャパシタを入れまくる。

こんなことをすることで、どうにか再生制御が出来そうな目処が立ちました。

■試行錯誤の歴史。

初め、2SK241, 2SK439, 2SK192あたりの3本足FETでやってたのですが、同調コイルをトロイダルコイルにした効果で以前断念したときに比べれば格段にいい感じです。しかし、再生が制御できるには出来るのですがそのかかり方がかなり急激。再生量調整VRの操作がかなりクリティカルなのです。

使えなくもないけど限りなく使いにくい。あの、自作再生検波段のみ真空管の短波ラジオのような、「しー、しゃー、しょー、しゅー、じゃー」って感じの無帰還状態から発振状態への遷移がほとんどなく、いきなり無音から「ぎゃー」なんです。

これをなんとかしたいと思い、あっちこっち調べていたらこのサイトを見つけたのです。LF Regen - Experimental Building Notes

見てみると、DualGate MOS-FETを使った再生検波回路。実は私も以前から、DualGate MOS-FETを使って4極管タイプの再生検波回路の実験をしてみたいと思っていたこともあり、この回路図を参考に、まずはそのへんに転がってた3SK35でBB上で組んでみたらさっくり動作&再生のかかり具合もかなり制御しやすく「これはいい!」となったのでした。

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取り急ぎ自作超長波再生検波受信機で60KHz / JJYを無事受信、報告書もできたのであとは急ぐことはなにもないのですが、せっかくですのでこれをひとつの完成形にすべく、百均で買っておいたブリキ缶に入れてみました。

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左が今回作った超長波再生検波受信機。右は去年の6月(もうそんな経つのか)、超長波受信機自作のために作った発振器です。
TA7368pを使って簡単なAF電力増幅器を入れて、小さいスピーカーが鳴るようにしてみました。イヤホン無しでも聴こえます。

こうして並べるとなんだかQRPpのTx & Rx みたいでいい感じ ^^)


2022年 3月29日(火) 21時40分追記。

受信動画をYoutubeに上げました。
ロシアRAB99(25.0KHz)、JJY(40KHz / 60KHz)です。

受信日時:2022年 3月29日(火) 15時06分〜
受信地 :神奈川県横浜市
アンテナ:自宅マンション北側ベランダに張った2m程度のワイヤーアンテナ

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2022年03月18日

少しでもHi-Qを目指し今日もコイルを巻く。

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一昨日の記事で、現在鋭意製作中の超長波再生検波受信機に使う予定のトロイダルコアに巻いた同調コイルのQが思ってた通りとても低い件をご紹介しました。

再生かければ見かけのQが激upするのでまぁ気にしないでもいいかな? という方針もアリかとは思うのですが、しかしストレートラジオの性能を左右するのはまさに同調回路のQ。過去振り返ってみても、Q=10なんつうコイルを同調回路に使った覚えはありません。
使ったコイル全部のQを測ってきたわけではないので断言はできないものの、短波ラジオの同調回路で使おうと思って産まれて初めてFCZコイルを使ったときには「なにこのQの低さ」って思った記憶があり、使うのやめて手巻きしたことがあります。
この時のFCZコイルのQ=80ぐらいだったので、それまで私が使っていた同調回路のコイルは、少なくとも80以上はあったということです。
体感ですが、恐らく100〜150ぐらいだったかなぁって感じ?

なので、やはりここは「超長波だから仕方ない」とさっくり諦めずにダメ元でも、少しでもいいのでQをupさせる挑戦をしてみることにしました。

というわけで昨日、散歩ついでにサトー電気小机店に寄り、FT140#43というトロイダルコアを買ってきました。
今使っているものがFT82#75ですから、磁性体の透磁率で0.17倍。同じサイズのコアであれば同じインダクタンスを得るためには2.4倍多くコイルを巻かねばなりません。

これなら少しはQもupするでしょう。
というわけで昨晩、晩飯後の我がラジオ工作部屋で、ウイスキィ片手にチマチマ巻き巻きしました。

しかしですね、トロイダルコイルを楽に高速にたくさん巻く良い方法ってなにかないんですかね?
今回で言えばFT140#43にφ0.18PEWを300回以上も巻いたのですが、素直に巻こうと思うとPEWが12mも必要で、1回巻くたびに12mものPEWをコアに通して手繰ってさきっぽをまたコアに通して12m手繰って(巻くに従い残量は減っていきますが)・・・と、しなければなりません。
こんなんまず無理なオペレーションで、すぐにPEWがこんがらかって「あ"〜〜〜」ってなって怒りに任せて線をブチ切ってしまいます。

こんな時は仕方がないので、2mに切った線を6本用意し、2mずつ巻いて線をつなぎ合わせてコイルを完成させるようにしているのですが、なにか他に良い方法ご存じのかたおられましたら、ぜひご教授ください。
こんな方法でも全部巻き終えるのに3時間ぐらいかかりましたよ。あー楽しかった ^^)

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これが巻き終えたコイル。左が従来のFT82#75、右が今回巻いたFT140#43です。これはどう見てもQのupが期待できる気しかしない迫力です。

早速一昨日と同じ方法でQを測ってみました。
 fo:40KHzで、Δf:2.5KHz(fa:39.1KHz、fb:40.6KHz)
 Q = 40 / 2.5 = 16
ぉおお〜〜〜、1.6倍になった! って、あれ? こんなもん? 思ったほどupしないなぁ。
でもまぁ、あの巨大バーアンテナで57なことを考えるとこんなもんですかね。

現在試行錯誤中の再生検波回路に繋げて聴いてみます。アンテナは北側ベランダに適当に張った2mワイヤーアンテナです。

まず驚いたのが、再生かけないでいきなり40KHz / JJYのキャリアが確認できたことです。秒信号キャリアが「しーっ、しーっ」って聴こえます。
再生をかけてゆくと綺麗に復調されたモールス信号が聴こえます。

なんですが、再生かけて受信してみる限り、FT82#75(以下、小コイル)とFT140#43(以下、大コイル)の差はあまり感じられません。
気持ち、大コイルのほうが受信感度upするかなぁ・・・ぐらいな感じで、選択度もどちらもほぼほぼ同じぐらい。
選択度が同じということは実質Qも同じということを意味しますので、「再生検波で使う同調コイルの見かけQは、再生かかるととんでもなく大きくなるのであまり気にしないでもよい」という説は比較的信憑性あるのかもしれないですね。

ただ、再生をかけないストレート検波ですと、Q=10とQ=16の差は顕著です。再生かけない小コイルでは、どんなに心頭滅却して耳を澄ましてみても、40KHz / JJYのキャリアは確認できませんでした。

さて、どうしたもんですかね。どっちのコイル使おうかなぁ。
せっかく苦労して巻いたのだから、大コイルを使う? でも、実装を考えると再生かければあまり性能差のない小コイルで行く?

もう少しあれこれ悩んでみることとします。
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2022年03月16日

再生検波超長波受信機の同調コイルQ測定

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実は最近すっかりモチベ低下してしまっていた超長波受信機の製作。去年の10月に再生検波方式での受信を断念し、去年の11月にDBM使ったクリコン方式で目処が立ったわけですがやはりなんというかこう、あくまでも個人的趣向の問題なのですが、周波数変換を伴う受信機って自作モチベが急速に低下するんですよね。
過去にも作ってきた受信機ってストレートラジオばかり。スーパーヘテロダイン方式はかれこれ40年以上昔昔の中学生の時、技術家庭科の授業で作った6石スーパーのキットと、LA1600で作ったラジオ数台しかありません。

そんなわけでここ最近は、FMゲルマラジオに逃避していたりしたのですが、ひょんなことから、また再生検波での挑戦を復活させております。

ひょんなこととは、これ。はがね山標準電波送信所20周年記念カードの発行についてです。

60KHz JJYが2021年で20周年を迎え、記念QSLを発行してくださっているのです。して、その受信報告書の受付期限が今月末の2022年3月31日までなのです。

すでに NE612クリコン + 中華ラジオ で受信できますからこれで受信報告書を送ってもよいのですが、せっかくなら自作RXで聴いてみようと。
で、もう、組み立てればうまく動くことが分かり切っている NE612 + LA1600 で自作しても実につまらない。ここはひとつ、去年、一旦は諦め捨てた再生検波に再度挑戦してみようということになり、急速に超長波受信機自作モチベが復活してきたというわけです。
とは言え残された時間は多くありません。なんせ今月中に受信して報告書を仕上げねばなりません。

というわけで今月入ってから急速に復活している再生検波超長波受信機の製作。まずは以前よりちょっと気になってた同調コイルのQがどのぐらいなのか、いい加減に測定してみました。

またも前置きが長くなりましたがここから本題です。
・・・・・・・・

再生検波超長波受信機の同調コイルにはトロイダルコアFT82#75を使っています。フェライトコアで透磁率:5000ととても大きい値なので、体感的にもQはさほど高くはなさそうだという印象を持っておりましたが、以下のような並列共振回路を使って(というか受信機で使ってるユニットそのまま)アンテナコイルから信号を入れ、再生コイルで電圧を測って簡易にQを測ってみることにしました。

20220316_FIG.png

結果はこの図の通り。40KHzに同調させたときの-3dBのΔf:4KHzですから、Q = 10 という驚異の低さになりました(爆)。
リンクコイルの周波数特性を無視していますが巻数少ないのでそうとんでもないズレはないと思います。

まぁこんなもんかな。体感的にも確かにこんな感じのQですね。

次に、かなりの感度を叩き出しつつもあまりのハイゲインのため再生回路でのコントロールを諦めた超長波用バーアンテナを、同じ原理で測ってみました。

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こんな結果になりました。
 fo:40KHzで、Δf:0.70KHz(fa:39.65KHz、fb:40.35KHz)
 Q = 40 / 0.7 = 57(!)
ぉおお〜〜〜 57もあります。
再生検波の場合、同調周波数における正帰還により回路全体のQがとんでもなく高くなるのでコイル自体の裸Qはあまり気にしないでよいというような話もたまに聞きますが本当なのでしょうか。

なんとかしてこのバーアンテナで再生コントロールすることが出来れば、Q = 10 のトロイダルコイルと比較することも可能なのですが、それは今後の課題としましょう。

■まとめ:

超長波受信機用に巻いた同調コイルのQは、簡易測定でこんな感じでした。
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 測定周波数:40KHz

      FT82#75に179回巻(推定95mH)のQ = 10
 フェライトバー4本に630回巻(推定35mH)のQ = 57
--------

実際使っていて、まぁまぁ納得できる感じの数値となりました。

今日のところはこれまで。
実際の再生検波回路の検討もかなり成果が出ているのですが、それはまた追い追いご紹介したいと思います。
posted by 我楽思案 at 19:00| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年11月25日

中華製455KHzセラミックフィルタ入手。

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現在製作中の超長波受信機のIFフィルタに使おうと思って中華オンラインショッピングサイトでポチったセラミックフィルタが昨日着荷しました。

10日の夜にポチったので実質12日での到着。欧州米国への物流はコロナ禍からの回復の波に飲まれて混乱しているようですが、中国−日本は、もうほぼほぼ平常に戻ったようです。

このセラフィル、LTM255IWというもので、muRata製で言えばCFWLB455KJFA-B0・・・通称W55I相当品。-6dBがプラマイ2.0KHzのものです。SSB用ですね。

当初はこれまた先日中華より調達した455KHzのセラフィルを繋げてラダーフィルタ作ろうと思ったのですが、BB上で何回かやってみたのですが思うような特性が得られず断念。インピーダンス合わせたつもりなんですが挿入損失が20dBぐらいになっちゃうんです。
なんかおかしい。組み方がおかしいのか中華セラフィルの特性が想定外なものなのかわかりませんがさっくり断念。手持ちにあったmuRata製のW55Gで済ませてしまおうとも思ったのですがGだとちょっと広いか? ってわけで、例によって中華オンラインショッピングサイトをうろちょろしてて見つけたのがこれというわけです。

10コ買って送料込みで850円。なんということでしょう。個人が、中国から、こんな数百円レベルのものをポチっただけで配送コスト込み千円以下で輸入できてしまう。便利なような恐ろしいような。

近所のコンビニに買い物に行く程度の感覚で中国から輸入できちゃいます。さらに言えば、日本国内で調達するより遥かに安い。

この安さでちゃんと追跡郵便でやってくるわけですから、いったいどうなっとるんでしょうか。

と、話が随分とそれてしまいましたが早速受入検査をしてみました。

NANOVNAを使って通過帯域を見てみます。インピーダンスマッチング無しの直結ですので数値はアテになりませんが、村田のW55Gをリファレンスとすることで相対的に性能判断することは可能でしょう。

まずは村田。

20211125_00.jpg

波打ちはインピーダンスのミスマッチなので気になさらず。
さて、次に中華LTM255IW。

20211125_01.jpg

あれ? いきなりおかしいです。
これ、BB上でやってみたのですがLTM255IWは村田に比べて足が少し細くて華奢なんですね。接触不良の可能性大なので、面倒ですが半田付けしてみて再測定です。

20211125_01b.jpg

結果変わらず。やっぱオカシイ。インピーダンスは村田もLTM255IWも2KΩなので、いくらなんでもこんなにも差が出るのは激しくおかしいです。

まさか全品不良?!

10コあるLTM255IWにそれぞれ番号を書いて、全品検査してみました。ざーっと、どうぞ。

20211125_02.jpg

10コのうち適当にピックアップした1コが、たまたま最も悪い不良品(9番)だったようです。なんという引きの強さ。

いずれにしても全品検査するつもりでしたが、ひょっとして一発目に2番のような良品に当たってたら、「大丈夫っぽいな」とか言って抜き取り検査にしちゃってたかもしれず、まぁこれはこれでよかったです。

って、不良品にブチ当たってよかったって、ちょっとどうかしてますね ^^)

全品検査の結果をざーっと眺めてみますと・・・

1はちょっと微妙だけどギリセーフな感じ?
7はダメだなーこりゃ。
9は話になりません。

しかしこれ、なにも考えずに全品使えるものと思ってラジオ組んだら、10台組んで2台がゴミ化して1台はなんかちょっと変? みたいなことになるわけで、いやー、このへんのリスクに対応可能でないと、安いからと言って迂闊に中華からの部品調達はキケンですね。
1台だけ作ろうとしたヤツのIFフィルタにたまたま9番を手にしようものなら目も当てられません。

でも、このへんのリスクをわかったうえで利用するのであれば、中華オンラインショッピングサイトは強力です。

7に関しては偶然にも不思議な現象に遭遇したのです。

このセラフィル、5端子なので3つの端子をGNDに落とすのですが、偶然、半田がハズれてGNDに落とすべき3pinが浮いたらこんな風になんか使えそうな特性になったんです。

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これ、内部で足の繋げ方間違ってるなんてことあるんですかね? まさかねぇ。人間が作ってるわけでなし。

10コ中不良品が3コ。これが日本で買ったのなら速攻クレームレベルですが・・・どうしましょうかねぇ。今回せいぜい3コもあれば充分なので困らんと言えば困らんのですが、ダメ元でセラーに「おまえんとこから買ったセラフィル10コ中3コが腐ってたぞ」って言ってみましょうかね。

インピーダンスマッチング取ってないので厳密な評価は出来ないのですが、なんとなく雰囲気だけでもってことで10コ中チャンピオン的特性の2番を使って、村田と比較してみましょう。

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村田はGなので±4.5KHzなのですが、いかにもそんな感じの線を描いております。
比して中華は±2.0KHzなのですが、なんとも微妙。村田より狭いことは間違いなさそうですが、まぁ、あのギザギザを脳内補間してみれば、±2.0KHzっぽいと言えなくもないですね。

思ったよりちゃんとした特性だったので安心しました ^^)

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2021年11月13日

自作超長波〜長波受信機全体構成。

000.jpg

その後も地味ですがあれこれ実験しております。
NE612ANのOSC:8.000MHzで、20〜100KHzを8020〜8100KHzにコンバートするという基本構成は変更ありませんが、NE612ANのフロントエンドでかなり試行錯誤しておりました。

40KHz、60KHzのJJYをリファレンスとし、あれこれ実験して辿り着いた現在時点の全回路図は、こんな感じです。

001.png

同調回路はLPFの後に入れたほうが40KHzや60KHzのJJYが良好に受信できることがわかりました。理由は不明です。実験結果よりの結論です。

なんでなんですかね? 同調回路って結構クリティカルなポイントで動作するんで、前にLPF置くと、アンテナ直結よりも緩衝効果が期待できるってこと?

8MHzは中華ラジオDE1103で受信評価中ですが、ここは最終的にはLA1600を使った短波ラジオに置き換わる予定です。

まず初めに同調コイル。

当初、こんな感じ 003.jpg の奇怪な同調コイルを使っておりました。結合コイルを同調コイル部に重ね巻きしたものですがこの構成、短波帯では結合コイルの巻数が少ないためか結構いい感じで動作するのですが長波帯では結合コイルの巻数が多くなるので全然ダメだってことが今回判明。

F82#75に同調コイルを180回巻いても同調周波数が明後日のほうになっちゃったり、Qが全然出なくて同調ピークがわからず、単なる伝送トランスと化してしまったりと、もう、大げさで無しに3日3晩、コイルを巻いては解し、巻いては解しの繰り返し。

トロイドに180回巻くのって大変なんですよね。ざっくり見ても1時間半ぐらいかかります。しかも、何度も巻いていると途中でPEWがキンクってしまってぶっ千切れたりしてもう「あ"〜〜〜」って感じ。

そんなこんなしながらわかったことは、「(特に長波帯では)同調コイル部に結合コイルを重ね巻きすると、結合コイルの負荷が重いと同調コイルの見かけインダクタンスがかなり低下しQも劣化する」ということでした。

重ね巻きで容量性結合が密になるのでアタリマエと言えばアタリマエなのですが、改めて身を以て知ったという次第。

というわけで現在の同調コイルはこんな感じ 004.jpg で、結合コイルは同調コイルとは別場所に巻き、ピックアップコイルは巻く場所が無いので同調コイルから中間タップを出すこととしております。

180回巻いたうち目分量で1/5ぐらいのところのPEWを切断。そこを半周ずつ解いてタップ出ししました。結果、180tではなく179tとなり、タップ位置は数えたところGNDから34t目。まぁまぁいい感じでしょう。

NE612ANの入力Impは1.5KΩの容量3pFなので、中間タップに直結するには少し重たい? なので2SK241(Y)でHi-Z受けバッファを用意しました。

002.png

ここも当初はこの「実験1」のような簡単なアンプ構成にしてみたのですがどうもSは元気に振るようになるもののノイズばかりが増えてRはあまり向上しているように聴こえません。
「実験2」も同様な結果。

ゲイン無しのソースフォロワとしてインピーダンス変換だけやるのが最も結果が良好でした。

このクリコン方式、SA612ANで始めたばかりの頃は303WA-2だと40KHzのJJY受信がようやっと。60KHzはよほどコンディションが良くないと受信できず・・・って感じでしたが、あれやこれやと実験し、主にRFフロントエンドの回路構成をブラッシュアップしてきた甲斐あってか、今では40KHzはガンガンに、60KHzも常時R5で受信可能となりました。
当初はカスりもしなかった22.2KHzえびの送信所の対潜水艦送信波も、今では大変良好に受信できてます。

超長波を8MHzにコンバートする部分は概ねこんな感じでFixかなー。

いよいよ、8MHz受信部の製作に取りかかりましょうか。
posted by 我楽思案 at 21:48| Comment(4) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年11月03日

455KHzセラミック発振子の選別。

IMG_20211103_135734.jpg

現在鋭意製作中の超長波受信機。
実際に自分で受信してみる前までは、このへんの帯域って40KHzと60KHzのJJYと、ちょっとしたそのへんのノイズぐらいしかないとちゃうか? って感じだったのですが、当初進めていた再生検波方式、その後方針転換しSA612A(今はNE612A)を使ったクリコン方式とで実際に聴いてみると、思いのほか賑やかであることが判明しました。
いったいなにが発しているのかよくわからないのですが、いろんな電波(おそらく大半は機器誘導ノイズ)が飛び交っていて、JJYを受信するのに著しい障害となります。

そこで現在進めているクリコン方式。構成は:

 NE612A[OSC:8MHz] → LA1600[8MHz帯受信] → 386[AF Amp]
 LA1600:8020〜8120KHzで、VLF20KHz〜LF100KHzが受信できる。

という流れを考えているのですが、LA1600に入れるセラミックフィルタ。入手容易なヤツですと村田の一番狭いもので-6dBがプラマイ2KHz程度。帯域幅で言えば4KHzです。
これだとチト厳しいか? しかも、音声変調された信号を復調することはまずないでしょうから、ノイズから逃げるためにももっと狭くしたい。帯域幅で1.5KHzぐらいまで攻め込みたいなぁ・・・

というわけで先日、中華オンラインショッピングサイトで455KHzセラミック発振子をポチったのでした。セラミック発振子でラダーフィルタ作ろうかなと。
これがですね、送料込みで20コ500円ちょいだったハズなのですが、納品されたのはなんと102コ(爆)。あちらの手違いで「おまえに全部あげるよ」ってことになったのはよかったのですが、これの選別を本日、やってみました。
455KHzセラミック発振子と言っても当然ばらつきがあります。特性のよいラダーフィルタを構成するには455KHzだと共振周波数プラマイ100Hzぐらいにまとめたいところですが、まぁ、お気楽受信機のIFフィルタなのでそこまで目くじら立てないでざっくりしたところで済ませましょう。

IMG_20211103_135316.jpg

というわけで古(いにしえ)のゲルマニウムトランジスタ「2AS100」を使って、1石の簡単な発振器をBB上に構築です。あまりにも簡単なのでものの10分間もあればできちゃいますね。
しかしなぜに今更2SA100なのか・・・ですが、今回都合によりすぐ用意できる電源が単三2本で3Vのものしかなかったのです。なので、シリコンよりもゲルマニウムのほうが発振しやすいだろうという算段です。
なんのトラブルもなくさっくり発振。全電流は0.5mAぐらい。流石ゲルトラ。省エネです。

発振周波数の確認ですが、あいにく今は、1KHzカウンターしかありません(40年ぐらい前に決死の覚悟で貯めたお小遣い1万円を握りしめて光波無線まで電車を乗り継いで買いに行った7セグLEDの周波数カウンタ)。いくらなんでもこれでは粗すぎますから、こういう方法を取ることとしました。

・中華ラジオDE1103でJOAKを使ってSSBでゼロビート取る。
・DE1103で455KHzのセラミック発振子発振周波数を受信する。
・DE1103は1KHzステップなので、一番近い周波数で聴こえるビート音の周波数を耳で判断して発振周波数を得る。

具体的には、例えば 455KHz で600Hzのビート音、456KHzで400Hzのビート音が聴こえれば、発振周波数は455.6KHz と判断することができます。
私の耳がマトモなら、100Hz程度の周波数は弁別できるハズですから、今回の用途には充分な精度でしょう。

IMG_20211103_140849.jpg

こんな感じで判定された周波数毎に仕分けていくのですがこれ、初めは102コ全部やるつもりだったのですが実際始めるととてつもなく面倒 ^^)
ラダーフィルタは3素子の予定なので、為念分を入れても5コあれば充分。
455.6KHzが5コ揃った時点で辞めました ^^)

次はこれを使ってBB上で仮組して、帯域測定してみましょうか。
同じく中華オンラインショッピングサイトでポチったNANOVNAも納品されとりますので、NANOVNA実戦デビューを兼ねて・・・
posted by 我楽思案 at 15:12| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月31日

NE612A vs SA612A

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いまさら何を? って感じですが、先日長波受信のためのクリコンに使ってみたSA612A。あまりにもさっくり受信できてしまってどうにも面白くないなぞという贅沢な文句が口に出ちゃうほどさっくり動いてくれたのですが、先日、中華オンラインショッピングサイトをつらつらと見ていたら、NE612Aが結構な数、売りに出ていました。
こんなの。

2021_10_28.png

日本市場ではもう目にすることのない8pin DIP型です。
1コ137円で送料146円ですから、3コ買っても557円。日本だと送料だけで500円かかるというのに、なぜに中華から取り寄せたほうがこげに安いのか? なんていう言っても仕方ないことを言ってないでまずは3コほどポチっとしてみたものが先日納品されました。

NE612Aの面実装タイプがSA612A。違うのは外観寸法のみ。電気的仕様性能は全く同一で、データシートも共通で型番による外見寸法相違のみが記されている形となっております。
ですから、すでにSA612Aを持ってる私としては今更入手する必然性は無いのですが、まぁ、コミコミ557円なら老眼と戦いながら面実装ピッチを半田付けしないで済むDIP-8版を買っておくのも悪くないな・・・と。

電圧ピン配等みな一緒ですので、先日作ったままにしてある長波クリコンから、変換基板でDIP-8化されたSA612Aを引っこ抜いて差し替えるだけ。周辺部品の変更は一切無しでそのまんま動きます。

で、早速性能比較をしてみたのですがこれが驚きです。
なんと! NE612Aのほうが受信状態が良好なのです。

定量測定できるだけの測定器類はすべて処分してしまったのであくまでも受信して感じた定性評価なのですが、40KHzのJJYをこのクリコン経由中華ラジオDE1103で8040KHzで受信してみると、SA612AよりもNE612Aのほうが明らかに了解度が高いです。
しかも! SA612Aではノイズにまみれて受信不能な60KHzはがね山が、NE612Aではかろうじて受信できます。

どういうことだこれは。

このブログのタイトルにもあります通り、我が受信部屋はJORFの強電界(ゲルマラジオでスピーカーが鳴る)下にあるのですが、SA612AよりもNE612AのほうがRFフロントエンドが強いってことですかね?
実際、40〜100KHzぐらいを聴き比べてみると、NE612Aのほうが全般的にノイズというかガサガサしたいかにもRF段飽和ってますぜノイズが少なく感じます。

消費電流は+5.0V時で:
 NE612AN:1.8 [mA]
 SA612AN:2.0 [mA]
と、NE612Aのほうが個体差レベルですが省エネ。NE612Aが大喰らい故耐入力高いというわけではなさそう。

こうなると老眼と戦いながらいちいち変換基板に乗せてSA612Aを使う理由は全くなく、中華製NE612A一択でOKということになります。
DIP-8で使いやすいですし。

しかしそうしてみるとSA612Aというのは一体なんなんだろう。外観寸法以外にもなにか違いがあるってことですよねぇ。
あるいはこのNE612Aが中華コピー品で、その性能がオリジナルを超えているなんて話?

話は変わりますがこのNE612A、予定納期が11月18日だったのですが3週間も早く到着しました。コロナ禍で混乱していると言われていた物流網も徐々に正常化しているようです。
posted by 我楽思案 at 14:28| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月20日

同調回路 vs LPF。

002.jpg

少し本業も落ち着いてきたので最近再開している長波受信機の製作ですが、昨日はフロントエンドをどうするのが良いのか、簡単な実験をしてみました。

SA612AのRF入力部ですが、今は簡単なLPF(fc:100KHz程度で500KHzで-60dBぐらい)で済ませており、これはこれで良好に動作しております。
本当はBPFが良いのでしょうが、ターゲットとする周波数が20〜100KHz程度なので20KHz以下をわざわざカットするのも大変だし、そんな下のほうに問題となるような強力波もないだろうし・・・ということで、LPFで済ませてました。

が、やっぱここ、同調回路入れた方がいいだろうなー・・・ という疑問が。

というわけで、LPFと同調回路で受信状況にどの程度の差が出るのか、実際に聴いてみようと。

001.jpg

こんな感じです。
前回BB上に組んだクリコンをそのまま使います。
IF OUTに中華ラジオDE1103を繋げて8040KHzを受信し、40KHzJJYを聴きます。

003.jpg

■実験1:アンテナ(303WA-2)直結。

聴こえますがいつも聴いてる「実験2」より随分と弱い。というか、全般的にガサガサしていてSNも悪い感じです。
中波帯の強電界でSA612AのRF段が飽和している感じです。

■実験2:いつものLPF。

いつも通りにまぁまぁよく聴こえます。残念ながら60KHzは近接ノイズ波が多く受信不能。

■実験3:おかしな同調回路。

これが驚きですごい効果です。
「いつものLPF」がRST = 539 ぐらいとすると、「おかしな同調回路」はお世辞抜きで 599 ぐらい。
やっぱ同調回路最強伝説(なんだそれ)は本当だったようです。

しかしですね、FT82#75で巻いたインダクタはQがかなり低いようでJORFがバックに聴こえます。
「いつものLPF」ではこの現象はなかったので、FT82#75単同調回路だとJORFの素通りを防ぎきれないと。

ならば・・・

004.png

これ最強。いやいや、たぶんこうなるだろうとは思っていたので、推測の追認実験というお話でした。

実際に組む時は、なんとなくですが200KHzぐらいまで受信したいので、この同調回路はバイパスできるようにしておく必要があります。
20〜200KHzという広範囲で同調取ることはかなり大変なので、同調回路は20〜100KHzぐらい(それでも2バンド)。それ以外はLPFのみという構成としたいと思います。

さてと。次は8MHz帯の受信機を作りましょうか。

========
■謎メモ:

FT82#75は130t巻けば51mHとなり、PVC2連Max:680pF程度で27KHzに同調するハズが、なぜか42KHzぐらいまでしか下がらず。
巻き方がおかしかった?(そんなことあるわけないが)と思い、全部ほどいて新品のPEWで巻き直してみるも同じ結果。
PVCがおかしいのかと思って固定キャパシタでやっても同じ結果。

どうもこのFT82#75の透磁率がおかしいとしか考えられない。これ買ったときに一緒に買ったもうひとつのFT82#75は先日発振器に使ったものだけど、発振器のほうはきちんと理論値通り同調したのに何故?

結局160t巻いて、680pF程度で37KHzが限度。これから逆算されるインダクタは27mH。これ、ひょっとして#75でなくて#77か?

27mHで24KHzに同調するには:1650pF。
可変範囲640pFとすると:1650 - 640 = 1010pF。30KHzかぁ。

こんなもんかな。
posted by 我楽思案 at 10:56| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月12日

SA612A内蔵OSCを使って単体で40KHz/JJYを短波に変換してみる。

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ひとつ前の記事では、SA612Aに外部OSC/10.000MHzを入れて40KHz/JJYを10040KHzにコンバートして短波ラジオで聴きましたが、SA612AにはOSC回路も内蔵されております。

6,7pinにLC同調回路か水晶振動子を接続することで、それをOSCとすることが出来ます。
今日はせっかくなのでここに水晶振動子を繋げて、SA612A単体でコンバータを構成してみようと思います。

とは言ってもそうたいした作業ではなく、8.000MHzの水晶振動子がちょうどその辺に転がってましたので、これとキャパシタを2コ、繋げるだけです。
8MHzだとどのぐらいの負荷容量でしょうかね。10〜30pFぐらいな感じでしょうか。ちょうど机の上に18pFが転がってましたのでまずはこれで組んでみます。

20211012_150836.png

全回路図です。BB上にものの5分もあれば、出来上がりです。

20211012_140012.jpg

こんな感じで前回の実装R0015180.JPGに比べると随分とさっぱりしました。

早速、アンテナに303WA-2、IF-OUTに中華ラジオDE1103を繋げて8040KHzに合わせてみますと、あまりにもさっくりと40KHzのJJYがメリット5で入感です。

なんだろこのつまらない感 ^^)

でも、これは本当にお手軽なICですね。たったこれだけの部品で、40KHzを短波ラジオで聴くことが出来るようになります。
しかも、自分で発振しても全消費電流わずか2mA程度(@5.4V)です。すごい省エネですねぇ。

ここで使ってみたのもなにかの縁。せっかくなので、SA612Aをフロントエンドにした単体JJYラジオを作ってみましょうか。

しかしですね、どうも腑に落ちないことがあるのです。
データシートには、こういう記載があります。

Gconv / conversion gain at 45 MHz / Min:14, Typ:17 [dB]

すなわち、周波数変換だけで14〜17dBのゲインがあるってことなのですが、聴いてみるとどうもそんな感じがしないんです。
こないだまですったもんだやってた再生検波のストレートJJY受信機のときは、もっとこう、「ガツン!」って感じで40KHzのキャリアを感じることができたのですが、SA612A + DE1103だとどうもそこまでの力強さを感じられません。

使い方がまずいのかなぁ。アンテナ入力部でミスマッチしてるとか?

========
18時14分追記:
データシートによれば、RF-IN(1,2pin)のインピーダンスは1.5KΩ / 3pF(@50MHz)とのこと。
受け側はOKとして、ANT側がこれだとまずいな。トランス入れよう。

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2021年10月13日 23時27分追記:
FT50#77でトランス作ろう。
 74t : 6.0mH -> 1.5KΩ @40KHz
 13t : 0.19mH -> 48Ω @40KHz
posted by 我楽思案 at 16:52| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月10日

SA612Aを使って40KHz/JJYを短波で聴く。

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ち、小さい。というか、ミクロ。
今更ですが、産まれて初めてDBM-ICを使ってみました。
大昔、バラモジを自作してた身からすると、こんな小さいICでマジ大丈夫なんか? って感じしかしませんが、大丈夫なんでしょう。各方面から聴こえる世間の実績がそれを裏付けます。

しかし小さい。老眼と戦いながらまずは一緒に買った変換基板に実装します。

R0015177.JPG

なにかしようとするとすぐに動いてイラつくので、養生テープで羽交い絞めの刑です。

R0015179.JPG

でけた。
ここまでくればあとは普通のICと一緒。

R0015180.JPG

まずは挨拶代わりにそのへんに転がってた大昔に作ったであろう10.000MHzのOSCを使って、いきなり40KHzのJJYを短波ラジオで受信してみます。
SA612Aコンバータの回路図はなんの変哲もないものなので省略。普通にデータシート通りの接続です。
写真にあるRFCとコンデンサは中波カット用のLPF。SA612Aの外付け部品はほんの数個のキャパシタのみです。

※OSC:10000 + Target:40 = 10040 KHzで40KHzが受信できることになります。



受信日時:2021年10月10日 14時15分35秒(JST)ぐらいから
受信地 :神奈川県横浜市港北区
アンテナ:303WA-2
受信機 :中華ラジオDE1103 + SA612A(OCS:10.000MHz)

なんかさっくり受信できちゃいました。

受信できたんですが・・・なんなんでしょうか、この、つまらない感。

なんかねー、目的波がいきなりきちんと受信できたのだからこれは喜ばしいことに違いないハズなのですが、なんですかこのつまらない感は。
posted by 我楽思案 at 22:20| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月05日

LA1600で40KHzを受信する。

というわけで定番のAMラジオ用IC「LA1600」でいきなり40KHzは受信可能なのか? を、調べてみました。

巷のサイトを検索してみても、27MHzでも使えた等々、上のほうまで使えた記事は沢山見つかるものの、これで長波を受信したという内容の記事は見つけられませんでした。
データシートを見ても、「短波でも使えるよ」との記載はあるものの、低いほうへの言及は無し。

ならば自分で実験検証してみましょう。

2021-10-05.png

データシートを見ると混合はDBMを使っているとのことなので恐らく大丈夫。問題はその前段にある高周波増幅部の周波数特性ですが、中波用ラジオICなので、わざわざ手間かけて長波をカットするようなことしてるかなぁ・・・

IMG_20211003_145608.jpg

なんてことをつらつらと考えつつ、大昔(10年以上前)にこのICの評価用に組んだ実験基板がジャンクBOX内に生き残っておりましたので、久しぶりに鉛の蒸気を吸引しつつ、さっくり組み上げます。

IMG_20211003_132434.jpg

そのへんに転がってたFCZコイルの1MHzに2350pFで同調を取るとちょうど500KHzぐらいで発振してくれました。いい感じです。
これで、IF:455KHz、OSC:495KHzで40KHz受信を試みます。

■結論:LA1600で40KHzは受信できたがIF:455KHzでは大問題がある。

まぁ予見してはいたのですが、こういうわけです。

40 + 455 = 495KHz ← OSC。
495 + 455 = 950KHz ← 影像周波数。

関東圏ですと、TBSラジオの954KHzが影像周波数と4KHzしか離れていません。RS:59+40dBぐらいな感じですり抜けてきます。
でも、TBSの影で時報がひたすら鳴っておりますので、LA1600で(ゲイン低下がどの程度か不明ですが)40KHzはいちおう受信できました。

■考察:

IFを1MHzにすると、OSC:1040KHzとなり、影像周波数:2040KHz。このへんならなんにも居なさそうですが、1MHzのBPFをどうすっかなー問題が発生します。
サトー電気で1MHzのセラロック買ってきてフィルタ組んでみる?
posted by 我楽思案 at 09:41| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月04日

自作長波受信機仕切り直し。

現在進めておりました超長波受信機の自作。ここで大きく方向転換することとしました。

R0015168.JPG

まずは今までのまとめ。

・20KHz〜40KHzあたりを受信しようとした場合、従来のRF部、AF部という概念で回路設計するととんでもないことになる。
・3KHz以上はRF部と認識すべし。
・再生検波で安定して動作させることは現状の仕組み(巨大バーアンテナで同調を取る)では限りなく困難。
・高Gainで安定受信を目指すなら、一旦高い周波数に上げてから信号処理する必要がありそう。

この巨大バーアンテナを同調回路の一部として使い、さらにこれに対して再生帰還をかけようという発想自体が少々無茶だったようです。
例えば40KHzを受信しようとすると、再生検波の場合40KHzで軽く発振状態になるわけですが、この40KHzがそのまんまAFラインに流れてきてそのまんま増幅され、AF信号ラインやイヤホン、スピーカーから放射されてそこら中で帰還が発生してしまいます。
ましてや同調回路にあのバーアンテナがあるわけですからその電磁的結合を安定して制御することはそうとう困難です。

と、いうわけでまずは受信部の安定動作を確保するため、同調回路とアンテナ回路を切り離すこととしました。
すなわちこうです。

・同調回路はトロイダルコイルを使い、電磁的に外界と遮断する。
・巨大バーアンテナは外部アンテナとして使い、Lo-Zで引いてきて同調回路に接続する。

さて、そうと決まれば恒例のトロイダルコイル巻き巻き大会です。

と、その前に、現状の最終状態を記録として残しておきたいと思います。
40KHz低周波(?)の回り込みもかなり防ぎ、どうにか外部スピーカーでJJYを流すことができるまでにはなりました。

R0015169.gif

全回路図です。謎なセクションがありますがこれこそが今回最高苦労したところ。でも、バーアンテナ同調回路だと20KHzの世界で電磁的結合を制御することは不可能に近いと判断。深追いの旅は今日でお仕舞いです。



受信の様子です。手持ちで撮ったのでブレで目が疲れますがご容赦を ^^)
受信日時:2021年10月 4日 11時(JST)頃。
受信地 :神奈川県横浜市港北区

室内でもクリスタルイヤホンだと40KHz、60KHzどちらも受信できるのですが外部スピーカーだと環境音にかき消されてダメですね。
ベランダに出て動画撮影してみました。それでも60KHzは聴こえない〜〜〜。

さて、今後の展開ですがストレートラジオ再生検波大好きな私としてはここは是が非でも再生検波の道を突き進みたいところですが、ごくごく真っ当にDBMで40KHz → 2MHzぐらいにしてLA1600でスーパーヘテロダインなんつー案も検討中です。

posted by 我楽思案 at 15:43| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年10月02日

久しぶりに超長波受信。

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三ヶ月ぶりです。
昨夜、台風16号が過ぎ去り我が仕事部屋に面した北側ベランダに静けさが戻り始めた21時過ぎ、久しぶりに超長波を受信してみました。
久しぶりすぎてバーアンテナのベースとなっているまな板の上を、謎の虫(チャタテムシ?)が徘徊しております。排除するのも可哀想なのでそのまま放置です。

よく聴こえます。

40KHzのおおたかどや山はもちろん、60KHzのはがね山もメリット5で入感。60KHzのちょい上でも謎の信号が受信できます。これは68.5KHzの中国標準電波BPCかなぁ。未確認。さらにその上のほうでもなにか時報局らしき電波が受信できます。100KHzの中国標準電波BPLかなぁ。これも未確認。

しかしながら相変わらず再生検波の調整はピーキー過ぎで、ちょっとでもバランスが崩れると耳に挿したクリスタルイヤホンが激烈な発信音で我が鼓膜を攻撃してきます。

これなんとかしないとなぁ。

再生検波でなしにスーパーヘテロダインで実験回路を組んでみましょうかね。でも、ターゲットとする受信周波数が 20〜110KHz。どういう周波数構成にするのがいいんだ?

仮にIF:3579KHzとした場合、上側でやるならOSCは 3599〜3689。イメージ周波数は7178〜7268。7MHz帯の超強力中国語局のQRMあるかなぁ。こんなにも離れていれば無問題かな?

ちなみになぜにIFがあんな中途半端な周波数なのかと言いますと・・・って、ここをお読みのみなさんにとっては全然中途半端じゃないですね ^^)
NTSCのカラーサブキャリア周波数用X-tal(3579.545)がそのへんにたくさん転がってるんで、これ使ってラダーフィルタ作ろうかな。

posted by 我楽思案 at 09:42| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼

2021年07月06日

長波受信機近況報告。

週いちぐらいで更新できるかと思っていたのですが、思いの他に本業多忙状態でして。
もちろん仕事依頼をいただけることはこの上なきありがたいことなのですが、なぜか不思議と、一気に来るんですよね。
仕事がないときはマジで半年レベルでないんですが(1週間以内で終わる小さい案件は除く)、いったん来始めると、まったく関係のない業界でビジネスされている複数のお客さんから立て続けに依頼が入ります。
フリーエンジニアとして野に下ってかれこれ25年間。この傾向は かにこむ 開業当時から続きます。

不思議なものです。

そんなわけでこちらの更新も一ヶ月ぶりとなりましたが、この間なにもしてなかったわけではありません。電波を受ける機器の自作はいわば私の生命活動の一部ですから、仕事を終えてのナイトタイムに少しやってみたり・・・と、実にゆっくりですが少しずつ、進展しております。

R0015127.JPG

これが、3日ぐらい前の最新状態です。
また時間を見て回路構成等ご紹介したいと思いますが、基本方針は変更無しで、高周波増幅段に再生をかけてダイオードで検波するという少し変わったストレート受信機です。

以前、まったく制御不能だった再生帰還は、その後の思考錯誤によりスムーズとは言い難いですがなんとか制御可能になりました。これを以って、40KHz、60KHzのJJYは巨大バーアンテナのみで余裕で受信できてます。
って、当たり前ですね。腕時計の中に入っちゃうようなサイズでJJYから時間引いてくる時代ですから、こんなバカでかいバーアンテナで受信できないほうがどうかしてます ^^)

で、思考錯誤で判明したこと。

・再生コイルはほんの少しでいい。
・バーアンテナと受信回路はかなり厳格な電磁的隔離が必要。
・40KHzはAFラインでそのまま増幅されてスピーカーやクリスタルイヤホンから放射されてバーアンテナに戻って正帰還発振する。←これが再生帰還量制御不能の主原因。

というわけで現在は・・・

・バーアンテナ(同調回路)からの信号を2SK241のHi-Zで受けて軽く増幅(6dBぐらい)。
・fc:100KHzのLPFを通す(中波(JORF)混変調通り抜け対策)。
・オペアンプ2段(LMC662)で非反転増幅、オペアンプ出力からバーアンテナに再生帰還。
・同じオペアンプ出力をダイオード検波した後、3KHzのLPF(VLF〜LF帯のAF段流入阻止)を通し、2SC1815受けでAF出力

という構成になっております。

特に、再生帰還に使う再生コイルの巻数が、同調コイル巻数比で 1/50〜1/100 ぐらいで充分という、新たな知見が得られました。
短波ラジオの感覚ですと、だいたい 1/10〜1/20ぐらいな感じ。同調コイルが100回巻なら再生コイルは10〜15回ぐらいな感じなのですが、今回の事案について言えば500回に対して10回ぐらいでいい感じに再生がかかります。

それらを踏まえ一昨日と昨日の夜、バーアンテナコイルを巻き直しました。

R0015128.JPG R0015137.JPG

左が巻き直し前の実験版。右が巻き直し後のいちおうファイナル版です。ずいぶんと綺麗になりました。
実験版の同調コイルは487回巻(中途半端な数字に意味は無く、巻きほぐしたり巻き増したりいろいろ実験してて成り行きでこうなった)でしたが、今回はきっちり630回巻です。
実験版で2連ポリバリのパラ(推定680pF)で38KHzが同調下限でしたので、もう少し下に伸ばしたいな〜と思い、ファイナル版では巻けるだけきっちり巻くつもりだったのですが、途中で指がつってしまい「まぁこんなもんでいいだろ」の、630回となりました。

これで2連ポリバリで31KHzまで下がりました。推定インダクタンスは38mH。上は100KHzオーバーまで行きますので今回の目的には充分です。

800pFぐらいの固定キャパシタをパラれば20〜27KHzぐらいが受信可能になりますので、海自の対潜水艦通信やロシアのβも受信できますね。

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2021年06月06日

自作長波受信機調整用テストオシレーター完成 (^^)/

こんな感じになりました。

20210605_01.jpg

いやー、実はですね、先日基板実装してデータ取ってOKとしたユニットをケースに入れるべく、日課の散歩の足を延ばして我が自作の友サトー電気さんでケース買ってきたんです。

摂津さんのCA-60Wってヤツ。税込み802円です。これ。

20210605_02.png

買ったはいいんですけど実際自宅に持ち帰って我がラジオ工作部屋で手に取ってみると、「ちょっとこれ豪華すぎね?」。

いつもの貧乏性が ^^)

なんかちょっと違う。こんなすごいマトモなケースに入れちゃったら負けというか、俺っぽくないみたいな。意味不明ですが。
と、いうわけでこのケースは別案件のために後生大事に取っておくこととして近所の百均(ダイソー)で物色して見つけたのがこれ。

20210605_03.jpg

いい感じのブリキ缶。もちろん税込み110円です。
板厚も薄くパカパカしてますがVLFなら無問題でしょう。このチープっぽいけど必要にして充分な感じがいいですね。これに実装することとしました。
私は自作した機器や装置に銘板を付けることはしないのですが、なんでしょうかこのとってつけたようなフリーハンド銘板は。

20210605_04.jpg

実はこれ、晩酌タイム後の自室ウイスキィタイム時に、ノリでスイッチ系の穴を開けたらその後、基板が干渉してスイッチが付かないことが判明し、無駄穴となってしまったヤツを隠すための銘板でした(爆)。

20210605_05.jpg

ちゃんと考えて穴開けないとダメですね(アタリマエだ)。
開けなおした穴も、スイッチの並びが不揃いだったりしてやっつけ感満載ですが、性能に影響するところではないのでヨシとします。

中の様子はこんな感じです。

20210605_06.JPG

短波ラジオに比べると随分と大らかな配線ですが、なんせ周波数が低いのでこれで無問題です。

最終的な仕様はこうなりました。

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■VLFオシレータ主要諸元

・発振周波数
 a) 19.5 - 27.4 KHz (0.30 Vp-p)
 b) 27.3 - 115 KHz (0.35 Vp-p)

・電源
 単四電池 x 2ヶ

・全消費電流
 3 mA
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私の要求仕様としては、20 - 27 KHz と 35 - 100 KHz を押さえたかったのでまずはOK。
消費電流も想定以下に仕上がりました。単四アルカリ入れとけば400時間はガチ持つでしょう。
毎日1時間使っても1年間は行けます。
posted by 我楽思案 at 11:07| Comment(0) | TrackBack(0) | 超長波(VLF)沼