１４４ＭＨｚ　ＳＳＢ　ハンディトランシーバの製作　　　ＰＡＲＴ３

復活(2000/5/4)
４月に人事異動がありバタバタとしていましたが、しばらく途絶えていた製作を連休中に進めようと復活することにしました。ＰＡＲＴ２ではプリント基板のサイズを６５＊８０ｍｍとして、トランスバータからパターンを決めにかかっていたのですが、かなり苦労しながらも結局は決まらず数ヶ月が過ぎました。今回は６０＊１００ｍｍ（角に１２＊２４ｍｍの切り欠きあり）と言うサイズに変更すると共に、トランシーバの内部構造も変えました。正方形に近い基板にジャンパー線を出来るだけ使わず、高周波回路を組むのは大変です。送信部ではＢＭから始まりＢＰＦに至るまで直線的な配置を好みますが、スペースが無くてコの字型の配置になり、入出力が近づいてしまったりと中々上手く行きません。大きな基板にゆったり組めばいいのでしょうが小型機を目指すとそうもならず。動作を安定させながらどこまで小型化出来るかが見極め所でしょうね。

電池ホルダ(2000/5/4)

　単４＊３ホルダ　　　ホルダを糸鋸で２．５ｍｍカット

１４４ＳＳＢハンディトランシーバの１号機を作ったきっかけは、単４型のニッケル水素電池を見つけたこととＰＡＲＴ１に書きました。今や６００ｍＡＨの性能を持つ単４ＮｉＭＨも電池ホルダには恵まれません。単３なら１〜１０本まで各種の物がありますが、単４は１と２本用しか市販されていないのです。６本（７．２Ｖ）用なんて都合の良いものが無いので２本用を３個買い、それを束ねて熱収縮チューブ（ヒシチューブという物干し竿用の物）でまとめた物を使いました。その後秋葉原の鈴商で単４・３本用のホルダを見つけ（＠５０）、今回の２号機はそれを２個、両面テープで張り合わせた物を使おうと計画していたのですが、基板の設計で行き詰まったため、計画を変更しホルダを２個縦に並べることにしました。ホルダのサイズは３７＊５１ｍｍですが、今回は小型化のため長手方向に２．５ｍｍカットしたものを２個つないで全長を９７ｍｍにし、ずれ防止のため２ｍｍの皿ビスで底面のパネルに固定します。要は６本用のホルダを作った事になります。

バリコンの取り付け(2000/5/5)
ポリバリコンはサトー電気の通販を利用しＦＭ２連（＠３００）の物を使用しますが、この固定は少し工夫します。基本的にはＬ型金具でシャーシに固定すれば良いのですが、ボール減速機の芯とバリコンの芯がピタリ一致することはまずありません。一致しないままで固定すればバリコンを１８０°まわすと何処かの位置で動きが固くなります。ボール減速機はパネルに固定されているので、バリコンをそれに合うよう図１の右上の図でも示していますが、バリコンを固定する１６＊３８ｍｍの板と、その板をケースに固定するＬ型の金具を作り、相互に固定する穴を少し大き目に開けておいて（あるいは長穴にし）、芯合わせしてから固定します。要はＸ、Ｙ、Ｚ方向とそれらを合成した傾きに対し、後から調整できる構造にする訳です。

芯合わせの方法(2000/5/5)
ボール減速機とバリコンを固定するネジをゆるめておきます。ボール減速機のツマミを回してバリコンがつれ回り（一緒にまわる）しないかをチェックし、もし回るようなことがあれば芯が出ていないわけですから、バリコンの位置を調整します。芯合わせが出来たらボール減速機とバリコンを固定し、さらに１８０度に渡ってツマミがスムースに回るかを確認します。

目盛り板の固定(2000/5/5)
６：１の減速機では目盛り板を固定する穴があいているのですが、４．５：１の減速機は板を固定する穴がありません。あれこれ考えていますが、最終的には接着剤を利用するしか手が無いかと思っています。

　　　図１　トランシーバ概観図　　　　　　　　　　　　　　　　

　　図２　トランスバータＰＣＢ図

　　図３　ＳＳＢジェネレータＰＣＢ図

プリント基板の設計(2000/6/4)
図２と３にプリント基板のパターン図を示します。随分部品の密集度が違いますね。コイルが多い分、トランスバータの基板設計は中々厳しかったです。スペースを稼ぐため、パスコンとして１０３のチップコンデンサを多用しています。基板の穴開け数を減らすことができ、その面でも楽なのですが、どうも取り付けを忘れそうな気がします。グレーの部分がアースで、実際には回りを塗りつぶす事になります。

ラダー型水晶フィルタ(2000/6/4)
フィルタに使う水晶の選別をします。１２ＭＨｚの水晶は池田電子(@100)と千石電商(@150)で買ったものが手元にあります。簡単な無調整型の発振回路を作って周波数カウンタで測定し、池田電子で買った１２個程の中から周波数の近いものを５個集めました。バラツキは４００Ｈｚ程です。また千石で買ったものは２ｋＨｚほど下だったため、局発用として使います。回路図では局発をＶＸＯとし４．７ｕのインダクタを入れていますが、これは省略できそうです。基板の方にも入れていますが、ここもジャンパー線に出来そうです。

プリント基板の作成(2000/7/10)
６０＊１００ｍｍ（角に１２＊２４ｍｍの切り欠きあり）のサイズにガラエポ基板を切り出します。曲尺を基板に当てケガキ針で片面を数回、両面より溝をつけます。溝の部分を基準に上下を板ではさみ、外に出た部分をこぶしで一撃。ペキリと折れたら端の部分のバリは細かいヤスリで削り落としてください。特に銅泊部分は念入りに行い、指でさわって滑らかになっていれば結構です。切り欠き部分は糸鋸で切り落とします。裏面印刷したパターン図をテープで基板に貼り付け、部品を取り付ける穴の部分をケガキ針で突いて、基板の銅泊部分に印をつけます。そして印を付けた部分をパターン図を見ながら油性マーカー（ゼブラの極細サインペン）で塗っていきます。各部分を結んだら、残りの空き地はアース部分として塗りつぶしましょう。線として結ぶ部分も出来るだけ太くして電気抵抗を減らすと共に、塩化第二鉄の消費量を減らします。なおトランスバーター部は両面基板、ジェネレータ部は片面基板にしました。

パターン図の修正（2000/7/10)
回路図とパターン図のチェックは入念にやりますが、それを基板に写し取る時も同じです。もし間違えた時は細めのスティック消しゴムか製図用の砂消しゴムを使い油性ペンで書いたパターンを消します。ごく一部であればケガキ針等で削りとることも出来ます。残ったカスは筆やハケ等で掃除します。

穴明け(2000/7/10)
穴明けは電気ドリルを使うと楽に出来ます。ドリルはハイスよりも秋月で売っている超硬の物（再研磨品１０本３００円）の方が切れ味は良いです。ドリル径は１ｍｍ、シャンク径は３．２ｍｍ。この超硬ドリルを使う時は垂直に穴を開けないといけません。少し傾ければポキリと折れてしまうのです。硬い分脆いですね。慎重にやれば良いとはいうものの、何せ穴の数が多いですから少し気が緩むとポキリです。今までに何本折ったのやら（トホホ）。ということがあり今度はドリルを垂直にスライドする器具を使おうと思っています。ＰＲＯＸＸＯＮの電気ドリルが６ｋ、ドリルを支える器具が２．７ｋ、どうも高いのにつきそうですね。要は小型のボール盤を準備しようと思っている訳でして、サンハヤトでもあると思うのですが、近所のＤＩＹショップにはありませんしね。

エッチングに失敗(2000/7/16)
パターン図を書き写した基板を発泡スチロールのトレイに入れ、塩化第2鉄の液に漬けました。液は４５℃程度に暖めると良いので、別のトレイに湯を入れ基板のトレイをその上に浮かし湯煎します。発泡スチロールは断熱性が良いので余り湯煎には向かないかも知れませんが、適当な入れ物が無いので使いました（実は昨日の夕飯の材料が入っていたものでして）。端っこから銅泊が溶け液が銅イオンで青くなっていくのを見ながら完成の時を待ちました。ほぼ溶けたので基板を取り出し、タワシでこすりながら水洗すると、銅泊面がまだらになっています。エッチングしている時に油性マーカーが剥がれ液に浸されたのですね。銅泊面に油分が残っていたのでしょうか、マーカーの着きが悪かったようです。溶けて切れてしまった銅泊部分もあり、修正して使えない事もないが、やり直しも考えなくては。しかし手元には基板もエッチング液も残ってない。

長らくプリント基板を作っていなかったといえば言い訳になりますが、銅泊面を水に浸した布（すなわち雑巾）で拭いただけでは駄目だったようです。基本動作を忘れていましたね。細かいサンドペーパーで磨くかベンジン等で表面を拭かなければ油分が取れず、結果的にマーカーで塗った部分の着きが悪くなりました。いわゆるノウハウと言うものも継続して実践してないと身にはつかず、チェックポイントを飛ばしてしまっては思っていた結果はでません。残っていた切れ端の基板にマーカーを塗り、乾いてから指でこするとポロポロと取れました。これでは綺麗な基板を作ろうと思っても無理でしたね。ちなみにＡＹＯ丹羽さんの本を読むと「銅泊みがき」をしてマーカーの着きを良くし、更に下の銅泊が見えなくなるほど厚く塗るように書いてあります。なお両面基板の片側は厚手・幅広のビニールテープを貼り、エッチング液の浸入を防ぎ、これは上手く行きました。

ＰＲＯＸＸＯＮの電気ドリルで穴明け（2000/7/16)
ミニルータという彫刻、彫金に使う工具を出しているメーカーから小型の電気ドリル(No.7101 @6k)とドリルスタンド(No.7005 @2.7k)が出ています。家の近所のＤＩＹショップにあったので昨日買いました。回転させると音が少し大きい感じがしますが、シャンク径３．２ｍｍの超硬ドリルをクランプして順調に穴を明ける事ができました。失敗した基板に穴明けしても意味無いですが、まあ練習ということで。。。

気になるエッチング液の廃棄(2000/7/16)
塩化第二鉄液の廃棄について、サンハヤトの説明書きには同梱のセメントのようなもので処理する手順が書いてあります。ＡＹＯさんの本にはトイレ等に流す様にと書いてありますが、昨今の環境問題を見るにつけ下水に流すのはまずいようです。昔は地面に吸わせていましたが、これはもっといけませんね。天ぷら油の処理方法を見習い、ビニール袋に新聞紙を丸めて入れ、それに廃液を吸わせゴミとして捨てようと思いますが、焼却すると塩素があるからダイオキシンが出るのか、いや管理された焼却施設なら問題ないのではと、もう少し調べる必要がありそうです。

スピーカの取り付け(2000/7/23)

このリグに使うスピーカは直径３６ｍｍ、厚さ４．４ｍｍ、1個１００円程度で出回っているもので、立てて使う事が多いため蓋の手前側に取り付けます。音を通過させる穴は２ｍｍのドリルを使い５ｍｍ間隔で明け、またスピーカの取り付けは市販の金具もありますが、ここではアルミの切れ端を使い、幅５ｍｍ長さ１０ｍｍ程度に切った１ｍｍ厚のアルミの端をラジペンで２ｍｍ程つかんで９０度曲げ、またビスを通す２．２ｍｍの穴も明け、これを４個作ります。スピーカへの線は基板あるいはイヤホンジャックから直接結ぶ事が多いのですが、自作リグの場合は蓋を取り外して調整することが多いため、線を脱着出来れば便利です。ここでは何と言う名前の部品なのか分かりませんが、ＩＣのピン間距離と同じ２．５４ｍｍのピンが黒の絶縁物（ベーク）のずらりと並んでおり、そのうちのピン２個分をチョコレートよろしく割った物を２個作り、プラグとジャックとして使います。

目盛り(2000/7/27)
　　

１ｍｍ厚の白色塩化ビニールで作った丸い目盛りは、表面を細かいサンドペーパーでこすった後、レタリングで目盛りをつけ、クリヤラッカーをスプレーして固定します。もっともこれはリグが完成し、周波数の範囲が確定してからの話ですが。そして円板の固定は水道用のパッキン（ＰＰ４０　２個入りで９０円程度）を利用しました。外径φ１２、内径φ８、厚み２ｍｍの二トリルゴム製でこれを２個使い円板を挟み込んでみました。パッキンと円板は接着剤で固定した方が良いかも知れませんが、しばらく様子を見ることにします。目盛りの位置を示すマーカーは、三角のレタリングを正面パネルにつけたこともありましたが、もう少し立体的にしようと２ｍｍ厚のアルミ板を使うことにしました。一辺５ｍｍの正三角形にけがき、中央に１．５ｍｍの穴をあけてから２ｍｍのタップでネジを切り、ハンドニブラで大まかに三角形に切り出したあと、ラジペンで挟んでから細かいヤスリで正三角形に仕上げます。正面パネルには２．２ｍｍの穴を明け裏側から２ｍｍのビスで固定し、飛び出したネジ部をニッパーで切り、最後に表面を細かいヤスリで仕上げます。手間のかかる仕事ですがこだわりたい部分です。正面パネルを塗装後、黒あるいは白で塗装をすると良いでしょう。

再び基板製作(2000/7/30)
エッチング液を買い求めに日本橋まで往復しました。ＪＲと大阪地下鉄を利用して1時間強。途中まで定期があるので往復９２０円（どうでもいい話ですが）。家に帰ってから再び基板作りです。ポンチで穴部を写し取りφ１のドリルで穴を明けます。プロクソンのミニドリル(No.7101)の三つ爪チャック部は余り精度が出ず、芯出しに時間がかかりましたが、スタンドのおかげでドリルを折ることもなく無事穴明けを終了（１号機ではドリルを数本折りました）。しかし製造元「キソパワーツール」というところなんですねぇ。精度に問題ありだなぁ。

銅泊をスチールたわしでしっかり磨いてから充分に乾燥させ、サインペンでパターンを描きます。同じ所を何度かこすりながらインク液をタップリつけます。説明書によると２００ＣＣのエッチング液で１００×１５０ｍｍの基板が３枚エッチング可能とのこと。今回は１００×６０ｍｍが２枚ですから、エッチング液は６０ｃｃ程で良いのでしょう。ボトルから１／３程度を発泡スチロールの皿に入れエッチング開始。器を揺らせながら約２０分で銅が溶けました。気温３２度なのであまり液を暖める必要は無さそうです。基板を取り出しクレンザーをつけてスチールタワシで表面を磨き、充分に水洗いしてから乾燥させます。太陽がじりじりと照り付ける夏の日は汗もでますが、水も塗料も接着剤よく乾きますね。今回は綺麗に仕上がりました。

次は基板にフラックスを塗ります。ハケで塗るのが普通でしょうがシンナー等でのハケ洗いがあるため、ここではガーゼをマッチ箱程度の大きさに切り、ピンセットではさんでハケ替わりにしました。お医者さんが患部に薬をつける要領ですね。このフラックス液も充分に乾燥させることが大事で、生乾きの状態では指にベタベタとついてＢＦです。針金でぶら下げて半日か１日位放って置いた方が良いでしょう。両面基板のグランド面（部品を取り付ける面）は部品を取り付けた時、グランドとショートしないよう３ｍｍのドリルで穴繰り加工をしておきます。

半田付け開始（2000/7/31)
ジェネレータ部の基板から半田付けを始めます。図３の基板図には載っていませんが、５つの水晶のケースをスズメッキ線で半田付けしながらつなぎ、グランドに落とします。ここでパターンの写し漏れを３個所発見。リード線の切れ端を使って結ぶ事にしました。サインペン写し取り方式の弱点ですねえ。今度は感光方式をやってみよう。トランスバータ部はジェネレータ部に比べるとかなり密集度が高く、そのためチップコンデンサを使っていますから半田付けはなかなか大変です。目が見えなくなって指先が震えだしたら、こんな小さな部品の半田付けは出来なくなりますね。自作を続けるには健康の維持が大事なようです　hi。両面基板の半田付けでは部品がグランド面に付かないよう少し浮かす事が必要で、リード線が長くなる場合はエンパイヤチューブを利用します。

電気を流す(2000/8/1)
ジェネレータ基板をケースに取り付け電源系とＳＰの配線をして７．２Ｖをかけます。電源ＯＮでＳＰからはプツッと言う音は聞こえるもののそれ以外ＡＦーＧＡＩＮを最大にしても何も聞こえません。調べていくと受信状態なのに送信電圧が０．５Ｖほど出ています。ランドを切ってみると水晶フィルタを送受信で切換える部分のシリコンダイオードが不良で、本来高抵抗を示すべきものが数１０ｋΩしかありませんでした。受信部の電圧が送信回路に逆流し、ミュート回路に入りＬＭ３８６の３ピンに印加されていたわけです。１山いくらで買ったＩS1588もどきですが、今までこんな事無かったんですねどねえ。

受信部を動作させる（2000/8/2)
トランスバータ部のコモン電圧部に７．２ＶをかけＶＸＯ部を動作させます。発振周波数が１４．６８〜１４．７０ＭＨｚくらいになるようＶＸＯのコイルとポリバリ内蔵のトリマを調整します。出力コイルにＲＦプローブをあて出力が最大になるよう調整します。アンテナを接続し、基板各部の配線を行いスピーカをつなぎ電源ＯＮで、まずは２ｍの受信ができました。１号機ではこの時点でＡＦの発振をおこし「ピュー」という音が出ていたのですが、今回それはありませんでした。手持ちのトランシーバ（ミズホＭＸー２）をＣＷ送信状態にし、Ｓメータをみながら最大に振れるよう受信感度を調整しました。

送信部の動作（2000/8/4)
送信部への配線を終え通電したものの出力が殆ど出ない現象があり、調べた結果パターンミスが1個所。元の図は正しく、パターンの写し間違いでした。出力は２００ｍＷ程出るものの、回り込みや変調につれてのＱＲＨもあり、さてさてどこから手をつけましょう。

送信部の調整（2000/8/5)
この製作記事のＰＡＲＴ２で送信部の不安定動作対策として石を２８５１から２０５３に代えたというものがありました。今回もそれを行い少し改善された感じがします（ベースバイアス用抵抗は１ｋΩを１．５ｋΩに変更）。各コイルの調整で出力は３００ｍＷまであがりました。しかし出力の上の方で少しリニアな感じがしなくなります。この基板ではつけていませんがＴＰ（テストポイント）をつけておく方が後々の調整には便利ですね。ジェネレータ部はほとんど必要ないもののトランスバータ部ではその必要性を感じます。

しばしＱＲＸ(2000/8/6)
現段階で少し気になるのが送信ピークに近いところでのリニアリティの崩れと、ＶＸＯの安定度です。ＶＸＯについて現在作っている２号機ではＶＦＯに近い領域で動作しているような印象を持っていますが、試作機では見事なほどに安定しているため、水晶の個体差がでているのかなと思っています。もうすこし時間をかけて評価しましょう。あとはケースの塗装とレタリングを残しますが、ここで一端まとめを行う事とし、ＦＵＪＩＹＡＭＡβ版の試作があるためしばしＱＲＸします。

◆2号機の試作に入る段階で下記変更点をあげたのが昨年の１０月でしたが、この９項目はすべて実行しました。結果的には若干の課題は残るものの、１号機の不安定な動作については改善できたものと思います。
１．ファイナル部の同調は入力、出力とも空心コイル（直角に取り付け）だったが、今回入力はシールド
　　ケース付き７Ｋ型。出力はトロイダルコアを採用。
２．増幅各段毎電源回路に高周波チョークを入れ、デカップリング回路として相互干渉を防ぐ。
３．銅泊面を背中合わせにするより、部品取り付け面を背中合わせにした方が良いかも知れないが、
　　コイルの調整ができないので、ここは当初からシールド板を採用しておく。
４．トランスバータ部のみ両面基板を採用し、片面は全面アースとする。
５．１号機は使わなかったが出力にＴ型のバンドパスフィルタを採用。これもトロイダルコアの方が良いかな？
６．送受切り替えに６Ｖ２回路２接点のリレーを使っていたが、電子スイッチに変更。
７．送信部ＢＭはＳＮ１６９１３をやめ２ＳＫ４３９＊２のバランスドミクサとし、その後３段の同調回路を入れる。
８．０．０１ｕＦのパスコンはチップ部品を採用して小型化をはかる。
９．ガラエポ基板の穴明けには秋月で売っている１ｍｍの超硬ドリルを使い電気ドリルで明けたが、少し傾くとドリルがよく折れたので、今回はサンハヤトかリュータのボール盤購入を検討。

更に追加部分としては
１．同調は４．５：１のボール減速機を使いチューニングを楽にする
２．ＲＩＴ回路を追加する

２号機の出力は３００ｍＷ。重量はアンテナとマイク抜きで４４０ｇ（単４ＮｉＭＨ＊６含む）。大きさは110*44*95（突起部を含まず）。また製作費用は約９ｋです。１号機が１５ｋでしたから、４．４ｋの水晶フィルタを自作のラダー型フィルタにしたのと、ＶＸＯ用水晶が特注(１.5k)だったものを、１個１５０円の市販品にしたことが大きくコストダウンにつながりました。もっともボール盤の購入で１０ｋ近く投資していますが。。。設備投資した以上、回収するためには更に自作は続けないといけませんねぇ。

追加版です(2000/8/15)
変調につれてのＱＲＨの原因は、ＶＸＯ発振部Ｃ１９０６のエミッタとＫ２４１バッファ部とを結ぶ５Ｐのコンデンサを間違えて０．０１μにしていた事のようです。ＶＸＯのページでも述べていますが、結合Ｃは数ＰＦにしないとバッファがあっても影響を受けてしまいます。調整を進めながら一部回路定数を変更していますので最新版(2000/8/13)をご覧下さい。

今回電池ホルダとして鈴商で買った単４＊３本用２個を追加工して使っていますが、リグをひっくり返したりすると電池が浮いて接触が危なくなる事がある為、押さえとして０．５ｍｍの塩ビ板を基板と電池の間に挟み込むように追加しました。電池ホルダで直列のものは、電池をグリップするような構造になっている事の意味が分かります。

底部にゴム足を追加。ネジ止め式のゴム足で小型（接地部の直径が１０ｍｍのもの）のものが大阪では見つかりません（両面テープ接着式か、ダボ付きのものはあるのですが）。町田のサトー電気へ行った時に買ったものも底をついたため、サトーの通販で買う事にします。底部の１ｍｍアルミ板には電池ケースがべったり取り付けてあり、通常の３ｍｍビスナットでは取り付かないため、２．６ｍｍの皿ビスを底部の板に埋め込み、ゴム足はナットで固定する事にします。両面テープ式のゴム足は、どうも信頼できないので止めました。

部品が手に入らないのではなく、取り扱う部品の種類を減らした販売店に問題ありですね。メーカーは作っているんだけど。。。　まあ儲からないからしょうがないか。こっちが努力して扱っている店を探すしかないのでしょう。