クリスタルフィルタ

はじめに(07/03/03)
　トランシーバを構成する部品の中で一番高価なものはクリスタルフィルタで、サトー電気で購入できる９ＭＨｚのものは＠４６２０します。ところがこれを自作すると数百円で出来るため、トランシーバの製作記事ではラダー(梯子）型フィルタを使ったものが多く紹介されています。水晶とコンデンサだけという回路としては簡単なものですが、部品選びにはちょっとしたコツがあります。また帯域測定については、スペアナやネットアナを使った画像が紹介されており、腰が引けてしまいますが、ここでは簡単な測定装置とパソコンで表示する方法を紹介します。

水晶をそろえる(07/03/03)
　安く手に入る水晶としては池田電子の＠１００があります。また時々１０個５００円程度で売っており、フィルタを自作するようになってからは、無駄と思いながらも色々な周波数のものをまとめ買いするのが習性となってしまいました(hi)。水晶のケースに表示している周波数は同じでも、それぞれ少しずつズレがあるため、簡単な発振機を作って事前に周波数をチェックしておくことが必要です。そして周波数を水晶のケースにマジックでメモしておくと後々便利です。ＳＳＢ用フィルタの帯域幅は約３kHzですから、水晶を選ぶ場合は目安としてその１／１０の３００Ｈz以内に収まるものを選びます。また使用するコンデンサも容量の揃っているものが理想です。容量計があれば測定できますが、ない場合は同じ店で買った物を使うようにし、色々な店でバラバラに買ったものは避けたほうが無難と思います。

ラダー型フィルタを組む(07/03/03)
フィルタの帯域特性を測るため、下のような装置を作りました。ＯＵＴ端子にデジタルテスタをつなぎ、ＩＮ／ＯＵＴのスイッチを切り替えながら入出力電圧を読み、エクセルでグラフ化（散布図）します。Ｘ軸は周波数、Ｙ軸は損失のデシベル表示とし、計算式は　２０ＬＯＧ（出力電圧／入力電圧）　を使います。Ｘ軸の周波数は５００Ｈｚ単位で変化させ電圧を記録します。

下の回路では１４．３１８ＭＨｚの水晶を使って５素子のフィルタを組みました。インピーダンスのいたずらか、時々入力電圧よりも出力電圧のほうが高くなる現象があり首を傾げますが、フィルタの帯域とは直接関係無いので、そのまま測定を進めることにしました。

なおコンデンサ（Ｃ１、Ｃ２）の値は水晶や周波数によって調整が必要で、Ｃ１で４７Ｐ〜１００Ｐ、Ｃ２で１００Ｐ〜２２０Ｐ　の間で適切な値を探してください。なおＣ２はＣ１の２倍必要ですが、無い場合は近い値のコンデンサを使用してください。

　測定回路

　測定装置はラグ板に組み、バリコンのツマミを回しながら周波数を変えて測定します。

上のグラフは実測した１４．３１８ＭＨｚ　５素子ラダー型クリスタルフィルタの特性。帯域は２．８kHz程、ＵＳＢでのキャリヤポイントは１４．３１１５ＭＨｚほどです。

　５０ＭＨｚのトランシーバへ実装しました。