ダイオードスイッチ（Diorde Switch） No.2 [その他]
手持ちにバンドスイッチ用Pinダイオード １S356があったので特性を見てみた。
挿入損失は、100MHz程度まで1.0ｄB、1個当たり0.5ｄB アイソレーションも30MHｚで37.5ｄB ２０MHzまでは40ｄB以上と、前回試験したものと比べて優秀であった。流石にバンドスイッチ用である。
メーカー製リグのバンドスイッチにしようされているものもこれらPinダイオードが使用されているのであろう。
難点としてはその入手性と、チップ部品であることだろう。用意に入手できるリードタイプは無いものだろうか。
マルチバンド切り替え及びフィルタ切り替え等結構悩むところだ。
ダイオードスイッチ（Diorde Switch） [その他]
各周波数対応のDDS発振器を作るにあたって出力のLPFを各周波数対応にしようと思うのだが、その切り替えにダイオードスイッチを検討している。そのための基礎実験を行った。
実験に使用したダイオードは
１）整流用ダイオード（LT154）
２）汎用スイッチングダイオード（１N4148相当）
３）Pinダイオード（MI-303）
実験は、LPFの入出力を切り替えることから2個直列での特性を調べてみた。周波数による挿入損失、電流による挿入損失及びOFF時のアイソレーションを調べてみた。
結果は左図の通りである。
電流が少ないときは、Pinダイオードが一番小さい挿入損失である。多く流したときもPinが最小であるが、他のものもそれなりに少なくなっている。概ね10ｍA程度流せば2dB以下の損失となっている。30ｍAも流すならリレーでもいいのかなと思える。
アイソレーションについては、以外にもスイッチング用の1N4148が -40dB近くと優秀である。これは予想外であった。1S1555では-30dB程度でPinより劣っていたのだが。
ただし波形に歪が出ているのが気になる。高速スイッチングが得意なダイオードなので、スイッチングしてしまい、そのノイズが出るのであろうか。ダイオードスイッチは、スイッチングではなく、電流によるON/OFFで、信号自体はスルーとなるはずである。従ってON抵抗が低いものほど損失が少なくなる。整流用ダイオードの損失がそこそこであるのは、このON抵抗が結構低いからである。
総合的に見てやはりPinがいいと思う。使うところ（今回のように発振器出力のPLF等）によっては半鐘スイッチング用ダイオードでも問題ないようである。
市販トランシーバーの受信部のバンドパスフィルタにはもれなくダイオードスイッチが採用されている。これらは大体Pinダイオードが採用されている。ただダイオードの挿入損失とフィルタの損失は受信TOPではSNの点でも結構な重荷になるような気がする。既製品の損失を見てみたいものだ。自作する場合は極力これら損失を減らしたいのだが、リレーを並べるのも大変である。マルチバンドとなると色々検討事項が増えてくる。アイソレーションについても極力大きくしたいところである。そのためにはダイオードを複数個使いアイソレーションを大きくしたり、逆バイアスを掛けることにより大きくしたりとか方法は幾つかあるようであるが、シンプルにするためにはモノバンドのRF部分を作り有る程度増幅してから切り替えることがいいのかも知れない。
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この実験と同時に多バンドLPFを作ってみた。スイッチに使用したダイオードは1S1555である。その特性は左図の通りである。カットオフ周波数は、VFOを考慮して中間周波数分（8-11Mhz程度）高めとなっている。各定数については参考になら名と思うので省かせていただいた。普通のパイ型３段である。それなりに使えそうだ。
ダイオードスイッチだけでも結構考えさせられるものである。
Burst Signal Generator [測定器]
受信機を作ると色々な課題が出てきる。特に受信機の特性を左右するものにAGCがある。これの良し悪しで聞きやすさがまるで変わってくる。これには個人の好みもあるので一般的に通用する数値として表すことが出来ない。しかし毎回感覚で処理するわけにも行かないので、AGCの数値と個人の感覚を合せて記録していく必要がある。
このときAGCの数値として一般的に言われるのはアタックタイムとリリースタイムである。これを数値化するためにRFバースト信号発生器を作ってみた。 RF信号をパルスでON/OFFさせる
ものである。これにより出来たRF信号を対象となる増幅器（IF増幅）に入力し出力をオシロスコープで観測する。このデータと聴感を記録することによってAGCを評価すればいい。
回路は、単純でアナログスイッチ用ICを使用しクロックでON/OFFするだけのものであり、部品点数も電源以外はICのみである。アナログスイッチは手持ちのMAXIM DG300CJというものを使用した。一般的には74HC4066 が簡単に入手できる。
CLOCKの信号源はTTLレベルの方形波だOkなので簡単に作れる。555タイマーICやファンクションジェネレータ用IC XR2206CP、8038,038等がある。RF信号はSG、DDS,VFO色々あるので、このスイッチさえ出来れば簡単に出来る。
アナログスイッチ以外にDBMやDDSとマイコンで作る方法もあり、ICOMのBEACON№66、92にJE1UCI 冨川さんが発表されているので参考にしてください。
出来上がった発生器にSGから8,20,28MHｚ ファンクションから50HzのTTLレベルの信号を入力してみた。（写真参照）
これを見ると21MHｚまでは問題ない。28MHｚではOFF時の漏れが大きくなっている。中間周波増幅器であれば１０Mhz
辺りで使用できれば問題ない。
これでAGCが定量的に見ることが可能になる。
秋葉原 [その他]
久々に秋葉原巡りをしてきた。
知り合いからの情報で鈴商が今月末で店じまいとのこと。これは行かねばと思い立ったわけである。
写真は鈴商で今日買ってきた部品。
既に秋葉原は電気街ではなくアニメ、お宅の街と化しているのだが、頑張って昔からラジオ少年の為のお店を継続しているところもある。しかし小沢電機をはじめ多くがここ数年で閉店となってきた。そして鈴商が閉店。幸いに通信販売は継続するとのことであるが、整理してラインアップするのには結構時間がかかりそうだと言っていた。商品を見ながら、「これは何かに使えそうだ」と発見し喜ぶ そんなお店が少なくなった。
秋月も久しぶりだったが、「えっ」というような様変わりであった。ほとんどの商品がビニール袋に入れてありバーコード付きのタグがつけてある。さらに細かい商品も全て引き出しに入れられている。部品を見ながら「あれに これに」といった具合に手に取りながら買うことができない。何がどこにあるかは店員に聞かなければならない。
聞くところによると秋月も既に3代目らしい。合理的にしようという若者の考え方かもしれない。
今後秋月に行くときはNETで商品を物色しリスト化し行かなければならない。つらいな。
時代は変わっていきますね。変われないラジオおじさんたちはどうしましょう。
ベランダアンテナ ( Verandah Antenna ） [アンテナ]
今、受信機を製作しているが、最終的な調整には、やはり実際の信号を聞いてみることが重要である。
東京自宅にはアンテナが一通りあるが、名古屋マンション（3階建ての3階）には５０MHｚの電線ダイポールがベランダにぶら下げてあるだけで、HFは聞くことが出来ない。
そこで電線を物干し竿にぶら下げて外部に突き出したところ、7MHｚにおいてそこそこ受信できることがわかった。
3階建ての3階であることも良かったのかもしれない。
これに味を占め釣竿アンテナなら何とか設置できるかも知れないと思い、製作を始めた。 NETで釣竿アンテナを検索すると沢山ヒットする。いろいろ見てみたが、殆どがワイヤー用アンテナチューナーを使用している。又、巻き方についても余り情報がない。アンテナチューナーまで投資する気も今のところない。
今までの経験上あまり短縮しても良い結果が出たことはないので、取敢えず7MHｚ用に10ｍを巻くこととした。
竿はアマゾンでグラスファイバー釣竿を検索し安いもの（2,980円中国製）を入手。6ｍ以上の長さがある。最近はカーボン製のものがほとんどであるので注意が必要である。取り付け及び収納を考慮して先端4ｍをエレメントとして使用、２ｍを固定等とすることとした。
巻き方は最初に根元（先端から４ｍ）のところに1.2ｍｍビニール電線を密巻にする。次にこれを先端まで引き伸ばし、巻き込んでいく。ところどころインシュロックで固定して終わり。
根元にMコネクタをこれまたインシュロックで取り付け芯線を半田付け。同じ長さの電線をコネ
クタアース側に半田付け。
これをベランダから水平に突き出して終わり。アース側は今のところベランダ内にぶら下げ及び転がしてある。
周波数調整、インピーダンス調整は今後行う。取敢えずこの状態で受信してみると、3.5及び7MHｚではそこそこ聞こえる。
今後ぼちぼち調整する予定である。旨く送信できるように調整できればいいな。これで取敢え
ず受信機の評価くらい出来そうである。
４ｍであるが突き出してみると結構迫力がある。ご近所からクレームが来なければいいなとおもう。勿論使わないときは格納していることは言うまでもない。
Test Receiver No.5 [受信機]
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前回のRF-AMPにE-B間のNFB対策をしてみた。「トロイダル・コア活用百科」によると、歪みはエミッタの非直線性によるとの事で、ここにNFBをかけ改善するとの事である。詳しくはトロ活を参照されたい。
NFB用のコイルにはFB801-43に1次１回、２次２回巻きである。
その結果は左の写真のようになった。7MHzでは数ｄBmの改善が見られた。周波数が高くなると伸びはなくなっている。
コアの材質や巻数によりもう少し改善が期待できるかもしれない。
この電圧でIM3が+34dm程度取れればOKではないだろうか。
2SK125を2本使ったゲート接地アンプも測定して比較してみたい。また２SC1426のプッシュプルや2台合成なども期待できるかも知れない。
増幅度では、この対策を行った場合、高域（50Mhz以上)で無いときより低くなっている。HFにおいては問題なく10dB稼げているのでOKとする。
今回はこのままで取敢えずTEST受信機を構成していく予定。
Test Receiver No.4 [受信機]
ジャンク箱を漁っていたら、このようなPower Splitter/Combinerが出てきた。早速Mini Circuitsのデータを見たら、これは使える。ということで早速RF_AMPのIMDを測定してみた。特にIM3は、第3次相互変調歪で、AMP等の性能評価に用いられている。
計算は、近接した2信号（今回20KHz）を入力しその出力レベルをPo（dBm) 第3次歪を P3（dBm)とすると
IM３(dBm)＝Po+（Po-P3)/2 となる。
当然大きいほど大きな信号に対しても歪が少ないということになる。
今回の2SC1426NFB_AMPは写真のようになった。もう少し改良すると数dB改善できるらしい。さらに同一回路をパラやPPにしたり、もっと大容量の素子を使ったAMP等に取り組み+40dBm越えを達成しているOMもおられるようだ。
（以下測定方法にミスがありましたので記事内容を書き換えました。）
IM3の測定には2信号発振器とスペアナが必須であるが、その使用方法にもコツがある。今回始めて測定したが、スペアナ本体のダイナミックレンジ、ノイズフロア、内部歪み等に気を使う必要があった。当初内部歪みをIM3として測定してしまった。基本の2信号を直接入力し、レベルあわせ及び歪みチェックを行い、必要であれば内部アッテネータをマニュアル設定し歪が見えなくなることを確認する必要があった。簡易型スペアナにはアッテネータのマニュアル設定がないものもある。これらでは測定が難しい。
高周波測定の難しさを改めて知った思いである。
そして改め測定したものを掲載する
各周波数においてIM3 30dBmを超えている。
21MHｚは写真ミスにより掲載していないが30dBmは超えている。
次は、E-B間のトロ活にあるNFB対策をやってみる。
Test Receiver No.3 [受信機]
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前回のMixerに続いてRF-AMPを製作。
回路は「トロイダル・コア活用百科」にあるNFB-AMPとした。これはノートンアンプと呼ばれている。Low_Noiseと高IM3を期待してのことだ。
原回路ではトランジスタに2SC1747というｆｔ1.4GHz Pc 0.3WのRF用トランジスタであるが、手持ちの２SC1426を使用した。
2SC1426は、CATVブースター等に使用されたLow_NoiseのRF用でｆｔ2.5GHz Pc 3.5Wと２SC1747に比べてかなり強力である。データシートによるとIMが低くなるのは、40-50mA NFが低くなるのは3-5ｍAとなっているが、今回はHF-50MHz程度なのでIM重視でIc：45mAとすることとした。
ほとんど原回路のままなので、詳しくはトロ活を参照されたい。
出来栄えは写真の通りで、100MHz程度まではおおむね+10dBの増幅度であった。信号純度もきれいな感じであるが、詳しくは２信号によるIMD測定が必要である。2信号SGを作る必要がある。今回はTEST受信機なので、全体構成が完成したのち測定してみたいと思っている。
因みに入力+10dBm程度が限界である。RFトップには十分と思う。（S9+60dB＝-13ｄBmなので)
これで一応RFからAFまで基本ユニットが完成した。これから調整作業が始まる。
Test Receiver No.2 [受信機]
前回IFからAFまで作成した。今回はMixerを製作。
回路は高IPと利得が少しあることからFET４本によるアクティブDBMとした。
このMixerは、中・高級機では一般的なものなので、特に解説は不要であろう。
FETには2SK125でIdssをそろえたものを使用。RF_INとLo_INにはトリファイラ巻きの広帯域としている。IF_OUTはFCZ7-9MHzを使用した。このFCZコイルは１次側がバイファイラ巻きとなっているのでここに最適である。一般のIFTコイルではバイファイラ巻きにはなっていないのでちゅいが必要である。
今回の仕様としては、
RF入力： 7MHｚ
IFOUT： 8.234MHz（クリスタルフィルタ周波数）
Lo IN： 15.234MHｚ
尚、トロイダルコアは、この前の稿で紹介した7Kタイプのベースに取り付けたものである。
出来上がりのデータは写真を参照願いたい。調整はバランスボリュームで基本波が最低となるよう調整する。少々クリティカルではあるが、ストンと消えてくれた。次にLo信号のレベルを変化させ最適値を探る。低すぎるとIF_OUTが小さくゲインが取れない。大きすぎると歪が発生する。これらを見極め決める。今回は-7dBmとなった。（Lo_INにはバッファアンプがつけてあるのでVFOによっては不要またはアッテネータ等でレベル調整が必要）
２信号発生器がないのでIM3等はわからないが単信号入力で-10dBm程度までは、忠実に変換されている。これ以上では歪が出てくる。
写真ではLoの2倍高調波（15.234x2=30.468MHz)が強烈に出ている。また、あるレベル以上の入力となるとこの信号とRF信号でイメージ波が出ている。しかしこれらは、本番ではLo信号にLPFが入ること及び出力にはクリスタルフィルタが入ることにより排除できるので問題ない。試しにIFの出力にLPFを入れてみたが、写真のようにきれいな出力となっている。
流石にFET4本によるDBMで期待できそうな感じである。この後は、これに見合った高IP Low_Noise RF_AMPが必要である。
今検討しているのはNFB_AMPである。
Troidal Core [その他]
自作するときにトロイダルコアをよく使う。
ユニバーサル基板等に取り付けるとき、特に小さいサイズのコアの場合、コイルも細く、うまく取り付けできないことがある。
メーカー製リグの基板を見るとRFトランス（IFT等）の台座のようなものに取り付けられているのを見かける。
そこで、これに似たものが出来ないか試してみた。
まずはRFトランスを探してみる。もちろん貴重なトランスを使うわけにはいかないから、今後使うあてもないジャンク品から探す必要がある。その点色々ため込んできたジャンク死蔵品が沢山ある。
条件としては7Kタイプで2.54ピッチのユニバーサル基板に取り付けできること。さらにコアが取り付けやすいこと。である。
そして写真のようなトランスを発掘した。FCZの７Kよりも背の高いもので、中のボビンは溝なしの細いものである。たまたま偶然であるが、このボビンにはFT37やT37に細いコイル(0.18mm等）を巻いた物がピタリと刺さる。
そこでこのトランスのコイルを解き、5mm位残してカット。これにコイルを巻いたコアを差し込む。そして足ピンにはんだ付け。このはんだ付けが多少面倒である。特にピン位置と巻き終わりの位置を気にしながら、かつ線を間違えないようにはんだ付けしていく。今回は、写真のようにトリファイラ巻きとして2本で1：4のトランスとし、残り1本をリンクコイルとした。
これは、FET mixerに使用の予定があるためである。
コアを直接基板に付ければ簡単なように思うが、基板とのストレー容量や、短絡の恐れを防ぐこともできる。また差し替え方式にしてもいいかも。そしてなんといっても安定して取り付けられる。
ちょっとした手間でも安定動作には惜しまないほうがいいと思う。
訂正：コイルのインダクタンス 0.75uH → 7.5uH
