マスプロ UBCT30 TVブースターの改造

改造前の新品購入時の記念写真

以前のモノとは比べ物にならないほど高性能になった。

デジタルTVになってこのような機器が必要になるのかも知れない。

しかし、VHF帯のアンプが省かれてしまった。

多目的ブースターとする為の改造を行おうと思います。

この一台で、VLF～ＳＨＦ帯までのブースターを目指します。

ブースターのアンテナ入出力端子側

非常に簡略化され、しかし、必要十分なレイアウト。

この小ささでも、AC100V+15Vスイッチング電源が内臓されている。

内部の心臓部である、ブースター部分にはしっかりとしたシールドが施されている。
コストとの戦いであろうことは一見して見て取れる。
量産品のこの手の機器には大変勉強させられる。

内部ブースター部分のシールドを外したところ。
一枚基板に良くまとまったレイアウトである。
各RFバンド回路毎にしっかりとしたシールドを施されている。
低価格量産品とは思えない作りだ。
さて、これを元に全体的な回路を読み出す作業を行う。
回路図など付いていない為、基板・部品配置などから逆読みしなければならない。

全体的なレイアウト。
電源と、本体。
各バンドのブースター・アンプでの利得制御は、ロー・コストらしくアンプ出力側にシリーズ接続されたVRだけで調整している。
それでも、十二分な制御が出来るところに関心させられる。

最初から抜けていた、VHF帯のアンプ部分にMMICを用いて広帯域アンプを基板に直付けする。
幸い、LPF用回路は部品付けされていた為、それを有効活用。
どうせなら、と言うことで、VLF帯域までをも受け持たせた。
そうすることでTVケーブルを引っ張ってくるだけで、各種RXがテレビと同じく、どこでも聞くことが可能となる。
それも、広帯域に。

VHF帯のブースター回路を組み上げ、それ専用の外部アンテナ端子を新規増設。
色々なアンテナを接続してみたいと思う時があったとしても、この様に専用アンテナとしておけば、非常に簡単にテスト実験出来ることになる。

この様にして改造されたTV&広帯域ブースター・アンプのブロック回路を左図に示します。
屋外アンテナ側アンプ用供給電源も、ケーブルに重複させられるよう、必要に応じて切り替え可能とした。

もちろん、各アンテナ毎に。

微小交流電流計

手持ちのDC電流計で簡単に交流電流が測れると何かと便利。また、流行のデジタルではどうも、電流変化を読みにくいなどなど、一長一短があり、簡単自作したもの。

ジャンク箱に沢山転がっていたダイオードを組み合わせ、微小電流をも測ろう、ということで考えた回路。

実験では、小型のACアダプターなどの待機電力すら計測可能だった。

デジタルでは誤差の範囲なのか？どうも安定した計測が得られなかった。
この回路の特徴は、微小電流だとしても、必ずDC電流計を通過する、という点にある。

その為、1mA MAXなどという芸当もこなせてしまう。

実は、この電流計、機器の待機電力が測りたくて考え出したもの。

一台作っておくと、何かと便利なシロモノだ。

UHF アンテナ

UHF帯のアンテナは、小型で簡単な自作も可能な為、色々な方法で実験可能だ。

左図は、どこにでもあるアルミホイルを利用して自作出来る超簡単UHFアンテナ。

ついでに、UHF帯ループ・アンテナも簡単に製作出来ることから、それも加えた。

厚紙にアルミホイルを接着させ、大体の寸法でカーッターナイフなどで切り抜いていくだけで、UHF帯のアンテナの出来上がりとなる。

簡単便利なお手軽アンテナとして、色々な実験に使える。

寸法を違えれば、違った周波数帯でも製作可能だ。

YAGI ツインパネルUHF ANT

日本でもアナログからデジタル放送が開始され、今まで屋根に上がっていたVHF-ANTが、UHF-ANTにとって代わられている。
強電界地域でなら目立たないUHF-ANTが利用可能だ。
そこで、YAGIの登場。
その中身はどうなっているのか？　興味のあるところ。



ケースを開けて、アンテナコネクタ側が左写真。
アルミ板で形成されたアンテナであった。
とても簡単な構造だった為、開けたとき唖然としてしまった。






ケースを開け、両サイドにある、アンテナと、リフレクター部の様子。
どちらも大量生産可能なようにアルミ板を用いた構造だ。
写真に写っているものは、プリ・アンプ内臓タイプの為、金色に輝くシールド・ケース収められたアンプが見えている。






これが、アンテナ内部の寸法図。
ちなみに、アルミ・ホイルを貼ったダンボールで同じ寸法のアンテナを実験したが、見事に受信出来た。
中々、再現性の良いアンテナだ。

磁界 マグネチックLOOP アンテナの考察

LOOP ANTの原理や、その仕組みなどは、沢山の参考資料がありますのでそちらを参照して下さい。
極小ループにする事でのみ、マグネチック・ループ・アンテナの特徴が発揮されるという原理のような事のようです。

それは、ループ上での磁界電界値が一定になる事が最も大切なことだそうです。
それが理解できず、試作した、8ｍループ・アンテナが、なんだこれ？と言うのも後からうなずけました。
何でも大きいモノが良い、とは限らないものなのですね。
最も簡単に、そして、直ぐにでも実験出来るループ・アンテナは、LANケーブルを利用した製作です。



次に、やはり、同軸ケーブルを使用したループ・アンテナを実験してみました。
使用したケーブルは、RG58AUという、3D2Vと同等のものです。


そのケーブルをループ状に形成したアルミパイプの内側にギリギリ５回巻きしました。
そうして実験用ループ・アンテナが出来上がったところで、色々な接続法を試してみました。
実験するまでも無く判りきっている、は、無しで。
その実験結果が左図です。
おバカな実験の副産物として広帯域に亘り180度位相の違う実験も出来たことが何よりのお土産でした。




アルミパイプの内側にRG58AU同軸ケーブルを５回巻きした後の様子。
ケーブルの滑りを良くする為、巻き方には少々コツがいるかも知れません。
６回巻きは、挫折しました。






アルミパイプ・ループの両端には、写真のようなネジを切り、ハンダ付け出来るように端子をネジ止めしておきます。










アルミ・ループ・アンテナを支柱に固定させる為に導体では無い木製の板にバインド固定しました。
また、実験しやすいように、M型コネクターを取り付けます。
アース電位は、全て独立させ、各種設定接続の実験を可能とします。
また、ループ同軸であるRG58AUの両端も芯線と、網アース部ともにハンダメッキを施しておきます。




各種設定接続の一部の写真です。
Mコレクターに取り付けてあるトロイダル・コアは、お呪いです。









マグネチック・ループアンテナには、８の字特性がありますので、手持ちの小型モーターで回転させました。
後日談ですが、わざわざ回転させなくとも日本は、北南にほぼ傾いている為、ループを北南側に向けておけば、ほぼ全国をカバー出来ることが判りました。
ただ、海外局は別ですが。
さて、このループ・アンテナですが、受信範囲をJJY～長波～短波までを想定している為、VHF帯では扱いづらいです。
VHF以上ではむしろ、ディスコーン・アンテナの方がメリット大です。
とにかく、長～い、アンテナでなければ受信すら不可能な長波からの受信を可能にしてくれるループ・アンテナは、一台設置しておくと大変便利です。
長波からほぼブロードな特性があるとはいえ、やはり、プリ・アンプ無しでは苦しい場面もあり、プリ・アンプの実験も追加したいと思います。
磁界ループ・アンテナの特徴である、外来ノイズの影響の少なさを維持しながらプリ・アンプの設計を行わなければなりません。
今回製作したループアンテナは、実験用として製作してみましたが、なかなかの性能でした。
ただし、アルミ・パイプの円加工が難しい。
今回は、金属加工のプロに依頼しました。
その為、見た目も大変綺麗です。

アドバンテスト R3561L

スペアナと外部接続する事でTG・トラッキング・ジェネレータとして利用出来るユニット。

ただし、周波数関係の問題から使用出来るスペアナと出来ないスペアナがあった。








単機能からか、裏面パネルは、すっきりしている。








心臓部とも言えるブロック・パーツ部分。
シールドケースを開けると、各動作回路が一つにまとまった、すっきりしたラインで配置されていた。
この部分で、Lo信号・局発信号・RF出力信号の全てをまかなっている重要な部分。









局発信号である、4ＧＨｚ帯信号発振は、誘電体使用のDRO OSCにスペアナからの基準信号を注入するかたちで同期を取っている。
興味深いのは、局発信号と、ミックス信号との出力信号へのBPFである。
高Qの誘電体BPFが使われていた。
大変参考になる回路構成だ。



BPFを通った局発信号と、スペアナからのLo信号とをミックスし、RF信号を生成させている所がここ。
参考となる回路が多く含まれる部分である。
実測で確認出来るが、このミクサーの特性から50ＭＨｚ近辺に深いディプが見られる。
ミクサーを別なものに変えれば改善可能だ。
その他には問題点が少ないところが惜しい感じを受ける。


内部全体の様子。
高周波回路のかたまりである。

一つ一つ見ると、大変参考になる。

GPS 外部野外アンテナ

基準信号発信器といえども、GPS基準信号発信器には外部にGPSアンテナが必要になる。
そこで、カーナビ用GPSアンテナを野外固定化すべく加工仕上げたものがこれ。
実は、ハンドクリームの空きケースに色を塗り、その中にGPSアンテナを収納し、極細ケーブルを適当にカットして5DFBケーブルに変更し、コネクターを介して5DFBケーブルにてGPS受信器まで導いている。



設置場所も新たな所では手間がかかる為、既存のアンテナマストへ寄生させた設置とした。
ディスコーン・アンテナには、アンブレラと呼ばれるアースラインが周囲に張り巡らされていて、その影響も考えたが単純・簡単が第一と言う事で決まり。

結果的には、さほどな悪影響なくGPS衛星からの微弱電波を受信することが出来た。