自動車AMラジオ用 短波コンバーター

愛用の自家用車で、短波放送が聞きたくなって製作した、短波放送コンバーターです。

心がけたところは、一切元々のAM/FMラジオには手を加えない事としました。
アンテナもそのままです。

自動車AMラジオ 短波コンバーター

元のアンテナを使用する為に感度不足も考えられた為にRF AMP一段を軽～く動かしています。
また、故障しずらい回路構成を考えて、一石式・発振・混合・増幅を行っています。
まことに単純ですが、叩いてもビクともしません。
また、通常ラジオと短波コンバーターへの切り替え方法なのですが、機械式・リレーは使わず、ダイオードによる切り替え式としています。
このようにして、自動車の連続振動に故障率・低下を狙っています。
たぶん、リレーでもほぼ同じなのでしょうが、気分の違いです。
ダイオードSWとしたことにより、多少ですがアンテナ・ロスが発生します。

コンバーター出力周波数の決め方は、手持ちのXTalの関係で決めています。
希望した、日本短波放送などのバンドは全て受信出来ています。
大陸からの巨大放送信号は、日中でも受信可能なので、その信号を調整に利用すれば、何かと便利です。

局発のXTalですが、少しぐらい周波数が違っていてもまったく問題なし、です。
何故なら、元のラジオの選曲ステップが、9KHzと固定されている為に少しずれながら受信をする事になりますので。
自動車のAMラジオのフィルター特性が甘い事が功を奏しています。

短波コンバーター回路　基板完成の様子

やはり、自動車で使用する為には安全性が大変重要です。
その為、通常は利用しない基板起こしから始めました。
単純回路なので、基板製作は簡単だと思います。
回路には、不要なパーツも載っていますが、使っていません。
また、回路のケースも導電性のモノではなく、プラスチック製を使っています。

短波コンバーター基板の裏側

たった一枚なので、手慣れた手書きにてエッチングしています。
まるで、絵を描くようにパターンを書ていますので、最適パターンとは言い難い、、、、。

完成した、この短波コンバーターの結線は、非常に簡単で、元のAM/FMラジオのアンテナ端子の間に、このユニットを挿入するだけです。
一番厄介だったのが、電源のユニットへの供給です。

エンジン・キーをONにした時に、+12Vが導電するようにしなければ常時、微小電流が流れてしまいます。
これが、一番、厄介でした。
昨今の自動車、改造するにはとても厄介な構成となっていました。

電源ショートに気を付けながら、恐る恐る、テスター片手に一つづつチェック!!!!

ようやく見つけた、エンジン・オン時+12Vの電線、嬉しい気分に浸りました。

今では、この短波コンバーター、民放放送局が入らない地域でも、スイッチ一つで短波放送が聞けて助かっています。
どこに行っても受信出来ていますので、運転のお供にちょうど良い感じです。

ちっょとした手製のお遊び道具でした。

AF変調式コムジェネレーター

受信機やアンテナなどの実調整を行うことは忘れてはならない重要なポイントです。
測定器のみでの調整などでは、どうしても実使用時に思ったほどの性能が出ていないことに気づきます。

そこで、この頃、自己流行している、ギガヘルツ帯のアンテナ調整用にとても便利な、そして、超簡単な信号発生器を製作してみました。

簡単な割に高級測定器よりも遥かに実調整用に最適であることが判ります。

巷に出回っているものの殆どが単なる連続した信号の為に、受信機側内部から発生している迷信号なのか???　はたまた、測定しようとしている信号なのかの区別が付かず、誤った調整をしてしまう場合も考えられます。

そこで、この調整用信号にAF変調を加えて、迷信号なのか、測定するべき信号なのかの区別をさせることにしました。

とても簡単な発信回路で、そもそもの信号発振器には、10MHz OSC をそのまま利用しています。
10MHzに限らず、どんな周波数のモノでも使用できます。

単なるXTal発振器ですが、その高調波を利用して大体1GHz辺りまでは信号を確認することが出来ました。
ちょっと苦しいですが、2.4GHzでも耳を澄ませば聞こえているようです。
このバンドの実用的利用は、もう少し付加回路を付け加えてやれば可能です。

手持ちの関係で、74AC00を使用していますが、74HC00とさほどな違いはありません。
気分的には74AC00の方が、なにやら、良さげ、には思いますがほとんど差はありません。

基板の余剰部分には、後でRF AMP を製作してみようと考えているためのスペースです。

74AC00 AMP後の10MHz RF OUT 信号と、AF変調をかけた10MHz 変調出力波形です。

う～むっ、、、、、。

もう少し歪んだ波形を期待したのですが、、、、、。

あとで歪をより多く発生するように考えています。

どうしてもデジタル・オシロって、馴染めないな～～っ、、、、、。

AF変調RF信号波形など単なる棒になってしまっている、、、、、。

なんてこった～っ、、、、。

アナログ・オシロでは、こんな事にはならないのですがね～っ。

10MHz OSC を使用したために超簡単に出来上がっていますが、なかなかどうして。

あると便利な、調整冶具になっています。

測定器では到底不可能な微妙な調整が気楽に作業できてしまいます。

なお、10MHz OSC ではなく、100MHz OSC を原発信機に用いれば、そのままでも2.4GHz帯まで信号が伸びますょ。

ただし、細かな信号とはならない為に調整側に何らかの工夫が必要ですね。

源発振器が10MHz なので、10MHzおきに高調波が出ていますので、なにかと調整も楽になりますょ。


残る課題は、何といっても超広帯域化の実現です。

RF AMPを飽和させながらシリーズに増幅させる方法や、
飽和させずにRF AMPを動作させる方法がありますが、
手ごたえは飽和させずにAMPさせる方法が良さそうです。


これが便利な小道具になっています。

測定器を用いて荒調整をし、実際の動作に近い状態で再度、調整してみると、だいぶ違った微調整が必要だったことが判ると思います。

実使用に即した調整法が可能な為、重宝しています。

それにしても、国内製の受信機って内部迷信号が思った以上に多いですね～っ。

もっとしっかり設計してもらいたいものですね。

IC-71 プリミックス 39MHz帯 VFO の製作

当初のアイデアでは、VFOコイルごと組み替えて、直接39MHz帯を発振させた周波数改造のVFOを考えていましたが、やはりここは先人の努力の賜物を無駄にせず、残す方向へと変化しました。

IC-71のVFO発振周波数は、逆方向性での変化となっていますので厄介なところではあります。

中々それに見合ったXTalが見つからず、時間だけが過ぎてしまいました。
しかし、ここにきて程よいXTalが容易に入手出来るようになったので自励発振OSCではなく、XTal発振のしっかりした局発回路が出来上がりました。


IC-71 プリミックス ３９MHz帯 VFO改造回路図

元々のIC-71 VFO 内部へとこの回路全体を収納するためにも小型化は必須な条件となります。
まずは、元のVFO内部での空きスペースの面積から収納可能面積を考慮します。
そこで決まった面積の基板にこの改造回路を全部組み立てていきます。

一番問題になったのは、コイル類の大きさでした。
そこで、立体的実体配線組み込みを限りなくスペースを切り詰めて組み立てました。
中には部分的に３階建構造の部分もありますので、失敗や故障などが起こった場合にはお手上げ状態です。
そこで、電子回路の基本中の基本である、回路動作は無理せず軽～るぃ動作に気を付けた回路設計としています。

また、一番肝心の周波数混合器・プリミックス・ミキサー回路には、無調整で優れた性能が期待できるDBMを採用しています。
ここに使用したDBMは、以前、実験的にテストしたことのある超小型 1コア式 DBM を使用しています。
中々どうして高性能ですょ。


プリミックス局発用 XTal 発振回路の実際

右図が局発回路の組み立てたところです。

一つずつの回路を実証しながら組み立てていきます。













局発回路の写真を見ると、XTalの大きさが一番スペースを取っていることが判ります。
しっかりした発振を確認し、ある程度のあり得ない程の環境変化・ダメージを当てて、それでも安定した動作をしているかどうかを確かめておきます。


プリミックスの心臓部分の完成回路

いやはや、もう修理は無理ですね。
















XTal局発と、１コアDBMによって目的の39MHz帯へとVFOの周波数を変換させます。

要としては、やはり、周波数変換ですので、出力側での周波数選別としてのコイルがとても重要となります。


プリミックス周波数変換器 DBM 出力の様子

高次発振をしていますので、かなりのお化けを覚悟していましたが、回路の適正化を行ったためか?? とても素直な、綺麗な出力となっていました。

しかし、このままのプリミックス回路出力電力では出力が足りませんので少し増幅することにします。

-5dBmでは、DBMを正常駆動させることも出来ません。


プリミックスVFO出力増幅後の特性波形

軽～るく動作させていますので増幅率はさほどでもありませんが、プリミックス出力側の同調コイルでは取り切れなかったお化けも多段同調コイルとすることによってこれだけ綺麗になっています。

アンプでの出力電力も、+10dBmを超えていますので程よく安定したプリミックスVFOとして使用できそうです。




IC-71 オリジナルVFO内部へとプリミックス回路を組み込んだ様子

やはり、昨今のしっかりした部品・パーツと比べると見劣りせざるを得ない、何やら頼りなさをも感じてしまう部品や、パーツ類が使われていますが、ここは先人に敬意を表す意味でも、そのまま使用することにしました。
ただし、よく故障するであろうコンデンサ類だけは交換しています。

少しずつですが、IC-71の大幅な改造を行っていますが、その時々に改造ポイント確認の為に使用している、広帯域受信機を聞くたびに時代の流れを痛感してしまいます。

しかし、負けずにIC-71の改造を行っていくつもりです。
このIC-71は、私にとって記念すべき大切な大切な、一台だからです。

いつになったら改造が終わることやら・・・・・・・・・。

墓場までは持っていけない、、、。

それまでは終わらせないと!!!!!!!!!

R820T 28.8MHz 安定化CXO発振器改造

DVB-T+DAB+FM ワンセグTVチュナーを気持ちよく安定的に使い続ける為には、やはり、R820Tチュナーのサンプリング発信器である、28.8MHz XTal を安定化する必要があります。

巷でも色々な方法を用いて改造されているようですが、手持ちで何とか改造するべく、考えてみました。

少しでも安定化が行えるように、10MHz XTal CXO 改造の時に利用したCXO-050C 基準発信器を改造することにしました。

さて、28.8MHzという高い周波数でも発振してくれるでしょうか？

そこのところが一番気になる点ですね。

DVB-T+DAB+FM からXTalをCXOへ乗せ換えて実験

DVB-T+DAB+FM ワンセグTVチュナーの28.8MHz XTalを丁寧に取り出し、CXO OSCへハンダ付けして発振出来るかどうかを確認しているところです。

元々のCXO基板には、10MHz CXO化した時と同様に同調コンデンサを取り去り、その代わりとして、15pFをハンダ付けしています。

結果は、何の問題も無く見事に発振しました。

28.8MHz 改造されたCXO発信器

左図のように単に28.8MHz XTalをハンダ付けしただけです。

調子に乗って、40MHz XTalなども試しましたが、やはり駄目でした。

発振はするものの、基本波発振となってしまいました。

これを40MHzでも発振させようとすれば、回路構成などにも手を加えないといけなくなる為に断念・・・。

オーバートーンXTalを用いる場合には一工夫の手間が掛かりそうですね。

28.8MHz CXO基準発信器の動作の様子

見事にその役割を果たしてくれそうですね。

元が元だけに安定した発振が期待出来そうです。

DVB-T+DAB+FM 外部28.8MHz入力部分

左図に示したポイントへXTal移植したCXO-28.8MHz OSCを同軸ケーブルにて入力します。

丁度、取り去ったXTal端子の左側です。
そこが、R820TチップでのXTal入力端子と繋がっています。

その他のパーツなどは、原型のままで大丈夫です。

値の変更も必要ありません。
ましてや、パターン・カットなどのような外科的手術も不必要です。








本体側とCXO-28.8MHz OSCとの接続方法

とりあえず動作確認のために本体と、28.8MHz OSCとを接続してみたところです。
発振出力が足りないかな～っ？？？などとも思いましたが、何のなんの、R820Tチップ側でもアンプされる為に要らぬ心配でした。
左図のような接続で実際に受信してみました。

ちなみに、CXO基板から同軸ケーブルで接続する時にはDCカット用コンデンサを介して接続する事を忘れずに。
どちらの基板でもDCバイアスが掛かっていますので注意が必要です。







外部28.8MHzにて動作させたところ

左図では、HFコンバーターを用いた受信画面ですが、見事にワンセグTVチュナーがいつもの様に動作しました。

長時間動作時でも、28.8MHz OSCは温度上昇などありませんので、かなり期待出来るのではないでしょうか？

本体基板は、アッチッチっ、の状態でした。

一番簡単な基準信号安定化の改造法ではないでしょうか。

そして、確実です。
調整もトリマーを回せば気の済むまで追い込めます。
アナログの世界を少しは残したいですね。

DVB-T+DAB+FM ワンセグTVチュナーに乗っている28.8MHz XTal を外部から供給する事によって本体の熱の影響を最小化することが出来ます。

そしてまた、単独で発振回路を動作させている為に、いらぬ影響も防ぐ事が可能です。

簡単に改造出来ますので、試してみてはいかがでしょう？

またまた、9.9532MHzという中途半端なXTalが増えてしまいました。

何かに活用しない手はないですね。

さてさて、何に利用しようかな～～っ？？？

XTal OSC CXO-050C 10MHz 基準発信器への改造

巷で安価に売られているXTal OSC CXO-050C 9.9532MHzというCXO基準発信器ですが、専用機器パーツらしく発信周波数が一般的ではありません。
その為か非常に安価に売られているようです。

一般的に利用出来るような発信周波数に改造すれば利用価値は大幅に広がりますね。
そこで、手持ちの10MHz XTalと交換し、その特性などを調べてみました。

CXO-050C 9.9532MHz オリジナル品の内部

オリジナル品をハンダにて外ケースを外してみました。

この安い品物には、ピン接続図なども添付されておらず、使うには少々ナンギします。

通常のTCXOとほぼ同程度な発振回路構成になっているようでした。

作りもしっかりしていて、ガッチリした小型のXTal OSCなので活用しない手はありません。










XTal OSC CXO のピン接続図

安価モノには付き物のデーター無しでしたので、分解してそのピン接続を調べました。

NCピンが程よくトリマー・コンデンサー部辺りに有りますので、VCXOへと改造も簡単に出来る構成です。

しかし、これが10MHz XTal OSCであれば、こんなにも安価には売られていなかったものと思います。










CXO-050C 9.953MHz⇒10MHz OSC 改造部分

元々のXTal発振周波数が10MHzとほぼ同じだったので、単純にXTalのみを取り替えてみましたが、そんなには単純には改造させてはくれなさそうでした。

オリジナルのXTalの容量性が大変大きく、手持ちのXTalとは単純取替えではいくら調整しようにも、10MHz丁度には調整出来ませんでした。

残念・・・・・・。

そこで、基板に付いている同調コンデンサを取り去り、10MHzに調整可能となるようなコンデンサと付け替えます。




取り去った同調コンデンサの容量測定

とりあえずは、取り去った同調コンデンサの容量を測定してみることにしました。

35.88pF　でした。

取り替えた10MHz　XTal が程よく調整出来るようにするには、これでは大きすぎます。

そこで、このコンデンサの容量を小さくする事にします。


















10MHz XTal CXO として改造した基準発信器

色々な同調コンデンサを試したところ、手持ちにあった15pFが丁度良い感じだったので、これに決めました。

10MHz XTal と、同調コンデンサとを取り替えて改造した、10MHz CXO 基準発信器が左図です。

















10MHz CXO 基準発信器の調整範囲

以前に自作した6桁周波数カウンターで発振周波数を調べてみました。

調整範囲が少々大きな感じを受けますが、まっ、この程度でしょう。

カウンターの右側にあるアナログ・メーターは、カウンター信号入力強度を表示しているレベル・メーターです。
これがあると大変便利ですょ。
いつもながらの不用品からのリビルト品で、オーディオ機器のVUメーターです。
単なるレベル読み取りなどのRF信号などには、このノン・リニアなVUメーターの方が何かと都合が良い場合が多いですね。
ちなみに、このRFレベル・メーター、100Hz～4GHz辺りまでは反応しています。

さて、ここで不要になった9.9532MHz　XTal　ですが、何かに利用しない手はありません。
後日、ちょっとした活用製作物などを。
ちょうど都合の良い半端な9.9532MHzなので適材適所を見つけなければ・・・・。