Making HF All Wave Radio Receiver(0.5〜32MHz)･･･少年時代の夢再び！
少年の頃夢に見た本格的HFオールウェーブ受信機を現在の技術で実験・製作するページです
(一般的なIF=455KHzの「高1中2受信機」とは一線を画しますのでご注意を！)

Aug 30. 2005 フロントパネルにVFO関連部品を並べてみた

VFOの制御を行うSW群を決定した。当初はもう少し大き目のSWを予定していたが、並べてみるとディスプレイの横幅に収まらないため、最終的に10mmx10mmの角型押し釦SW(自照式)とした。
写真左はイメージ作りのために、そのSW群とメインダイアル、それに7セグメントLEDディスプレイ基板をパネル上に並べてみたところ。自照はランプが内蔵されているが、DDS-VFOはLEDドライブとなっているので場合によっては白色のLEDに交換するかも知れない。写真右はDDS-VFOの制御SWをメインダイアルの左右に並べてみた様子。どちらが良いか？･･･メインダイアルを中央に配置するなら後者、見に端に配置するなら前者だろうか･･･全く好みの問題である。
Aug 29. 2005 再びフロントパネルイメージをデザインする

VFO選択表示LEDを選択釦に収め自照式にする等、一部追加修正した。メインダイアルと周波数表示部を右端にレイアウトしたものと、中央にレイアウトしたものを書いてみた。同じ機能・色でもイメージが全く変わってくるのが面白い。好みもあるが、中央に配置した方がバランスが良く感じる。またメインダイアルも完全に中央にして、四角ボタンを縦又はダイアルの左右に配置する方法もある。また、工作を楽にするにはメインダイアルをLEDパネルの中央に配置し、SW群を左右に縦方向に配置する手もある。この辺は全くの個人的な趣味の世界であるが、パネルに配置される他のノブ類との関係もあり、全体を見ながら決定する必要がある。
Aug 28. 2005 ECV-3DX18に3mm(ISO)タップを立て直す

プリセレクタチューン用周波数直線VC(松下電器ECV-3DX18)に3mmのISOタップを立て直した。このVCは昭和40年前後の製造のため、当時の3mmネジは旧JISネジだった。オーナーがラジオ作りを始めた小学5年生(昭和40年頃)は全てこのタイプであったが、中学2年の頃からISOネジが国際規格として一般化し、現在のJIS規格になっている(多分)。
このままだと細工が面倒になるので、思い切って現在の3mmネジを切った。写真左はVCとハンドタップの様子であ。右にあるビスはVC付属の旧3mmネジで「マイナスネジ」と言うのが時代を感じさせる。また松下電器の松葉△マークも懐かしい。なおこのECV-3DX18は、周波数Max/Mini比を2.35に設定した時に回転角度に対する周波数変化量が直線(一次)になる。写真右はRCサーボを金属スペーサーでVCに固定し、PWM基板から駆動テストをしている様子。基板のVRを回すとシューンと音を立て、心地良くVCローターが回転する。なおスペーサー取り付け位置とVCシャフト間のサイズは、幸運にもRCサーボのそれとほぼ同サイズであった。

RCサーボをECV-3DX18に正式に固定する

RCサーボを正式にVCに固定する。3mmネジのスペーサーではやや心持たないので、思い切って4mmネジx30mm長のスペーサーを使用する事にした。固定はスペーサー1本で行う。このためにVCの取り付けビス穴の1ヶ所を4mmタップで切り直した。またVCシャフトを約8mm切断し、30mmスペーサーにアジャストさせた。スペーサー長が不足の場合は4mmワッシャをスペーサーのVC側に挟み込む。RCサーボは4mmのスプリングワッシャ＆ワッシャ付きビスでスペーサーに固定する。写真はその様子である。シャフトカップリングは真ちゅう製であるが、将来はフレキシブル型に変更予定。但し殆どガタや芯振れが無いのでこのままにするかも知れない。
Aug 27. 2005 フロントパネルイメージをデザインする

話があちこちに展開する。イメージ作りのために、フロントパネルをデザインしてみた。ノブに出す項目は今後未だ変更の余地がある。例えばメインダイヤルや周波数ディスプレイは中央に持ってくるかも知れないし、IF-SHIFTとかAUDIO-FILTERやRF-ATTの追加も考えている。AGC切り替えも単独にするかFUNCTIONに含めるか･･･考えていると楽しくなる。スピーカーは外部の方が･･･と思ったりもするが、受信機単体で音が出せた方が何かと便利であろう。スピーカーにはFOSTEXのFEシリーズを木製バッフル板に当てて使う予定。ミュージックとよりボイス(トーク)が自然に聞こえるようにしたい･･･ダイアトーンののP-610の感じで。メーターはSとVUを振らせる。RF-PRESELは左回し切りでAUTOに切り替わり、その他の位置でMANUAL-TUNEとなる。
上図はEcxel上にイメージを描いた例で、下図はそれに色をつけてみたもの。高級な作画ソフト等必要なく、こうして表計算ソフトでイメージを作成し安い作画ソフトにCopy&Pasteして画像ファイル化している。やっていると楽しくなる。
Aug 26. 2005 RCサーボ駆動PWM回路

先にテストしたPWM回路を書き出してみた。回路は前述東京高専の松林氏設計の回路をベースにしているが、可変範囲等の定数は使用目的に合わせ変更してある。OPアンプの基準電圧側はHi-Zになるのでなるべく電源Zを低めに取り、セラミックコンでバイパスしRFの影響を軽減させる。
現状では基準電圧をVRで供給しているが、最終的にはVFO周波数データをD/A変換して制御DCを作成し、バンドごとに係数を掛けた電圧を供給する。この関係が一次関数で保つ事が出来れば容易にVFOとRF同調のトラッキングが取れる。
Aug 20. 2005 RCサーボシャフトの修正

昨日プラスチック製ファイナルギアに6mmΦx5mmの真ちゅうスペーサーをナベビスで締め付けたが、ナベ部分の突起が何とも無駄に思えた。スペーサーに皿揉みを施し2.6mm皿ビスで締め直してみた。もともとスペーサーの内径は3mmビスが貫通するサイズなので3.1〜3.2mmあるはず。ナベビスだとセンター合わせが厄介だが、皿ビスならその特性から自分でスペーサーのセンターを決めてくれる。写真は皿ビス処理を施したスペーサー部。

余談だが、このような作業をしていると自作仲間から声が掛かって励みになる。また無線とは無関係の方にも興味があるらしく助言のメールが届いたりして楽しい。
またここ数回の書き込みをご覧になって、一体何が始まるのだろうかと疑問を持たれるラジオ製作好きの方もいらっしゃるかも知れないが、夢はシングルノブによるフルトラッキングにあります。R-388やR-390A等がメインノブに連動したギアとカムでRF同調を行っている手法を、RCサーボと制御電圧及びそのカーブで行おうとしているものです。
Aug 19. 2005 RCサーボシャフトの検討

RCサーボのファイナルギアにはスプラインが切り込まれている。また突き出し長が4mm程度で短いため、無線で使う6mmΦのシャフトカップリングでは噛み合わせ良くない。それで近所の模型屋さん(静岡市葵区佐野模型)を尋ね、6mmΦシャフトに変換する小物が無いか探したのだが、出来あいの製品には見つける事が出来なかった。それで何とか工夫できないかと考えた。
写真はMiniStudioのRCサーボ「RB303」。プラスチック製ファイナルギアの軸に穴が開いている事に目をつけ、6mmΦx5mm真ちゅうスペーサーを2.6mmビスで取り付けた様子。スペーサーはビスで抑えられているだけなので回転方向の加重は余り期待できない。しかし仮にカップリングの締め付けがファイナルギア部分の端であった場合、シャフトが構成されているのである程度の締め付けが期待できる。
これ以外の方法として、スプラインと金属スペーサーの接合面を凹凸に加工して勘合させるか、ファイナルギアに金属製(真ちゅう)のRCサーボを選び、金属スペーサーをファイナルギアにロウ付けする手もある。或いは製造メーカーにお願いしてスプラインを止め、かつシャフト長を10mm程度に伸ばしてもらうか・・・。
Aug 17. 2005 RCサーボ回転角度と制御電圧の関係

試作したPWM発生基板とRCサーボとの関係が如何ほどのモノかテストした。すなわちPWM基板を制御する電圧と実際にRCサーボが回転する角度との関係である。テストは分度器をRCサーボのシャフトに固定し、回転した角度を読める環境を作る。分度器は文房具が手元にないので金属加工用の分度器＆スケールを分解して使用した。また角度が読めるように木のブロックに矢印を書き込み分度器の周辺に固定した。
この環境で10度ずつ変化させるために何V必要だったかを測定しグラフに書き込んでみた。測定環境がむき出しでやや周辺のノイズを拾う程のラフデータではあるが、測定カーブはほぼ1次関数で推移している。これなら周波数直線VCと接続した場合、電圧レンジを設定するだけで希望する同調幅を決めることが出来そうである。
Aug 14. 2005 PWM発生基板を試作する

RCサーボを駆動するためにPWM発生基板を試作した。基板は知人である東京高専の松林氏から提供して頂いた物である。回路構成は矩形波発生にタイマーICの555、矩形波→三角波変換の積分回路はオペアンプ358、三角波→PWM変換には358のコンパレータでまとめている。なお555の6番ピンには積分波形が出ているのでこれを使う手もあるが、時間に対する変化量がリニアではないため注意が必要である。
写真左はMiniStudioのRCサーボ(RB303)にVC(松下電器周波数直線VC/3DXC-18)を直結した様子。VRを回し制御電圧を可変するとシューンとギアが音を立ててVCが回り、見ているだけで楽しくなる。マブチモーターとタミヤのギアボックスの模型少年だった頃を思い出す。この光景を見ているだけでリニアアンプのチューニングに直ぐ流用できると感じ、次はこれでやってみようと思った。右は組みあがったPWM発生基板。穴は全てスルーホールメッキが施されており安心してハンダ付けが出来る。
Jul 31. 2005 メインダイアル周辺のイメージ

メインダイアル(VFO)周辺のイメージを固める。ウェーブ電子のDDS-VFO-KITは、基板の周辺にメインダイアル(光ロータリーエンコーダ)とLEDディスプレイに、それに7個のSWと3個のLEDランプが配置される。図はそれらを配置してイメージ固めをするものである。オーナーは右利きなので右側にメインダイアルを配置し、SWやLED群は左手に置いてみた。ダイアルの操作やスイッチ類の操作は右手の人差し指を中心に行う事になる。色目は最終的にはもっとメタリック調にする予定であるが、何分にも気分なので最終値は今からは分からない。
周波数構成は未だ決めていないが、上側局発(VFO)のシングルスーパーが一番簡単であろう。VFOの周波数データからプリセレクタサーボがバンド切り替えとVCチューンを自動的に行い、常にトラッキング制御をとる様にする。バンドSWは設けず、VFOの周波数可変にのみ依存する方式である。･･･だが心配なので、念のためマニュアル操作も出来るようにする。
これ以外のノブとして、基本的なATT/RF/AF/AGC/S&VU-Meter/IF-Width･･･と考えているだけで楽しくなる。

Jul 27. 2005 シルバーパネル届く

東京ラジオデパートのSS無線からシルバーパネルが届いた。実は昨日留守中に届いていたのだが、自宅での受け取りが時間の関係で難しいため職場に配達してもらった。変わりにブラックパネルを届けなければいけないのだが、上京する予定が無いため郵送か宅配しようかと思っている。
写真は早速パネルをセットしてメインダイアルとディスプレイを試しに乗せてみた様子。好みの問題だと思うが、個人的にはブラックパネルよりこのシルバーの方が好きである。こうしてパネルイメージを作り上げ固まったところで罫書き作業に入る。S/VUメータ、スピーカーは？、その他ノブは何を出すか・・・考えるだけで楽しくなる。

Jul 24. 2005 RCサーボについて

RC(RadioControl=通称ラジコン)サーボの動作について説明する。RCサーボには写真に示すように3本のリード線が出ており末端はコネクタ処理されている。このインターフェイスは業界標準でメーカーが違っても基本的な動作は同じである。但し細部にわたる部分はこの限りではない。3本のリード線の内一般に黒がコモン線(-)、赤が電源(+)、白が制御線である。このうち電源は一般にDC4.8〜6Vを与える。但しメーカーによって考え方が違うので細部はメーカーのデータを参照のこと。信号線は制御用の信号をコモン線に対してプラス電位で与えサーボ出力を±90°可変することが出来る。どのような制御信号を加えれば良いかを図に示す。一般に低周波(50〜100Hz)周期のパルス信号で、パルス幅を可変することで制御が実現する。無線的に云うならPWMである。ニュートラル(中心)となるパルス幅を中心に0.5msのパルス幅変調を行えば±90度の可変出力が得られる事になる。なおこの方式は状態を保持するために常に制御信号を入力する必要があるのでDCサーボモーターとは取り扱いが違う。
この後PWMした制御信号の発生回路を製作しRCサーボの駆動テストを行う。制御回路は余り複雑にしないで、電圧制御(VR)により低周波周期のパルス幅を可変する回路を作る。したがって見た目はVRを回すことによりサーボの位置が自由に可変できる事になる。
しかしそんな面倒な事をしなくても、もっと良く探せば同じ形をしたDCサーボがあるのかもしれない。そうするとこれは格好の駆動装置になるのだが・・・例えば0〜5V入力で180度展開するような。どなたかご存知ありませんか？。

Jul 23. 2005 ケース到着するが・・・

東京ラジオデパートのSS無線から注文しておいたタカチのケース(MS-133-43-35B/MSC-43-35)が11時過ぎに届いた。早速組み立てたがフロントとリアパネルが黒のアルマイト処理してありイメージと違う。その旨をSS無線に連絡するが話が複雑になりそうだったが、結局シルバーのパネルを26日に発送してくれることになった。黒塗装でシルバータイプは末尾がBではなくBSのアルファベットが付くらしい。ちなみにグレイ塗装でシルバーパネルはGが付く。こちらのパネルは上京した折に届ける事でOKとなった。黒パネルの方が高価なため、送料を含めても出費は\150程度で切手でも良い旨の連絡が後で入り丸く収まった。SS無線さんの心遣いに感謝し、御礼のメールに当サイトのご案内を記した。
写真は取り敢えずくみ上げたケースとためしにメインダイアルとディスプレイを乗せて見た様子。
Sep 23. 2004 ウェーブ電子のDDS-Kit製作

広島のウェーブ電子に依頼してあったDDS-Kit(Digital Direct Synthesizer)WH-002SHG-1が宅配便で届いた。 Kitには「DDS」の他に「LED表示器」も含まれる。DDSには機械式ロータリーエンコーダが付属しているが、オプションで光エンコーダも購入。写真は組みあがったDDS基板とディスプレイ基板、それにウェーブ電子提供の裸の出力特性。出力特性の高調波は-60dB以下で、その他ノイズフロアは-85dB以下と非常に良好である。LPFと周波数設定を考慮すればノイズフロア-90dBの局発が出来そうである。
このKitは現在棚上げ状態になっているジェネカバ受信機のVFOとして使用する予定。早々に製作に取り掛かったが、少しは部品が取り付けてあるのかと内心期待したが、取り付けてあったのはANALOG DEVICESのDDSチップAD9851BRSのみであった。作業は、カラーコードや数字コードの読み方を知らないと一々変換表などを見る必要があり時間がかかる。またある程度回路図が読め工作経験がないと完成はちょっと辛いかも知れない。半田ゴテは15W程度のもので十分。それにしても1.25mmピッチのICパッケージの半田付けは中々スリルがあって楽しい。Test&DataコーナーにDDS製作記をアップしたので詳細はそちらを参照されたい。