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2013年5月 3日 (金)

中波帯(475KHz)変更申請準備

 中波の475KHz帯はアマチュアバンドとしては2番目に長い波長です。すでにヨーロッパ等では許可になって、WebクラスターにDXリポートが載っています。この472.5KHzをショートワイヤーアンテナで時々ワッチをしていますが、さっぱり聞こえません。どんな伝搬で何時頃にオープンするのか興味あるバンドです。
日本ではWARC12で配分が決まった475kHz帯、平成24年11月14日に開かれた電波管理審議会で諮問第35号に答申され、472-479KHz帯の7KHz幅をアマチュア業務用として追加する。そして、施行日は平成25年1月1日に発行するとありました。 
  
 最近、ADXAのOMがプロ用送信機(JRC製)の水晶発振子をアマチュア周波数に合致するものに差し替えるだけで475KHz帯の電信モード(A1,A2)でオンエァーできる出力50Wの送信機をブログで紹介されていました。この憧れのプロ用送信機をアマチュア無線で運用するには若干の工夫や改造が必要とのことでした。

 私にも1台をと切なる思いで譲渡を申し出て、とうとう入手できました。中古と言えども威風堂々のプロ用送信機でした。早速、パネル面の清掃やツマミの洗浄、ピカールでの磨きをかけ、エァーガンによる基板の清掃、半田クラックの目視確認などと丸々2日かけてきれいにしました。電源部は通販で中古の24V/14Aを購入しました。
プロ風味を活かすために、受信機も含めてオールJRC製で統一し、これらをシステムとしてスタジオラックCLASSIC PRO CRK-18にマウントしてみました。
 472khztx
              受信機 NRD535D  送信機 NSC-17(24V/9A)
 送信機の大きさは249mm高、480mm幅、442mm奥行、重さ20kgで構成はOSCのチャネルが8ch、ファイナルは2SC2433のSEPPのD級動作で出力は50W(A1)、130W(A2)です。A2モードでは800Hzの70%変調がかかります。
送信機の一部改造はDC24Vの電源コネクターの交換、パワースイッチONのパイロットランプ(黄LED)、キージャクの取り付け等です。送受信機の切替えはエレキーのTr出力に2回路リレーを追加し、一つはキージャクへ、もう一つは受信機のミュートに接続しています。
 
  アンテナ負荷は2Ωでアンテナマッチングのローデングコイルとして、バリオメーター(HighQとなる巻き方)が使われています。
 送信チェックには2Ωのダミーロードが必要となります。 バリオメーター使用時には2Ω+600pF(シリーズ接続)で、バリオメータースルー時として2Ω/50Wクラスのダミーロードで終端します。また、50Ωダミーロードを使う場合は2Ω:50Ωのステップアップトランスが必要で自作します。

R_dummy
            2Ωダミーロード (10Ω/10W セメント抵抗×5本)
 セメント抵抗は耐電力が高くて安いが、巻き線型であれば高周波特性が悪いためにインダクタンスをキャンセルするように上下を互い違いに取り付け作ってみました。
測定結果は472kHzでR:2.2Ω、X:1.9Ω、L:0.6μHの値となりました。

250
            50Ω:2Ωのトランス(50Ωダミーロード時に使用)
 今回製作したトランス(耐電力200WRF)は9ターンが1.6Ω、10ターンが1.9Ω、11ターンが2.2Ωでした。30回巻きでコイル両端に50Ωダミー、タップはコールドエンド側から9-11回巻きから取り出し2Ωを探ります。

*ダミーロードによる送信チェックやスペアナによるスプリアス測定はこれからです。無線局の変更申請として送信機系統図、空中線図作成、そして何より送信アンテナをどうするか、受信アンテナをどうするか、などなど難題が山積みですが、皆さんと交信できる日を楽しみに「のんびり」と取り組みます。

追記1
 バリオメーターを一旦スルーにしてセメント抵抗2.2Ωをダミーロードとしてパワー測定を行いました。送信機のメーター読みでDC入力11V、8.7Aで入力電力は95.7Wでした。アンテナ電流が2.3Aで2.2Ω負荷ですので約11.6W(P=I×I×R)です。
しかし、A1で50Wの送信機ですので出力11.6Wでは入力電力に対しても少なすぎですので、カーレントトランスの検波出力の校正とドライブ段の出力調整が必要と思われます。
A1のテスト送信(ダミーロード)の結果、全波の出力で受信音はきれいなビート音でした。

Imgp2285_edited   
  特殊な六角構造のアンテナ端子(金属棒)を碍子型のネジ端子に改修し、簡単にアンテナを取り付けられるようにし、また電源コネクターもヒロセからDsub15ピンに改修しアルミ板をあてがって取り付けました。ラックから送信機を前面に引き出すためのスライド用のレールを取り付け、支えとして板(写真茶色)を差込みメンテナンスをしやすくしました。

追記2
 アマチュア無線に許可される周波数のなかで472.5KHzと475.0KHzの水晶発振子(X'tal)を譲り受けました。さっそく8ch分差し込めるソケットに既存のX'talと差し替えて送信出力と受信テストを行い、動作を確認しました。
472-479KHzの周波数が割り当てとなることから
1ch - 472.5KHz(実装済み)
2ch - 473KHz
3ch - 473.5KHz
4ch - 474KHz
5ch - 475KHz(実装済み)
6ch - 476KHz
7ch - 477KHz
8ch - 478.5KHz
以上のチャネルの割り振りを想定しています。
また、X'tal発振を分周しているICの出力と切替えて、手持ちのDDSを使ったVFOで所定の周波数を出力させるテストも行い475KHz帯の7KHz幅を有効活用しようと考えています。

追記3
 これまでバリオメーターをスルーとして2.2Ωダミーロードでパワーチェックやその他のチェックを行ってきました。バリオメーターを接続してパワーテストを行うため、高耐圧のコンデンサー200pFを手にいれ3パラとし合成で607pFのブロックコンデンサーを製作しました。
Imgp2288_edited
この607pF+2.2Ωダミーをアンテナ端子に負荷として接続し、バリオメーターでチューニングをとるテストを行うことにします。

追記4
 607pFブロックコンデンサー+2.2Ωのダミーロードそして、50Ωのダミーロード用としてオートトランス(2.2Ωタップ)を経由させ、これらをSWで切り替えて使えるように(黄色の丸印)こ取り付け、NSC-17送信機(バリオメーター使用時)専用のダミーロードとして製作しました。
475khz_dummy_load2or50
 このダミーロードで先に提供頂いたX'talの周波数472.5KHz、475KHzをバリオメーターでチューニングして所定の出力を確認しました。
結果(607pF+2.2Ω)
472.5KHz・・・・・ ANT TUNE (4 )   TUNE (33°)
          PA VOLT (11.5V )  PA CURR (15A )
          ANT CURR (5.1A )
475KHz ・・・・・ ANT TUNE (4 )   TUNE (35°)
          PA VOLT (11.5V )  PA CURR (15A )
          ANT CURR (5.0A )
SWを切替えてオートトランス付きの50Ωダミーにしても若干バリオメーターの角度は変わりますが、こちらのNSC-17送信機は無調整で約55Wの出力でした。

追記5
 この745KHzの送受信機は合板のスタジオラックにセッテングしていますが、背面の送信機ファイナルのトランジスターは裸状態となっていてショートや火傷の恐れがあるので、厚さ1mmのアルミ板を加工した保護カバーをラックに取り付けました。
QRSSやDFCWによるディジタルモードの長時間送信時の放熱も考慮してファンを取り付け熱を吸い出すようにもしました。
745khz
 放熱用ファンはAC100Vの角型で回転音が若干大きいので深夜、早朝の運用のときは調光器などで回転を抑え、静かにさせる必要があります。この保護カバーを取り付けたことによりコネクターやドライバーなどでファイナルをショートさせたりするアクシデントがなくなり、放熱対策も万全?で見た目も美しくなりました。

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コメント

 毎度楽しく拝見しております。 ダミー抵抗ですが、上下ひっくり返してもLはキャンセルにならない気が・・・?。逆さにしても巻き方向は皆同じ、でもFreqも低いし、抵抗(この場合L)もパラで合成1/5Lで、まっ、いいか。

おれもかっけいい写真だけでもとってみようっと。

エフさん、5個の抵抗合成で1本だけは同じ方向になったんし。
右巻き、さかさまになると左巻き?!?!セメントの中味が巻き線型と
金属皮膜型とあるそうですが、このセメントは後者かなL分がとて
も少ないです。

NIさん、期待してます。AZ-1のf安定度すばらしい。

始めまして、星野と申します。
関東地区としてNSC-17を頂きました。
5日に到着して回路を理解中です。
NIさんのブログからたどり着きました。
知識、金銭、パワーなど全てにQRPpですので、今後ともご指導をお願いします。

星野さん、入手よかったですね。
こちらとしては憧れのプロ用送信機でしたの
で、丁寧に磨きをかけてテストを行っています。
テスト結果については随時Blogで報告していき
ます。

ダミーの抵抗の前に600pFのコンデンサーを入れる必要があるのでは?
本物のダミーには、C(600P)+R(2Ω)
になっています。

600pFは延長コイルのリアクタンスをキャンセル、スルーのときは純抵抗2Ωで負荷となるのでは?です。

コイルをスルーしている様ですから
2Ωで良いです。
私の場合は、スルーしないでコイルの後ろにダミーがつながっています。
チューンを取って3.5Aです。

RV3=A2時のパワーコントロール
RV2=A1時のパワーコントロール

です。

いずれバリオメーターの動作確認のためにC+R負荷で実施してみます。RMZさんの作動試験の結果、大変参考になってます。VY TNX
とりあえずNIさんからドネのX'talを差し込みます。

>手持ちのDDSを使ったVFOで所定の周波数を出力

475Khz帯(7.7Mhz帯)VFOテストと
135Khz帯(2.1Mhz帯)VFOテストをお願いします。
・DDSの信号は方形波で入れた方が良いの??
・135Khz帯の電波は出ませんか。
オシロで信号レベルを測定して下さい

8chの水晶を特注すると(1500円として計算)
8×1500円?=12000円になります。
DDSは、5000円程度ですから
DDSを購入してVFOにする方が安くつく
VFO回路を実験してみましょう。
あわせて
135Khzに使えるためには、2Mhz台も発振出来るDDSである事

RMZさんX'talの値段ありがとうございます。
せっかくNIさんから2個頂きましたのでついでに
残りの6ch分を少しずつ埋めたいと思います。
DDSによるVFOはテストはやってみます。
135kHzについてはTxを持ってますがアンテナ
設置してませんので挑戦しません。
まずは475KHzのアンテナも含めて調整し免許申請、
QSOにがんばってみます。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-04594/

秋月のDDSは、5400円です。
2Mhz7Mhzカバーしています。
直接、472Khzも発振可能
レベルが足りないかもしれません。
このDDVで実験してみます

本日、SGを使って測定しました。

7.600Mhz入力 /16 =475Khz

確かに60Wの出力が出ていました。
SG入力レベルは 

+3dbm以上 +10dbm 程度です。

周波数測定カウンター測定をしました。

ちなみに

2.160Mhz /16 = 135Khz

出力されています。 です。

クリスタルを特注すれば135Khzの送信機として使えそうです。

本物のダミーは、C(600P)+R(2Ω)になっています。

タップの位置を 1 に設定してチューンを取るとダミーに同調します。
後は、免許もらったらすぐに600P+2Ωのアンテナ上げて同じ事をすればOKです。

RMZさん、負荷として使えそうな600pFのブロックが仕上がり、これからバリオメーターチューニングのチェックにに入ります。

600PFをつなぐとパワーが出るんですね!?何故か???です。

時間が有りましたら、200PFと400PFでも同調が取れるかテストして頂けないでしょうか?
我が家では250PFが精々なのです。
宜しくお願いします。
200PFでチューン出来たら万能です。

星野さんへ解析リポート参考にしています。パワーについて我流です
がバリオメータースルーのラインやセメント抵抗等の残留インダクタンス(L)が原因で負荷電流が小さくなり出力が少なかったと考えます。
607pFがバリオメーターのチューンでL分をキャンセルしてくれ、出力が増えたものでは?
DDS(VFO)のテストを優先させて、容量可変200pF,400pFの件については時間を下さい。

50Ωの終端型パワー計を使ってコイルの手前で計ると
最大で60Wになります。VHF帯用のパワー計でなおかつ50Ωですから誤差は承知ですが、大まかなパワー測定のめあすにはなりそうです。
正式のダミー(既製品)でもう一度測定してみます。

フルパワーにして連続送信したら

見事に壊れてしまいました。

ご心配なく。。

壊れたのは、送信機ではなく24V電源の方です。
フューズは飛んでいないのでパワーTRが燃えたものと推測されます。
SOS送信機が壊れると人が死んでしまいますので。
送信機は丈夫に作られています。
TR全て取り替えてみます。ダメなら別のジャンクです。

RMZさん、ご愁傷様です。こちらは24V/14Aの中古を通販サトー電気から安く購入しましたが、サイトを見たらすでに完売でした。まずはTrの交換がんばって下さい。
こちらはDDSを引っ張り出し475KHzの周波数表示を確認しましたが、取り出しと取り付けテストはこれからです。J-KFFにダイレクトに注入してみようかな?

アンテナのチューンが一番良い場所で一番多くの電流が流れるためだと思います。
最大パワーの試験をするためにチューンを回していたら電波が出ない。
これは、送信機が壊れたかな??
24V出ていない。。。電源の問題だとなりました。
10Wで実験する分には、問題は発生しませんでした。60Wでベストチューンにした時に悪い結果に。
これは、無線機が元気な証拠ですから喜ぶべき出来事と理解しています。
電源は予備機が何台もありますので問題ありません。今度は、24V20Aを接続します。

C=600P
R=2Ω
の組み合わせではなく

C=250P
R=5.1Ω

で実験して欲しい
我が家にある正規のダミーロードは
この数値です。

475Khzに強力なプロの信号が聞こえています。
コールサインは YPYP と打っています。
出所は、大陸でしょうか?
皆様の場所では聞こえますか?

BC帯の信号が全国聞こえています。
秋田の信号も聞こえると思います。
秋田放送AMの周波数は  ????

全長160mのロングワイヤーです。

ダミーでコール(Gyp)打ってますが、まさか?
秋田のラジオ中波の周波数は
NHK第一 1503KHz 10Kw
NHK第二 774KHz 500Kw
民放ABS 936KHz 10Kw
です。

ダミーを使用してフルパワー(90W)

毛が逆立ち周囲の金属と人間の間で感電発生
送信機からビービー音が聞こえます。
トランスが振動しているものと思います。
少し恐怖を感じました。。
まずは、アースを取る必要がありそうです。
電源を回復させ15Aの電源つないだらフルパワーが可能になりました。

あきらかに高圧が発生しているものと思います。

計算してもらったら、なんと5.5KVでした。

人間が死んでしまう電圧です。
クワバラ、くわばら、高圧注意です。
部外者(奥さん等)無線室立入禁止になりました。

http://www.kida-elec.com/kem-dds-mini.html

次のステップです。

DDS-VFOを購入しました。
周波数制御がRS232Cから可能です。

通信ソフト Tera Term(フリーソフト) のマクロ機能を使って
CWやDFCW、QRSSなどの変調検証をします。

値段は7800円と少し高いのですが
検証したい機能を装備していました。

・1:3の比率でON-OFFすればCWになります。
・その時間を長くすればQRSSです。
・1:1の比率と2周波数の設定をすればDFCWになります。
・複数周波数でWSPR
・複数周波数とON-OFFで文字キャラクタを送る事も可能です。

問題は
・RS232Cの電圧レベルを変換する必要あり。
・このDDSのレベルが足りるのか?1石アンプが必要かも???

なんでも出来てしまう。変調器??を作る予定です。

RMZさん、ぜひ検証すすめて下さい。
こちらのDDSは以前にakizukiから入手したもので、BlogのSSBモニターに使っている1Hz~17.5MHzまで出力するタイプです。
これにDDS+のPIC16C57キットで周波数設定や表示をさせていて、今回はこれで7.6MHz台を設定し475KHz帯を運用する予定です。

475Khzに強力なプロの信号"YPYP"が聞こえていますが、この局はYap国際空港のNDB信号ではないかとの事です。
とすると大変な距離を飛んできた事になります。
残念ながらGYPの信号ではありません???でした。
この信号はA2モードですから信憑性はあります。
Yap国際空港てどこにあるのでしょうか?

A2ではテストしていません. ヤップはミクロネシア連邦の北の国で, ヤップ, チューク, ポナペ, コスラエの順で南に下がります.
ヤップは沖縄に一番近い国で聞こえているのではないでしょうか.
こちらはポナペに5回ペデションに出掛けてますので, 往復10回はヤップの上空を飛んだことになります。

よくよく調べたらYapまで2000Kmです。
沖縄から北海道、秋田付近までの距離と同じでした。。(余り遠くないかも??)

今度でかける時にこの信号が本当にヤップの信号なのか確認お願いします。
ちょっとにわかには信じられない位に強力でした。
この周波数(475Khz)では他のCWも聞こえています。DUのNDBかなと思います。
EUのHAMが聞こえて来るかもしれません。

はじめまして、最近、中波帯が割り当てられたことを知りました。まして、皆様のメールのやり取りも知りました。現状、まだ電波を出せる環境ではないのですが、皆様と同じ型の送信機を数年前に手に入れて、何れは、使う機会が出てくることを寝かしてました。漸く、機会が来たと思いました。非常に参考になり、役立てたいと計画してます。この時点では、許可が下りて運用されていることと存じます。今さら、不要かもしれませんが、参考になればと思い、メールしました。当該送信機のブロック図、配線図縮小版のコピーを保存してます。多少、落書きしてます。必要なか方がおりましたら、提供致します。

RKM渡辺さん許可はまだのようです。新会長になられた山之内さんの情報によりますと、中波帯について472kHz帯ではなく500kHzのパブコメが発表されているとのことです。こちらは確認していませんが、中波帯の電波発射は何時のことやらと申請許可を待っている状態です。
送信機はJRCの技術の結集で勉強になり、回路図についてはJA1VUC星野さんが解析したものを参考にしています。

こんにちは!早々のご応答有難うございます。最新の情報を有難うございます。電波発射の許可は、未だの様子分かりました。私も皆様のご活躍を参考にさせていただき、再開局を計画してます。運用可能になった際には、ご指導宜しくお願いします。

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