7.195MHz AM QRP TXの製作1


BC342で7.195MHzのAM QSOをワッチしていると自作リグでQRVされている方が多く、当局も早速一台製作してみました。

2014.3.15
2014.4.19 回路図ミス訂正

はじめに
 7.195MHz AM QSOをワッチしていると懐かしいリグや、真空管ファイナルの自作リグで楽しいQSOが聞かれます。周波数は1波、モードもAMに限定 すれば比較的簡単にAM送信機が出来るはずと、早速実験を開始しました。
 左写真は7.195MHz AM TXの実験の様子。ユニバーサル基板に回路を組んで、べニア板の上に固定しただけの実験セット。これが本当のオンボード TX(?)

目標仕様

  • 送信出力---3W以上5W以下、QRP TXとするので5W以下設定ですが、AM 100%変調時はキャリア出力の4倍になるのでTXとしては20Wp_pの能力が必要になり、 それなりにHI POWER(?) TXです。
  • 周波数---7.195MHz固定、安価な7.2MHzクリスタルをVXOにして使用、周波数可変の必要がなく半固定のトリマとし、バリコン無しとします。
  • 変調方式---低電力ゲート変調、デュアルゲートFETできれいなAM変調がかかることは実験済みで、ファイナルに変調する場合、変調トランスの入手 が困難で実現できません。
  • サイズ---掌に載るサイズ、半導体TXらしく出来るだけ小さくする。
     など目標に製作を進めていきます。

VXO-MOD-DRIV段の製作
 左の写真はVXO-MOD-DRIV段ユニットの動作確認の様子、両面基板を使用し部品面はベタGND、裏面にはチップ部品を実装しているので基板はすっきりしています。 バラックセットで実験、定数決定後、手書き基板を起こしました。
 手書きには従来油性マジックを使用していましたが、今回ペイントマーカーを使用しました。マジックに比較し皮膜が上部で虫食いパターンになりません。
以下回路動作を順に説明していきます
 VXO部は安価な7.2MHzクリスタルがJUNK BOXに沢山あったので、パラにしたスーパーVXOにしました。L1(47u)はマイクロインダクターを使用し、異常発振 防止用にパラに抵抗を入れています。図の定数で7.201〜7.192MHzまで可変できました。動作確認として電源電圧変動と簡単なドライヤーテストにより周波数安定度 を確認します。
 MOD部  MOD段に使用したFETはJUNK BOXからの流用品です、以前に製作した6M ALL MODE機の3SK40よりも伸びのある変調がかかっている気がします。RF入力、AF入力、バイアス 電圧を適切に調整すればFBな変調がかかります。
DRIVE部  トランジスタはこれもJUNK BOXからの流用で2SC3939(ft=120MHz,PCmax=1W)です。この段に、必要以上にftの高い物を使うと異常発振しやすくなりますが、ftの低い トランジスターではゲインが取れず出力も小さくなります。トランスはMOD段、DRIVE段ともFCZ10-7を使用しました。
  
変調波形を見てみる
 左の写真はディアルゲートFETによる変調波形、CARの振幅(3div)に対して変調時は2倍(6div)になっておりきれいな変調がかかっています。メーカ製の低電力変調の場合、CAR 出力のカタログスペックを大きく設定しているため変調ピーク振幅は1.5倍程度に抑えた設定になっており結果、低電力変調は「変調が浅い」という評価ですが、自作ではきちんと 変調をかけられます。
 
a)調整、動作確認
 VXO部可変周波数の確認、図の定数で7.201〜7.192MHzまで可変できました。7.195MHzスポットなので可変範囲よりも安定度を優先します。他に電源電圧変動による周波数 安定度、発振起動と温度安定度として簡単なドライヤーテストで、異常動作の無いことを確認します。
 MOD部  MOD段はRF入力、AF入力、バイアスレベルにより変調特性が変化します、私の場合大体のレベルとして、RF入力1Vpp、AF入力1〜1.5Vpp、FET第2ゲートバイアス0.3〜0.5V付近に 最良点がありました。測定にはシンクロ(BW=100MHz、10:1プローブ)を使用しましたが、使用機器により値が異なります。DRIVE出力をシンクロでモニターし、きれいな変調がかかるように します。この時、各段のトランス調整はCW時に最大出力に合わせるのではなく、変調のピークで出力が伸びるように調整することが重要です。
DRIVE部  の出力は約18dbm(CW時)、この後ファイナルアンプで20db以上のゲインが期待でき、ゲインオーパー分はATTでレベル合わせします。
その他  Q5でTX ON DELAY、PTTをGNDに切り替え後、アンテナリレーが切り替わるまでの10ms程度VXO回路への電源立ち上がりが遅れていることを確認します。

 次回はファイナル部の製作をUPします。   


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