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2017年11月 5日 (日)

久しぶりに7MHzでオンエアしました

この三連休、久しぶりにオンエアしました。
全市全郡コンテスト以来なので、約一ヶ月空いたことになります。

最初18MHzや50MHzのFT8やJT65でQSOしていたのですが、あまり調子が良くなかったので、
何となく7MHzにでも出てみようかと思い、マイクロバートアンテナを引っ張り出してきました。

開局当初は7MHzのフルサイズダイポールしかアンテナが無かったこともあり、SSB/CW問わず
よくQSOしていたのですが、アパマンハムになってからは満足なアンテナを設置することができず、
電波もあまり飛んでいってくれないので、今では気乗りのしないバンドになってしまいました。


今日の午前中からワッチしてみましたが、国内がよく開けています。
デジタルモードも賑やかで、軒並みレポートが+数dBでデコードしています。

7MHzのデジタルモードは今回初めてで慣れておらず、7.041MHz付近で特にJT65とFT8の周波数は
暗黙のルールのようなものがあるのかもとも思っていましたが、どうもそうではないように感じました。

FT8でQSOしていたところ、いきなり某OMのJT65がモロかぶりしてきました。
当然FT8のデコードができなくなりましたので、QSOの相手局に何度も同じメッセージを再送し、
JT65のCQが終わったタイミングでようやくデコードできるようになり、何とかQSO成立しました。

ショボいアンテナでしたが、FT8, JT9 合わせて9QSOできました。


ところで、WSJT-Xはver 1.8.0の正式版がリリースされたようで、先日インストールしました。
その前に、ver 1.8.0 rc3もインストールしていたのですが、QSOに使用することなく正式版に
アップデートしてしまいました。
rc1の時にあったFT8のAuto Sequenceのバグも解消されており、各交信とも概ね順調に進みました。

2017年10月29日 (日)

144MHz帯用 プリアンプの検討 (5)

144MHzプリアンプの試作品①は残念ながら失敗におわりましたので、
FCZコイル(相当品) 7mm角 を用いて試作品②を再設計しました。
このコイルは千石電商で入手したもので、AMZコイルと似ていますが別物のようです。
インダクタンスは、約180nHのようです。

入力共振回路のインダクタンスは180nH前後ですので、そのままコイルを置き換えるだけにしました。

出力側のバンドパスフィルタのコイルは、前回設計値とインダクタンスが大きく異なりますので、
今回はこの部分を再設計します。
回路としては寺子屋シリーズキットのプリアンプと似たような構成になるので、
これを参考にさせてもらいます。

バンドパスフィルタのインピーダンスを上げるため、出力信号は二段目のコイルの二次側から
取るようにしました。
コイルの巻き数比から換算すると、バンドパスフィルタのインピーダンスは800Ωとなります。
バンドパスフィルタの定数を計算してみると、Qをかなり下げないとだめでした。
求まった定数でシミュレーションしてみると、こんな感じになりました。

20171029_0002


GaAs FETの寄生容量や浮遊容量を考慮し、入手可能なコンデンサの値に変更して再設計した結果、
このような回路にしました。
電源電圧は 6V に変更しました。

20171029_0003

上記の回路図は、色々と実験した結果後の定数で記載しています。


寺子屋シリーズキットも参考にしながら、EAGLE でプリント基板を設計しました。

20171029_0004


組み上がった試作品②の基板はこんな感じです。

20171029_0005

20171029_0006

入出力部分は、SMAコネクタとしました。
RF部分のパスコンと出力のアッテネータ回路は、余計なインダクタンス分の影響を排除する目的で、
チップ部品を使いました。
ソース抵抗の62Ωも、チップ抵抗の方が良かったかと思います。
3216サイズの1000pFがすぐに入手できなかったので、今回は820pFとしています。


SMAコネクタとN型コネクタを繋ぐケーブルも作りました。

20171029_0007


ゲイン特性は、トラジェネ付きスペアナで測定しました。
調整はコイルのコアを回すだけです。
入力のLC共振回路は一段だけなので、コアを回すとそれに応じてピークとなる周波数が
素直に変化してくれます。
しかし、出力のバンドパスフィルタは二段の共振回路なので、調整が分かりにくいです。

バンドパスフィルタのシミュレーションの結果から、144MHz付近ではフラットな周波数特性
になると予想されます。
入力共振回路のコアを回したときに、ピーク値の変化が144MHz付近で最大かつフラットと
なるように、出力回路の二つのコアを調整しました。イマイチな調整方法かもしれませんが。


調整後の測定結果はこんな感じです。

20171029_0008

20171029_0009


トラジェネのレベルは-40dBmなので、ゲインは19dB強です。
出力に3.6dBのアッテネータを入れていますので、アンプ本体のゲインとしては約23dBあり、
まあまあなのかなと思います。
ただし、NFがいくらなのかは分かりません。

調整の仕方によっては、144MHz付近でもっとゲインが上がりますが、恐らく発振しているか
もしくは発振寸前の不安定な状態なのではないかと思います。


リグ (TS-2000) にも繋いで聞いてみました。
ちゃんとしたアンテナが準備できなかったので、2X209のラジエータ (単体) を使いました。
2X209のラジエータは、室内で手持ちの状態です。

TS-2000 の "PRE" と比較してみましたが、ゲイン、S/N とも今回作製のプリアンプの方が
少し良好な感じがしました。
Sメータも振らず弱く入感している信号が、浮き上がって聞こえてきます。
ただし定量的な測定をしたわけではなく、聴感上での比較です。


2X209のラジエータを色々動かしたりしていると、Sメータが触れるぐらいにノイズレベルが
大きく上昇することがありました。
入感している信号は、ザーッというホワイトノイズ音に埋もれてしまいます。
プリアンプの試作品②、TS-2000 の "PRE" とも同じ傾向です。
ただ、Sメータの変化で比較すると、TS-2000 の "PRE" の方が、同じ条件でもノイズ上昇変化が
大きかったです。

恐らくアンテナのインピーダンスが変化し、その結果GaAs FETに入力されるインピーダンスが
最適NF条件から大きく外れることによるものと思われます。
送信だけで無く、受信としても、アンテナのインピーダンスマッチングが重要であることを体感できました。


プリアンプの試作品②は取り敢えずこれで良しとし、これからは切り替え回路を追加して
ケースに組み込んでいくことにします。

2017年10月28日 (土)

144MHz帯用 プリアンプの検討 (4)

しばらく時間が空いてしまいましたが、その間にプリアンプを試作して動かしてみたりしていました。
プリアンプのGaAs MESFETは、取り敢えず3SK241で試してみました。

20171029_0001

一応プリント基板を作りましたが、コイルがGNDパターンや他の部品などと影響しないようにと、
少しスカスカな配置にしています。
また、仮組立てのつもりだったので、抵抗やコンデンサのリード線は少々長めのまま半田付けしています。


まず最初に、バイアス電圧などのDC電圧からチェックしました。
ゲート2の電圧は約1.8VでOKでしたが、ソース電圧はソース抵抗82Ωに対し約0.65Vであり、
よってドレイン電流は約8mAと設計値より低い値でした。
今回使用した3SK241は、おそらくIDSSの低い個体だったと思われます。

そこでソース抵抗は62Ωに変更し、ドレイン電流を10mA強に修正しました。
それに合わせて、ゲート2の電圧も約1.65Vに変更しました。


次に、トラッキングジェネレータ付きのスペアナでプリアンプの周波数特性を見てみましたが、
写真を撮るのも恥ずかしいぐらいボロボロの特性でした。
無入力にすると80MHzぐらいで発振していますし、トリマーコンデンサを調整してみても、
144MHz付近でゲインのピークが見つかりません。

コンデンサの定数を変えたり色々と試してみましたが、全く上手くいきません。
原因はいくつか考えられますが、一番はコイルのインダクタンスが全く合っていないことだと思われます。
本来ならトロイダルコアのAL値と巻き数でインダクタンスが求まるはずですが、
アンテナアナライザでインダクタンスを測ってみると、かなり高めに仕上がっているようでした。

144MHzのFCZコイル(相当品)も入手していたので、試しに入力回路のコイルをこれに換えてみると
設計に近い特性になりそうな感じでした。

あとは、部品のリード線が長いことや、基板の部品配置も良くないように思われますので、
これらの見直しが必要です。

プリアンプの試作品①は失敗に終わりました。
というわけで、FCZコイル(相当品)を用いて、試作品②へ設計変更することにしました。
続きは、144MHz帯用 プリアンプの検討 (5) で。
トロイダルコアを用いたコイルのインダクタンスが合わないことは、今後の課題です。

2017年10月10日 (火)

6m AND DOWN コンテスト 2017 の結果

本日、6m AND DOWN コンテスト のLog Check Reportがメールで届きました。
ということは、結果も発表されています。


今回は2局ミスコピーがあったということで、2点減点されました。
(このうち1局のミスコピーは、ちょっと納得いかないですが...)
まあ、修行が足りないということで、ちょっと反省です。


結果はイマイチで、C430部門の3エリア内9局中4位。


1エリアや7エリアとQSOでき、そこそこ楽しめたと思いますので、これはこれで良かったです。

2017年10月 8日 (日)

全市全郡コンテスト 2017

三年連続で144MHz CW部門に参加しました。

ほぼ一ヶ月ぶりにオンエアしましたが、何かコンテスト参加に対する意欲が湧かず、
取り敢えず参加だけはしたという感じです。

初日は21:00からスタートしましたが、QSO数は伸びません。
日付が変わり、バンド内が寂しくなったのを機に、長期休息タイムに入りました。

二日目の朝はゆっくりと8:00前から再開。
QSOの伸び悩みは変わらないので、10:00過ぎに再び休息。
その後、昼前から外出して大阪界隈を歩き回わり、夕方くたくたになって帰ってきました。

18:00から再々開するも、時既に遅しという感じ。
完全戦意喪失で、19:00前には終了。リグ、アンテナを撤収してしまいました。


20171008_0001


結局、66QSO×58マルチで終了しました。

20171008_0002


今回も、1エリア (JH1PVJ/1局) とQSOできました。

20171008_0003


やっぱり、TS-2000 の耳が悪いのか、ノイズに埋もれて聞き取りにくい局が何局かありました。
IF width を絞り、NR2 を掛けて、ようやくフワフワと信号が浮かび上がってきて、QSO に到った
ケースもありますが、全く取れずというのもありました。
何度もコールしていただいたり、ナンバーを繰り返し送信いただいたり、迷惑を掛けてしまっています。
現在検討中のプリアンプは、早く作らねばと思いました。

取りあえず、ログは提出する予定です。

2017年10月 1日 (日)

144MHz帯用 プリアンプの検討 (3)

GaAs FET の最適な入力インピーダンスを色々調べてみましたが、
取りあえず 3000Ω で設計してみることにしました。
参考にさせていただいた資料は、WA5VJB 局が書かれた
GaAs FET Pre Amp Cookbook #3 です。

ということで、50 Ω → 3000 Ω にインピーダンス変換する入力回路を、
L マッチ + LC 並列共振回路で構成して設計してみました。

出力回路と同じように、Excel で計算して値を求め、Qucs でシミュレーションしてみました。

20171001_0001

若干インピーダンスにズレがあるように見えますが、誤差の範囲でしょう。


次に、実際入手可能な部品の定数に置き換えていきます。
インダクタは出力回路と同じく、トロイダルコアを用いた固定インダクタンスのコイルとします。

入力部分に、過大入力保護用のダイオード (1SS272) を追加する予定です。
この分の寄生容量 (Typ 0.9pF × 2個) も組み込んでおきます。

20171001_0002

周波数特性です。

20171001_0003

スミスチャートです。

20171001_0004

若干のズレはありますが、問題ないと思います。
取りあえず、まずこれらの定数から実験を始めてみようと思います。


ということで、昨日ですが日本橋で部品を買ってきました。
ですが、家に戻って一部抵抗を買い忘れたことに気付きました。残念!!

2017年9月30日 (土)

macOS High SierraでのPhotoshop CS5とIllustrator CS5

この時期、MacのOS は毎年バージョンアップしています。
その度に気になるのが、ソフトウェアの互換性です。

なかなか新しいソフトを次々買えませんので、旧バージョンでも長く使いたいものです。
特に Adobe の Photoshop や Illustrator などは高価なので、可能な限り使い続けたいです。


昨年の OS X El Capitan→macOS Sierra のときには、Java 6 がサポートされなくなったので、
基本的に Adobe CS5シリーズ を動作させることができなくなってしまいました。
しかし、裏技 (Java 6の空フォルダを作り、Adobe CS5を騙して起動させれば良い) を使うことにより、
Adobe CS5 シリーズを使い続けることができました。
こちらの記事に書いています。

今回も同様に処置すれば、macOS High Sierra 上でも Adobe CS5 シリーズが動作するのでは
ないかということで早速試したところ、予想どおり概ね上手くいきました。

20170930_0001


概ねと書いたのは、Photoshop CS5 を終了させたあと、必ず「予期しない理由で終了しました」という
アラートが出るようになったからです。

以前 Illustrator でも同じような現象が起こっていましたが、そのときはあるプラグインを外すと治りました。
今回のPhotoshop も恐らく同じように、新しい OS とプラグインの相性が悪くなったのであろうと考え、
一つ一つ調べていったところ、ScriptingSupport.plugin というプラグインが原因であることが分かりました。

ScriptingSupport.plugin は、アプリケーション/Adobe Photoshop CS5/Plug-ins/Extensions
というフォルダに入っていますので、これをどこか別のフォルダに避難させたら、アラートは出なくなりました。
私は Photoshop でスクリプトを組むような使い方をしないので、プラグインを外しても実害は無いと思っています。
とりあえずこれで、問題は解決しました。

なお、Illustrator CS5 の方は、今のところは特に大きな問題は見つかっていません。
これでしばらくは、Photoshop CS5 や Illustrator CS5 は使い続けられそうです。

2017年9月24日 (日)

144MHz帯用 プリアンプの検討 (2)

前回バイアス点を決めましたが、3SK241 のデータシートと睨めっこをしながら再考し、
ID = 12 mA, Vgs1 = 0.85 V に変えることにしました。
そのときの最大振幅が取れる交流負荷線から、負荷インピーダンスは 417 Ω ぐらいになります。


この負荷インピーダンスをもとに、出力回路の設計をしてみました。
構成は、2ポールのバンドパスフィルタと L マッチの組み合わせで考えます。
トロイダル・コア活用百科を参考にしながら、Excel で各定数を計算しました。

まず最初に、2ポールのバンドパスフィルタの設計から。
入出力のインピーダンスを 417 Ω 、中心周波数を 145 MHz 付近、
フィルタの Q を約 10 として、Excel で計算。
その計算結果を Qucs でシミュレーションしてみると、

20170924_0001

まあ当たり前でしょうが、設計どおりの結果です。


次に、インピーダンス変換 ( 417 Ω → 50 Ω ) の L マッチを追加します。
また Excel で計算させ、結果をシミュレーションしてみると、

20170924_0002

ちょっとした計算誤差なのか、144 MHz 付近で僅かにリアクタンス分が残りますが、
まず問題ないと思われます。


この結果をもとに、実際入手可能な部品の定数に置き換えていきます。
キャパシタはトリマーコンデンサを使えば良さそうですが、インダクタはどうするか悩みます。
コアが回せる FCZ コイルのようなものか、またはトロイダルコアを用いた固定のコイルか。
今回は、トロイダルコアを用いた固定インダクタンスのコイルを使ってみることにします。


トロイダルコアは、カーボニル鉄系の #12 材が良さそうです。
T-50 #12、T-37 #12、T-25 #12 あたりが入手容易なので、これらで考えることにします。
得られるインダクタンスが巻き数の二乗に比例するので、中々所望の値を得ることができません。


取りあえず所望の値に一番近くなるように設計し直すと、負荷インピーダンスが
約 320 Ω となってしまいました。

20170924_0003

周波数特性は、あまり変わりません。

20170924_0004

スミスチャートです。

20170924_0005


負荷インピーダンスが約 320 Ω に変わったので、バイアス点も少し見直した方が
よいのかと思いました。

Id は 最良 NF から決めているので、Vgs1 やVgs2 はそのまま変わらずです。
結局 Vds を少し下げて、6 V 程度とすることにします。
バイアス回路だけ考えると、こんな感じになりました。

20170924_0006

実際は、FET のバラツキがあると思いますので、組み立て後に Id が約 12 mA となるように、
ソース抵抗を調整する必要があると思っています。


入力回路については、まだ悩んでいます。
回路的には、L マッチ+ LC 並列共振回路にするつもりです。
ただ、ノイズマッチングを取る必要があるようですが、
どの程度のインピーダンスでドライブすれば良いのかが分かりません。

取りあえず、他の製作例を参考に一回作ってみて、後はカットアンドトライ
ということになると思います。
電子工作は、失敗してなんぼだと思いますので...
来週以降、ぼつぼつ部品集めに掛かりたいと思っています。

2017年9月19日 (火)

144MHz帯用 プリアンプの検討 (1)

144MHz は TS-2000 を使っていますが、前から耳の悪さを感じています。
ちょっとでも耳を良くしたいので、プリアンプを作ってみようと思い立ちました。

自宅 (アパマン) での使用を想定しているので、アンテナ直下型ではなく、
卓上型を作る予定です。


今回、プリアンプの素子は Panasonic 製の GaAs MESFET の 3SK129 を
使ってみようと思います。
広島の松本無線で売っていましたので、通販で入手しました (10個で1,080円)。

ただ、この 3SK129 ですが、データシートがネット上でも中々見つかりません。
 Pd = 0.35 W
 Vds = 13 V
 Vgs = 3.5 V
 Id = 50 mA
ぐらいのデータしか、情報が得られませんでした。


ネットで色々調べてみたところ、同じPanasonic 製の GaAs MESFET 3SK241
(2SK241 ではない) を見つけ、ドレイン損失 Pd の違いはあるものの、
3SK129 と似通った特性ではないかと考えました。あくまでも推測ですが...。
Pd の違いは、パッケージの相違によるものと勝手に理解しました。

この 3SK241 の方は、データシートがネット上でまだ入手できます。
3SK241 のデータシートを参考にすれば、3SK129 でもある程度設計できるのでは
ないかと思います。最悪 FET を3SK241 に変更すれば動作すると思いますので、
念のためこの 3SK241 も入手することにしました (秋月の通販にて購入 5個で200円)。

後から気がついたのですが、この 3SK241 は TS-2000 のフロントエンドに
使われており、「な〜んや」という感じになりました。
ネットで見る限り、プリアンプとしての作例も少なそうなので、あまり人気の無い
石なのかもしれませんね。


プリアンプの回路は、ネットの情報やトロイダル・コア活用百科を参考に
しようとしています。
ただ、丸写しでは面白くないので、できるだけ自分でも計算をして、
検証しながら作っていきたいと考えています。


まずバイアス点の設計ですが、これは 3SK241 のデータシートを参考に
考えてみました。
VGS1 が -0.8〜-1 V ぐらいのときに利得が最も高く、NF が最も低くなります。
とりあえず、VGS1 を -1 V としてみました。そのときの Id は、約 8 mA です。

電源電圧は 8 V の作例があったので、これに手習い以下のようにしました。
 Vd = 8 V
 Vs = 1 V
 Vg1 = 0 V
 Vg2 = 2 V
これで、Vds = 7 V、Id = 8 mA ぐらいのバイアス点になるはずです。
Vgs1 = -1 V, Vgs2 = 1 V となります。
ソース抵抗は、120 Ωです。
Id を 10 mA にしたいときは、ソース抵抗を 100 Ωに変えたら良いはずです。


上記のバイアス点において、最大振幅が得られそうな交流負荷線を引くと、
負荷インピーダンスは 約 625 Ωになりました。


ここから先、この三連休悶々としました。
出力回路の設計ですが、トロイダル・コア活用百科を参考に Excel を用いて
色々と計算してみました。
ただ、その回路を検証するため、Qucs というシミュレータでシミュレーションを
してみたのですが、なかなか結果が一致しません。
どこか勘違いしているのではないかと、色々考えているうちに、あっという間に
三日間が過ぎてしまいました。

高周波回路の設計に慣れていないので、まだまだ苦労しそうです。
今日のところは、ここまでです。

2017年9月 4日 (月)

WSJT-X 1.8.0-rc2 のQRG周波数設定

昨日インストールした WSJT-X 1.8.0-rc2 ですが、初期状態での QRG 周波数が
空白となっており、困っていました。

そこへ、7L4IOUさんからコメントをいただき、QRG 周波数をデフォルト状態に戻す
方法をご教示いただきました。

Setting ウインドウで、Frequencies のタブを選択。
Working Frequencies 欄の空白部分でマウスを右クリックすると
メニューが表れます。そこで、一番下の「Reset」を選びます。

20170904_0001


そうすると、無事にデフォルトの設定に復帰しました。

20170904_0002


7L4IOUさん、貴重な情報ありがとうございました。


ネットを調べていたら、別の方法も見つけました。
例えば WSJT-X 1.8.0-rc1 でも良いのですが、
QRG 周波数の設定が所望の状態で、Setting ウインドウを出し、
Frequencies のタブを選択。

Working Frequeincies 欄で Ctrl A を押して全ての周波数を選択し、
マウスを右クリックしてメニューを出します。
そこで、下から三番目の「Save as...」を選びます。

20170904_0003


そうすると、保存のダイアログが出てくるので、適当な名前を付けて保存します。

20170904_0004


デフォルトのディレクトリは、
¥User¥AppData¥Local¥WSJT-X
という初期設定フォルダだとおもいますが、そこに「.qrg」というファイルが保存されます。

保存のダイアログで 「保存(S)」 ボタンを押すと、こんな画面が出てくると思います。

20170904_0005


ここで 「No」 ボタンを押して完了です。
「Yes」 ボタンを押すと、Setting ウインドウで選択した周波数しか保存されませんので
注意が必要です。


予め「.qrg」の設定ファイルを作っておくと、rc2を再インストールしても QRG 周波数が
空欄となることは無くなりました。
このファイルがあると、インストール直後でもこれを読み込んでくれるようです。
仮にインストール直後の起動時に読み込んでくれず、QRG 周波数が空欄であっても、
後で「Load...」すれば設定できます。

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