144MHz アップバーターの(プチ)改造記
<144MHzに同軸共振器のアップバーター>
144MHzのこのアップバーターは、50MHzに94MHzの局発信号を加算して144に上げるものでした。50MHzの3倍波が150MHzと、近い所に現れる事を懸念し、分布定数回路でキレの良い同軸(トラフ)共振器を送信ドライバー段、局発、ついでに受信部にも使って製作したものです。
ケースからはみ出るものではありませんが、この周波数でのトラフのユニットはちょっと大きく、メーカー製その他では見たことはありませんでした。一方、同調のキレには手応えがありました。
当初真空管ファイナルで作った1号機(+リニアアンプ)を使ってスプリアス問題が発生し、これに替えて何とかもっと周波数選択度の高いものをと、70年代に2号機として作った本機ですが、スプリアスのトラウマもあって手が遠のき、約40年、既に動作するかどうか不明、親機も変わったので、オーバーホールのつもりで始めました。
写真左 改造前の144MHzアップバーター2号機
写真右 板金工作で作った、1/4λ同軸共振器
<四六のガマに眼が点に>
初めてスペアナに繋いでみて、写されるスプリアスに眼は点、四六のガマが鏡を見たような状況・・・。
40年前のスプリアス問題の本質をそこに見たような気が・・・。
このスプリアスの対策がいつまでかかるか、放棄に至るか不明、かなり気分がへこんだ所からのスタートとなりました。
(430アップバーターの整備は、そのまた夢!)
これまでは、ワインボトルのケースとは言いませんが、それに近い大きさの1/4λ同軸共振器を出力側に繋ぎ、「これで、大概のスプリアスは取れているだろう」と考えていました。1号機での電監検査にもこれで対応していました。
しかしこの大きさと、ドテッ腹に横向きにコネクタが出ている、この場所取りな構造。何とかこれに頼らずに、装置自体で十分にスプリアスを押さえ込みたいものです。
<局発の改造>
まずは局発ユニットから。さしものトラフ共振器も、逓倍回路が組み込まれている段には、スプリアスがからんでいます。逓倍無しの、二段の同調回路がぜひ必要であると感じました。
局発部には、トラフが2つしかありません。必然的に94MHzでトラフに持ち込む必要があります。そこで、局発を47MHz×2から94MHz直接発振に改造するところから着手しました。
3倍オーバートーン94MHzの水晶を特注したのですが、発振周波数がなかなか94MHz丁度にならず(20kc以上高くなる)、メーカーに相談したら再製作してくれました(まじめなメーカーだ!)。今度は、同じ発振器で3kc程低く発振し、どうしても94MHzまで上がりません。
試しに、電源の3端子レギュレーターを抜いてバイパスしたら周波数が少し上がったので、もう一度レギュレーターを差し込み、コモン端子に直列順方向にダイオードを仮配線で入れたら、多少上がった電圧で、何とか94MHzを発振させることが出来ました。
(オーバートーンもこの周波数になると、なかなかピッタリとは行きにくいんですね。)
三端子レギュレータを抜いて基板に追加の穴を明け、「えーと、接続が逆勝手になるから」などと何気に足を曲げていたら、とうとうICの足がフラフラに・・・。(いつぞやの私自身か!)
その場は、足の付け根に小さな半田玉を作ってしのぎ、また日本橋へ行ってレギュレーターICを買いました。
(この前は仮配線を基板の裏に接触させて、ちょっと大事にしていたFTが高めのトランジスタが昇天、どうもチョンボが続いています。^^;)
趣味も仕事も、失敗、無駄、やり直し、ど忘れなどが増えてきていますが、「最大の効率を得ようとしてはいけない」と、自分を戒め(慰め?)ながら、気持を支えて・・・。hi.)
局発の出力はスプリアスが十分-60dBより低くなりました。
改造後の局発部 左上と最上段は、受信部
<ミキサー・ドライバー段>
ミキサー・ドライバー段には、親機からの50MHzの高調波に由来すると思われるスプリアスが見つかりました。親機のアップバーター行きラインは、ローパスが十分でなかったようです。UPV側の入口にローパスを付けた結果、スプリアスは十分少なくなりました。さすが、トラフ4段です。
写真左 ドライバーユニット
写真右 出力側 3段π型LPFの通過特性
<ファイナルユニットとローパスフィルター>
ところが・・・。ファイナルユニットで寄生振動を起こしている事が判りました(CWでキーを上げると、スプリアスも消える)。
ジャンクのTS-700から取り出したファイナルユニットを代りに仮に繋いでみると、パワーが減ります(5W)が、正常に作動するので、このユニットの問題であることは明らかでした。
チューニングでは収まらないので、手っ取り早い解決のため、TS-700のユニットに交換しました。あつらえたように、うまくスペースに納まりました。
外したユニットは、くやしさ紛れにその日のうちに完全に分解してしまい、綺麗な形で残ったのは、放熱器のみでした。hi.
ちょっと残念ですが、「寸法が大き目のパワーモジュールを使ったわけだ」と自分を励まし(慰め)ながら、次の作業にかかりました。hi.
懸念していた150MHzは、十分に切れていました。(やはり、トラフ共振器だ!)
気休めのつもりで付けていたπ型2段のLPFはロスが少なく、意外と効くことが判り、定数を少しトライアルした上で、3段に増強しました(写真で、リアパネルの内側に貼り付いています)。hi.
(4段にするとロスが増え、288MHzでは何故か減衰量が減りました。アホな! ← 腕が不足
出力のスペアナ測定結果では、近接スプリアス、高調波とも、十分に低減されていました。リニアにも十分繋げそうです。
写真左 改造を終わったアップバーター 二つのユニットには、ほこりと錆防止のため透明カバーがかぶせてある
写真右 出力5Wの、スペアナデータ
HPトップがちょうどこのアップバーターの内部写真だったのですが、現状は見た目が変化し、看板に偽りになってしまいました。すぐに、写真を入れ替えました。 やれやれ。hi.
次は144MHz用の、ストリップライン式のX球リニアアンプの整備です。
ちょっと、元気が出てきた!
(パワーは十分でも、アンテナがGP1本ですが・・・。 ^^;)
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