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４３０ＭＨｚ用プリアンプの製作 |
ｂｙ ＪＳ１ＷＰＵ 清川竹男 メーカー製のプリアンプでは飽き足らずに、プリアンプを自作された方は結構沢山いるのではないでしょうか。もっと耳を良くしたい、もっとゲインが欲しい、もっと低ＮＦにならないのか、などの理由から半田ゴテを握った覚えのある方はかなりいる筈です。しかしながら、いざ、作ってみたものの、スペクトラムアナライザーがある訳でもなく、ＮＦメーターがある訳でもなし、実際にアンテナに接続してみて初めて結果が分かるといったケースが殆んどでしょう。そして、物凄く主観的な基準で「前より少し耳が良くなったような気がする」と思い込み、実際には只のＳメーターアンプか、混変調発生器としか言えないようなプリアンプだったりすることも、あながち、ないとは言えないのです。 ● ことの顛末 ある日、突然、又プリアンプを作ってみようという気になって、資料集めから始まり、種類の違うプリアンプを６台作ってみました。ＧａＡｓ（ガルヒソ）ＦＥＴやＨＥＭＴ（ヘムト）をとっかえひっかえやってもをやはり、どれも納得出来る物に仕上がりません。しかし、その中で、ＤＬ９ＫＲタイプの２段プリを１段に改造した物に目を付けました。入力共振回路が共振棒タイプの物で、入力側のコネクターとはＣ結合（静電結合）を行っています。（図−１） ＥＭＥ用のプリアンプを見るとだいたいはこの方式をとっています。しかし、いくら性能が良くても同調用と合わせて入力回路に高価なＨｉ−Ｑトリマー（ガラスサファイヤトリマーなど）を２個も使うのは無銭家としては考えてしまいます。かと言って、入力コネクターのピンの先に円盤を付けて円盤と共振棒の間隔を調整するのは、工作するのが大変そうです。結合方式は筆者の知る限りＣ結合の他には、タップ結合とＭ結合とがあります。タップ結合の方が調整が楽そうなので、まずはタップ結合を試してみました。タップの位置を変えるとゲインも変わりますし、結構良さそうです。しかし、バンド外に幾つか発振が見られますし、やや低い周波数（300ＭＨｚ付近）での山（ゲインの増大）が気になります。いろいろ悩んだ挙げ句、Ｍ結合にチャレンジしました。スペアナで見ると発振もないようですし、山（ゲイン特性）もきれいなカーブを描いています。しかし、ゲインが出ていません。２段増幅にするのは躊躇してしまいます。もはや、これまでか、と観念しようかと思いましたが、かつてメーカー製の380ＭＨｚ帯のフィルターをバラした時のことを思い出しました。まさにＭ結合そのまま、Ｍの字型に銀メッキ線を曲げてあったのです。 よし、とばかりに早速チャレンジ。結果は大成功。山は急峻に立ち上がり、ゲインが上がったことを示します。発振も皆無ですし、他の周波数での増幅もありません。実際にアンテナにつないでみても、ゲインが高い（と言っても25〜30ｄＢ）割に空Ｓがたいして振りません（ＩＣ−３７５でＦＭモードでＳ２からＳ３）。仰角ローテーターでグランドに向けると（マイナス１０度）ちゃんとＳメーターがノイズを拾って振れるではありませんか。また、お空に（コールドスカイ）向けてやると（プラス３０度）Ｓメーターの針が下がります。（ちなみに、筆者のシステムはマッチングの悪い（ＳＷＲ1.３）Ｋ１ＦＯ−２４の４列２段に２０Ｄ相当の同軸ケーブルを５０ｍ引っぱっています。）筆者は他人のプリアンプを作る程暇ではありませんが、ローカル局に頼まれ諸般の事情もあり、今回は特別にと言うことで数台組んでみました。若干の差こそあれ、殆ど同じように仕上がります。たまたま、この１台だけうまくいったのではなく、再現性もＦＢのようです。 ところが、「再現性に問題あり」の事態発生なのです。ＧaＡｓをＨＥＭＴに付け替えると、どうしても発振してしまいます。入力回路はこれ以上いじくりたくないので、何とか出力側で落ち着かせようといろいろ「あーでもない、こーでもない」とやりました。そのうちに元の回路（図−２）でも発振するように成ってしまい、またドツボにはまりかけていました。そんな時『ＥＭＥ ＨＡＮＤＢＯＯＫ』（1994ＣＱ出版）のなかでＪＨ１ＸＵＪ児玉ＯＭが「インピーダンス・マッチド・アドバンスドＬＮＡ」と称して、出力側の同調コイルに直接ＤＣ電流を流していたのを見つけました。早速それを真似してみたところ、見事に一発で発振は止まりました。 ● 回路設計 .jpg) Ｚ0＝（１／√ε）・１３８ log10（１．１７８Ｄ／ｄ） （式−１） ｄ：共振棒の外径 Ｄ：角形同軸管の内径 電源部は可変三端子レギュレーターを使いました。普通の５Ｖの三端子レギュレーターにダイオードを何本かシリーズに接続し、ダイオードの順方向の電圧降下を利用して２Ｖなり３Ｖを作り出すやり方は、ドレイン電流を調節すると、同時にドレイン電圧も変化してしまうので、筆者はあまり好みではありません。この三端子レギュレーターＬＭ３１７はドレイン電流を変化させても電圧が一定なので、筆者は愛用しております（図−４）。また、ＧａＡｓからＨＥＭＴに石を変えた時も電圧の変更が半固定ボリュームを回せば一発で出来ますのでＦＢです。 ケースは0.5mm厚の真鍮の板を曲げて作りました。図−５のように加工して下さい。曲げしろを５mmにしてありますが、これ以上狭いと、あとで蓋をとめるネジを通すタップ加工が難しくなります。逆にこれ以上広いと回路の配線時に半田ゴテが入りづらくなります。また、板厚も0.3mmですとペラペラで2.6mmのタップが切れません。１mm厚ですと半田付けがしにくくなります。真鍮の板が手に入らなければ銅板でもいいでしょう。ただし、銅板は真鍮板に比べると柔らかいので、曲がりやヘコミに気をつけて下さい。半田ゴテはケースの組み立て用には８０Ｗクラスの物を使います。筆者はＴＱ-８０という４０Ｗと８０Ｗの兼用のコテを愛用しております。 コネクターはＮＰ−ＲとＢＮＣ−Ｒを使用しましたが、これは皆さんのお使いのプリアンプののボックスに合わせて変えて下さい。特にＮＰ−Ｒは入手し難いかも知れません。また、多分皆さんが今お使いのプリアンプ本体よりも、かなりこのプリアンプは大きめですので、今までのボックスには入らないかも知れませんので注意して下さい。使用部品の一覧を表−１に示します。
（表−１）部品リスト （値段は１９９９年頃）
● 製作 部材が全部そろったらいよいよ製作です。まずは板金加工です。角の鋭利な鉄板に沿わせて木でたたいて、直角を出します。折り目にそって定規をあて、カッターナイフでケガキ線を入れてから曲げても割とうまくいきます。最初の板のカッテｲングは押し切りでやります。筆者は何台も作るハメになったので、近所のプレス屋さんに頼んでしまいました。折り曲げが済んだら穴あけです。組み立ててしまってからでは穴をあけられない場所がありますので、必ず組み立てる前に穴あけはやっておいて下さい｡コネクターの穴は大きいのでリーマを通しますが、これも組んでしまってからではリーマが通りませんのできっちり大きさを合わせておいて下さい。 組み立ては、最初に側板の短い方を底板に半田付けします。次に側板の長い方を２枚半田付けし、最後に側板の残った短い方を半田付けします。うまく組み立てるコツは曲げしろの半田付けする側の両端２点にあらかじめ半田を薄く盛ることです。底にも同じように薄く半田を盛っておきます。盛りすぎますと残った半田の厚み分だけ狂いが生じますから、盛りすぎたら半田吸取り線で取り除きます｡そして側板の曲げしろの両端の張り合わせ側の反対の側にも半田を盛り、そこに半田ゴテをあてて熱を伝えやすくしておきます。コゲてもいいような平らな木の板の上に底板を置き、側板をずれないようにして半田付けします。そのままでは、すぐ取れてしまうほど弱いので、曲げしろと底板の隙間に半田を流し込みます。（図−６）後は、底板と側板との直角を出しながら側板同士も半田付けして行きます。最後に蓋をあててみてガタつきがなく、大きさがピタリとあえば、合格です。ガタがなければ、大きさが多少ズレていたとしても、まｱ合格ということにしましょう。
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