XRQ技研業務日誌

ものづくりを楽しんでいます。日々の暮らしの中に面白そうなものを探しながら

程度問題?

ショップに状況を報告したら返事をいただいた。

 樹脂素材は熱により変成し柔らかくなったり融けてしまうことがある。しかし取り扱いやすく優れた絶縁性があるので電気部品などにもさまざまに使われている。
 アクリル板もその一種だが、工作のし易さから私も利用している。熱による変形は活用しやすい反面、状況によっては困った場面もある。アクリル板にリベットでラグ板をかしめていて何かの都合でその近くにホットガンの風を当てなくてはならない場合、リベットに熱が伝わってしまうとかしめが緩んでしまうのだ。同様に、アクリル板にブラインドリベットでかしめたラグ板にハンダ付けする場合も注意が必要だ。ハンダこてで加熱しすぎると緩んでしまうことがある。しかし、こうした性質を理解した上でホットガンの風の当て方を工夫したり、ハンダ付けの際の手際を工夫することで樹脂素材の持つこの弱点をカバーすることができる。

 先日ショップから購入したステレオプラグを取り付けたときのことである。いつものようにリード線をハンダ付けして動作確認をしたら働かない。調べてみるとプラグのチップ部への信号が出ていないことが判明、導通不良だった。そこで 新しいプラグに交換することにして、取り付ける前にチップ、リング、グラウンドの各接続端子との導通を確認、リード線をハンダ付けした。しかし、またしても動作せず、チップ部の導通不良だった。仕方なく3個目のプラグに交換したのだが、同様な結果で動作しなかった。同じ不具合が3回も続くというのは部品の不具合ではと考え、カスハラにならないよう注意してショップに状況を報告した。
 ショップからその返事が来たのだが、「熱による樹脂の溶融が見られた。センターピンとラグ板が密着するように樹脂で固定されているが、ハンダ付けの際の熱で樹脂が溶融し、その後の硬化でピンとラグ板の間に樹脂が入り込み接触不良を起こすことがある。交換対応としたい」とのことだった。新しいプラグが3本同梱されていた。
 樹脂の性質から言えば熱により変性するのは当然なのだが、ハンダ付けする用途で使われる部品でこのようなことが起きるとは意外だった。ショップからの注意として「ハンダ付けは15W~20W程度のはんだごてで素早くお願いします」とのこと、私が熱を加えすぎたのが不具合の原因だったようだ。

 その昔、電気部品の絶縁にはセラミックなど鉱物質のものが使われていた。熱による変性を心配することなく使うことができた。しかし、最近ではほぼ合成樹脂が絶縁材として使われている。耐熱性の高いものが多いと思われるが、熱による変成は避けられない。過度の加熱は避けなければならないのだ。今回のプラグのチップピンでの導通不良はその注意を怠ったために起きてしまったようだ。過度に熱した覚えはないのだが、結果的に樹脂部分が溶融し、本来導通しなければならない部分に入り込んでしまったようだ。
 何事も程度問題。耐熱性があるだろうと過信することなく、どんな樹脂が使われているかを確かめながらハンダ付けをしなければならないという教訓になった出来事だった。
 

サイドスイーパー

横ぶれ電鍵とでもいうのだろうか

 以前にもシングルレバー・パドルとして書いたのだが、今回も同様な話題である。1本のレバーを左右に振って、あたかも電鍵を背中合わせにして打鍵できるようにしたものをサイドスィーパー(SideSweeper)というのだそうだ。エレクトロキーヤーが接続されているのではなく、左右どちらに振っても長点や短点が送出できる機構だ。基本的にはストレートキーなので、指で片側を押せばモールス符号を生成できる。それを親指か人差し指で左右に振って操作することで符号を生成するものである。理屈はわかってもなかなか操作が難しそうなので試してみた。

shig55.hatenablog.com

 今回のきっかけは100均ショップで見かけたクリップである。紙ばさみというのだろうか、複数の紙を束ねておくもので、書類や紙幣などを挟むようである。これを見て「使える」と思ったのだ。ちょうどよい弾性があり、長さも、幅も手頃である。金属なのでレバーとして使えば左右の接点を設けるだけでSideSweeperを作ることができそうだ。
 早速、製作に取りかかった。レバーを固定するにはアクリル板をL字型に成形したパーツに2本のブラインドリベットでかしめた。操作したときに左右に結構力が掛かるのでレバーをしっかり固定できるか心配だったが杞憂だった。
 左右の接点も同じように小さなL字型のパーツを作り、ブラインドリベットを取り付けた。それぞれリード線が接続できるようタマゴラグを一緒にかしめてある。
 この製作の一番の勘所は接点の間隔であるが、概ね1mm以下になるようにパーツを基台に接着し、後はアクリル板に熱を加える方法で微調整することにした。

 できあがり、試し打ちをしてみたのだが、これが難しい。エレクトロキーヤーの操作に慣れてしまっているため左右にレバーを振りながら長点・短点を生成するのができない。相当練習しなければならないようで、これからの修練目標になってしまった。

 配線を変えればエレクトロキーヤーに接続するパドルにもなる。スクイーズ機能は使えないが通常の運用に支障はない。実際、運用してみたが違和感ないものだった。しかし、やはり基台がアクリル製であるため固定が必要である。軽すぎてしまうのだ。そこで、伸縮性のあるベルクロテープを取り付け、膝などに固定できるようにした。移動運用など仮設での運用の際などには便利である。

 SideSweeperに興味を持って始めたのだが、電信は奥が深い。操作には職人技のようなところがあり、そう簡単に扱えるものではないようだ。だからこそ、挑戦のし甲斐がある。実戦で使えるようになるにはまだまだ先が長い。

MLAでQRP運用

小さな設備でどのくらい交信できるか挑戦

 このMLAとQRPの組み合わせはビギナーには勧められない。無線の面白さが十分わかっている方ならこのような遊びが楽しめるだろう。
 アルミ線を使った簡易なMLAを部屋の天井から吊るし、QRPで運用してみた。運用期間は今年初めから3月末まで。毎日運用したわけではないができるだけバンドの様子をワッチするようにした。何も聞こえない時も多かったが、たくさんの局が交信しているのか聞こえ賑わっている時もあった。アクティビティーの高い時と、伝播コンディションに恵まれたときにはこのような小さな設備でも交信することができた。小さなアンテナから電波が遠くまで飛んでくれている様子を思うとわくわくしてくる。アマチュア無線の面白さである。
 使った設備は2.1mほどの長さで3mmΦ程のアルミ線を輪にして、260pFのポリバリコンで同期が得られるようにしたMLA(マイクロループアンテナ)。給電は55cm程の銅線を輪にしてBNCコネクタに直接接続した小ループを沿わせている。2mほどの細いCOAX(同軸ケーブル)でリグにつないだ。トランシーバーはMTR4BというQRP機で、単三型のリチウム電池を2本直列にしたものを内蔵している。出力は概ね2W程度出ている。このリグは3.5MHz、7MHz、10MHz、14MHzでの運用ができるのだが、3.5MHzバンドはこのアンテナでは難しいので残りの3バンドでの運用である。

 結果的にはこの期間で99局と交信することができた。7MHzが24局、10MHzが72局、14MHzが3局である。比較的安定して使える7MHzは聞こえている局は多いのだが、微弱な電波しか出せないこの設備からの運用ではなかなか交信することが難しかった。その点、運用局数の少ない10MHzでは聞こえていればほぼ交信することができた。14MHzは伝播コンディションの把握が難しく、交信局数は少なかった。
 相手局は国内のほぼ全域と交信できている。エリア別の交信局数を見ると
1エリア 38   2エリア 14、  3エリア 6   4エリア 5
5エリア 3   6エリア 0   7エリア 14   8エリア 1
9エリア 6   0エリア 12
 いただいたレポートはコンディションの良い時には599で届いている時もあったが339と厳しい状況で信号を取っていただいている場合もあった。強力な信号を送れないことで相手局には寛容と忍耐をお願いすることになるのだが、自然の中を電波が飛んでくれるロマンを感じてお相手いただけることに感謝である。
 この運用で自分のコールサインに/P(スラッシュP)を付加した。通常の運用ではなく仮設状態での運用、QRPでの運用という意味合いだったがなかなか理解していただくことが難しく、”/?”を返されることが多かった。”/1”と取られる局もあり、自分勝手な付加でご迷惑をおかけしてしまったようだ。また、”/QRP”と返してくださる局もありこちらの意図が伝わったようで嬉しかった。
 簡易MLAとQRPでも交信を楽しむことができた。会話を楽しむという交信ではないが電波が届くことを確認できる交信である。小さな設備での運用は伝播の面白さを楽しめるものだった。

MLAの製作(XRQTechLabサイト)

アクリル パドル

工作の容易なアクリル板を使って

 このところアクリル板を使った工作に嵌まっている。アクリル材は専用のカッターを使えば容易に切断することができ、ドリルで穴あけもできる。専用接着剤で短時間でしっかりした接着ができる。ヒートガンなどで熱を加えることで柔らかくなり、容易に成形できる。工作が簡単なので思いついたことをすぐに試せるのだ。
 弱点としては素材が柔らかいため傷つきやすい。また、軽いためどっしりとしたものを作ることは難しい。電鍵やパドルなど机上にしっかり固定して使うものには向かない素材だと思うのだが、発想を変えて手で握って使うものとすれば、面白いものが作れそうである。
 今回は接点の間隔や、レバーの強さ調整などの調整機構を省き、製作時点でそれらの調整をしてしまい、使用時には調整することができないという、とてもシンプルな構造のパドルを作ってみた。
 接点としてはブラインドリベットを用いた。予め下穴を開けておき、リベットをラグ板と一緒にかしめる。ハンドリベッターという専用の器具が千円ほどで入手できる。アクリル板にリベットでラグ板を取り付け、手早く作業すればそのラグ板にリード線をハンダ付けできる。この部分を接触させることでパドルの接点とする。これまでアクリル板は熱に弱いため、ハンダ付けは難しいものと考えてきたのだが、実際にやってみると短時間で手際よくやりさえすればハンダ付けするのはそれほど難しいものではなかった。
 シングルレバーとダブルレバーのパドルを作ったが、レバーを支える部分はアクリル板をL字型に成形したパーツを用いた。基台になるアクリル板に接着することでしっかりとした固定が得らる。レバーは2mm厚のアクリル板を10mmほどの幅にすることでちょうど良い弾性が得られ、バネなどを使うことなくパドルレバーとして操作することができている。
 確実にフィーリングよく動作させるために接点同士をどのように配置するかが問題である。レバーの接点を受けるもう一方の接点は、アクリル板でパーツを作り基台に接着する。狙ったところに接着したつもりでもなかなか思い通りのフィーリングにはなってくれない。そこで熱の出番になる。ヒートガンでその接点を支える部分を熱し、柔らかくなったところで成形すると接点間隔などを変えられる。そのまま冷ませば調整完了である。状況によってはレバーを成形することでも接点間隔を変えることができる。 
 機構が出来上がったら握りやすいようにカバーをつけたい。アクリル板を熱し、柔らかくしてから木片などを当て木として機構を覆うように成形する。基台にカバーを接着してもよいのだが、使っていて機構に手を加えることがあることも考慮してテープを使って基台とカバーを留めておくことにした。
 容易に調整することができないというデメリットはあるのだが、自分だけが使うと割り切ってしまえばそう不便はないであろう。工作が容易なアクリル素材はアイディアをすぐ形にできるので、次は何を作ろうかとあれこれ思案中である。


 アクリル板パドルの製作pdf

出力表示器 Power Indicator

電波が出ると光って知らせてくれる。簡単な回路。

 私はQRPで運用している。伝播状況に恵まれればQRPでも思いのほか電波は飛んでくれるのだ。小電力だけでなく、加えて小さなアンテナでの運用はさらに魅力的である。放射効率が低く電波はなかなか飛んでくれないのだが、チャンスがあれば交信することが出来るからだ。直径70cmほどのアルミ線をループにしたマイクロループアンテナ(MLA)で遊んでいる。ループにポリバリコンを挿入し、目的の周波数に同調させるように調整し整合を取る。、整合すると受信のノイズが急に大きくなるので特に測定器が無くても整合の様子が掴める。しかし、いくら呼び掛けても応答が得られないと、これで電波は出ているのだろうかと不安を感じる時がある。その対策として考えたのがこの表示器である。

 回路は至って簡単なもので、アンテナへの出力にピックアップコイルを噛ませてその電力でLEDを光らせるものだ。リグの出力がアンテナへ大きく送られればピックアップされる電力も大きくLEDは明るく光る。アンテナとの整合が悪く出力が出ていない場合にはピックアップされる電力も小さくLEDは光らないという仕組みである。部品はLEDの保護用のダイオードと、電流制限の抵抗だけの回路でピックアップ部分はトロイドコアを用いてアンテナへのラインをその穴に通した構成になっている。
 これをアクリル板を細工して回路を包み込むようにした。BNCコネクタを両側に付けてリグとアンテナとの間に挿入するようにする。回路は3つのパーツだけなので基板は用いずリード線相互を接続する空中配線とし、絶縁のために熱収縮チューブで覆った。

 MLAは受信のノイズが最大になるようキャパシタを調整し、その後、送信状態にしたときLEDの光り方が最大になるようにキャパシタを微調整すればしっかりと電波が出ていることが確認出来る。しかし簡単な回路のため弱点もある。整合が少しずれたところではLEDは消灯するのだが、大きくずれてしまうとledが点灯してしまうのだ。リバースの電力を拾ってしまうようだ。
 今回は外付けでこの表示回路を付加したのだが、別の方法としてMLAの小ループの給電部に組み込んでみた。共に電波が出ていることを監視でき、運用していても安心できる。また、
 これは、公開運用などの場合、送信の状況を提示できるという利点もある。モールス符号を打電する毎にLEDが点滅し、いかにも交信をしているというアピールになるのだ。光りと共に電波が出て遠くにまで飛んでいき、相手からの返答が聞こえて来るという情景である。あまり電信になじみのない方にとっては電鍵操作と共にチカチカと光る表示は無線通信というものを印象深いものにするのではないかと思う。
 簡単な故に弱点も多いが、このような小物を用意するのもおもしろいと思う

交信出来ることの楽しみ

小さな設備からでも電波は飛んでくれる。

 自分で作った機器で交信できたときの喜びはこの上もない。電波が自然現象の中でさまざまな影響を受けながら届くのは知っている。人の力の及ばないたくさんの要因で、遠くまで届くこともあれば、ほとんど飛んでくれないこともある。どれだけ工面して無線機器を準備しても、自然に力には抗えない。だからこそ、幸運が訪れて、思った以上に電波が飛んでくれたときは嬉しい。
 今回はシンプルなMLAを作った。3mmφのアルミワイヤー、2.1mほどをループにしてギボシ端子を活用しキャパシタと接続したものだ。給電には55cm長の銅線をBNCコネクタに直接接続した小ループを用いた。さらにアクリル板を使った、膝に固定して使うパドルを作り2W出力ほどの無線機を操作した。

                     アルミ線MLAの製作pdf

 毎週土曜日の朝はクラブのオンエアーミーティングがある。7MHzを聞くとキー局がたくさんの局を相手に次々と交信しているのが聞こえてくる。QRPの指定をしてくれたタイミングを見計らって何度も呼びかけるが繋がらない。直径70cmほどのアンテナから波長40mで電波を出すのは難しいようだ。仕方がないので別に設置してあるEFHWのアンテナに切り替えてチェックインすることが出来た。
 10MHzなら届いてくれるかもしれないと、またMLAに切り替えて待機する。いくらか強く入感しているようにも感じる。QRP指定を待って呼びかける。何度かのやりとりがあり交信することが出来た。弱いながらも電波が飛んでくれた。
 その後、移動運用しているなじみの局を見つけて呼びかけた。こちらが常設の機器ではなく仮設の機器からの運用であることを/P(スラッシュ ピー)をコールサインに付加して呼んだ。すると相手局もわかってくれたようで/Pを付けて返してくれた。弱いながらも電波が飛んでくれたのだ。
 OAMのキー局まで約190km、移動運用していた局との距離は約310km。思いのほか小さなアンテナから電波が飛んでくれたと考えると嬉しくなる。ラッキー、幸運ということだろう。膝に巻き付けたベルトで固定したパドルも支障なく働いてくれた。幸運は貧弱な設備だからこそ大きな恵みと感じるのだろう。QRPそして自作というアマチュア無線の楽しみ方で味わえる喜びのように思う。もっともそれを支えてくれた相手局の忍耐と寛容があったからである。相手局に感謝しつつ交信の面白さを味わったひと時であった。

 

 シングルレバー・パドル

工作が容易なシングルレバー

 エレキーのパドルと言うと今ではほとんどダブルレバーになっている。これはメモリー機能を用いてスクイーズ動作をさせることができるよう短点と長点の接点を同時に閉じるようにするためだ。左右のレバーを一緒に閉じるとメモリーが動作して短点と長点が交互に生成される。どちらの接点が先に閉じたかで短点が先の符号か長点が先の符号かが決まりる。これを利用すると例えば”C”ではツートツートなのでほんの少し先に長点を閉じてから両方のレバーを閉じたままにすることで符号を送出することができる。”Q”を送出するときには長点が送出された後に両方のレバーを閉じることでツーツートツーという符号になる。スクイーズ動作では符号を生成するときの指の動きを省くことができるのだ。
 しかし、うまくこの機能を使わないと思い通りの符号を生成することができないことがある。そのような場合、頂点と短点を単独でしか閉じることができないシングルレバーの方が使いやすいこともある。KZ9VのDaveさんもそのような一人だったようで、公開している動画では爪やすりを使ったシングルレバーパドルをK9VBRのチャンネル #HamradioQAで”Build it: One dollar morse code key”として紹介していた。

 1本のレバーを左右に振ることで、左右に配置した接点に接続する構造は単純で工作が容易である。これなら自分好みのものを作れそうだと思い挑戦してみることにした。
 Daveさんが紹介しているような爪ヤスリを探したが適当なものはみつからなかった。そこで、手持ちのアクリル板を使って作ってみた。バーは2mm厚で幅11mm、長さ10cmである。支点から6cmのところに接点を取り付けた。接点はブラインドリベットでラグ板をかしめてある。接点のもう一方はアクリル板をL字型に成形し、タップを切ってローレット付きのビスを取り付け、接点の間隔を調整できる機構にしてある。緩み防止用のナットと共用ででラグ板を取り付けた。基台には100均ショップで入手したアクリルスタンプ台(小)を使った。アクリル素材なのでレバーや接点の取り付け部は接着している。
 操作は柔らかいがしっかり接点に繋がった感触が指に伝わってきて、なかなか心地よい。普段スクイーズ機能を意識して操作していないのでシングルレバーでも、シングルレバーでも違和感を感じることはなかった。
 うまく動作することが確かめられたので、もっと簡単なものを作ってみることにした。接点をすべてブラインドリベットでラグ板をかしめたものにして、接点間隔などは製作時に調整した。アクリル素材なら熱することで成形が容易である。一度使いやすい状態に調整しておけば、普段設定を変更することはあまり無いからだ。掌に収まるコンパクトなものが出来た。一方の手で握って、他方の手で操作する。両手をふさがれてしまうデメリットはあるが、のんびり交信する際にはストレスにはならないだろう。
 シングルレバーのパドルは工作が容易で、単純な動作なので工作にも運用にもそれなりの良さがあると感じた。また、シングルレバーの機構は配線を変えることで複式電鍵として使える。sideswiperである。レバーを左右に振ることで長点や短点を自在に生成する華麗な電鍵捌きになる。習得は難しそうだが、挑戦するのも楽しそうだ。

 またまた、パドルの数が増えてしまった。部屋の片づけが私の課題だ。