FT-101E C11(200pF マイカ・コンデンサ交換)

前回ダウンしたFT-101Eである.

 秋葉原で該当の部品を探してみた,200pF 1KV耐圧のマイカ・コンデンサなのであったが,同一の部品はなかなか見当たらないのであった.販売されている200pFのマイカ・コンデンサは500V耐圧だったりするのであった.180pF 1KVと15pF 1KVのマイカ・コンデンサがあったので,それらを並列使用してみることした.

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今回購入した 180pF 1KVと15pF 1KVのマイカコンデンサ

 並列接続で測ってみると合成容量は195pFとなる.このマイカ・コンデンサを,FT-101Eに取り付けけてみた.しかし,シャシの奥とバンド切り替えのロータリー・スイッチの間にあるので,作業性がすこぶる悪いのであった.そこはメゲずに何とか取り付けけてみた.

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C11を交換中 トリマーデッキの裏のバンド切替SWの奥にアクセス

 取り付けて,12BY7Aソケットのプレート端子とシャシ間の抵抗を測ってみるとざっくり11kΩで,ショート状態で無いことを確認.次に,12BY7Aと6JS6Cを外した状態で電源を投入してR40の発熱が無いことを確認する,当然これもOKである.この状態で受信をしてみる,12BY7Aを抜いた状態なので,PRESELECTの位置が当然異なっているが,受信はできることを確認した
取り敢えず一安心である.

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12BY7Aと6JS6C 頑張ってまたまだ働いて欲しい真空管である

 コーヒーで1段落したところで,12BY7Aと6JS6Cを取り付ける.FT-101Eの調整の基本バンドは29MHzである,私のFT-101Eには10Cと10Dの水晶は入っていないので,10Bの28.5~29MHzで確認と調整を行った.
 28.5MHzに合わせてから,改めて,電源を投入してSGから40dBμVをSGから入力してみる.PRESELECTの位置が微妙に異なっているが,とりあえずは正常に受信していることを確認する
次に,アンテナ端子をダミーロードにつないでから,HEATERスイッチを投入する.

 真空管が徐々に光ってくるのであるが,異音などしていないかを確認する.R40の発熱が無いことをここでも確認し問題が無いことを確認する.一安心である… 今回はC11を交換したので,トラッキング調整は全てやり直しとなる.

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とりあえず復帰 28.5Mhzで約90W…

 が… 6JS6CのIC電流が200mAまで上がる,PRESELECTの位置は,受信最大の位置とIC電流の最大の位置が結構ズレている.トリマデッキの28MHzを調整してみるが調整の範囲外であった… C11の5pFの差分であろうか,それとも経年変化であろうか?
いずれにしても,T-102の調整が必要みたいである… いわゆる’ギロチン’と呼ばれる3連のμ同調ユニットの調整が必要そうである.

FT-101Eがダウン

私のメイン送信機である、FT-101Eがダウンしたのであった
それは、電波を出すべく、チューニング中の出来事なのであった
普段通り、アンテナ端子をダミーロードと接続し、IPを200mAにてPLATEのディップ点を探っていたのであったが、いきなりIPがアイドルまで落ちたのであった
そして、あろうことか、焦げ臭い異臭がしてきたのであった…

直ぐに電源を落としたのは、当然である
暫く時間を置いて、受信状態かつHEATERスイッチを切って、電源を投入してみたが直ぐに異臭がするのであった

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<トレース中のFT-101E>

何か、やらかしたかしら…と、ラックからFT-101Eを取り出してケースを外して、一旦12BY7Aと6JS6Cを取り外した状態で再度確認してみる
ドライバの12BY7Aにプレート電圧を供給している、R40(1.5KΩ/5W)が異常に発熱していることが分かった

真空管は取り外してあるので、真空管以外の12BY7Aのプレートに接続している回路のでショートが発生しているようである
R40から先に接続される部分を追ってみたのであった
いろいろと切り離してチェックをしてみる
原因は、C11の200pF/1KVのキャラメル型マイカコンデンサのショートを探したのであった
(経験深い方は瞬時に判断出来ると思います、素人の私は数時間も費やしてしまいましたが…)

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<赤丸部分が、該当のキャラメル型マイカコンデンサ>

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<シャシの奥の奥にあるので、アクセスが大変>

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<取り外した、マイカコンデンサ 200pF,1KV>

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<単体で測ってみると、直流抵抗 約1Ωでショート状態>

手持ちに1KV耐圧のコンデンサーが無いので、耐圧と温度特性がマイカコンデンサと同等な代替え品を探してみたい
(同じ部品が簡単に入手出来れば良いのですが…)

今考えると、送信時のPRESELECTの同調点がバラつく感じがしていた感はある
正常であればバンド毎のPRESELECTの同調点は、ほぼ同一であるが、チューニング毎に微妙に位置が変化していた感じがする
40年前の機械なので、経年劣化もあるのであろう

部品が入手出来たところで、修理をしてみたい

ビンテージマシン で アイコム社 AH-4 を使ってみる

ビンテージマシンでアイコム社 AH-4を使ってみる

注意!!
ここで記載している内容はメーカの動作保証範囲外となります
操作を誤るとAH-4を破損する可能性があります
この件についての動作検証は、読まれた方の自己責任にてお願いいたします
また著者は運用した結果については責任を負いません

<少し大げさであるが…..>
終段に真空管を使用しているビンテージマシンは、終段の後にπマッチ回路が搭載されているため空中線への適合範囲が広いのである
アンテナチューナ無しで色々なアンテナでQRVされた方も多いと思う
しかし伝送線路が50Ω系できっちりとしている現在では、ビンテージマシンでも殆どが出力インピーダンスを50Ωで運用していると思われる

さて、比較的新しい機械ではオートアンテナチューナが利用出来る
更にアンテナ直下型のアンテナチューナは様々なエレメントがアンテナとして使えるため、非常に便利である

私は狭小住宅に住んでおり、アンテナ環境はアパマンと同様でベランダの有効活用しかない
従って3.5MHz帯や7MHz帯でのフルサイズアンテナは物理的に厳しい
場所の制約でロングワイヤーとアンテナ直下型チューナの構成となってしまうのである

そのアンテナチューナであるが、私はアイコム社のAH-4を使用している
このアンテナ直下型チューナは100W(CW)までの耐入力であり、対応した無線機であればボタン一発でチューニングが取れる便利なグッズである

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<狭小住宅だとAH-4はとても重宝である>

このAH-4をビンテージマシンで使用するために、でっち上げてみたのが、このコントローラである
ポイントは対応機と非対応機の切替えスイッチであり、このスイッチを対応機側に切り替えれば今まで通り、対応機でボタン一発チューニングとなり
非対応機に切り替えた場合は定められた手順でのマニュアルチューニングとなる

 

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<TS-520Xの上に置いた AH-4外部コントローラ>

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<中身はこんな感じである>

非対応機でのマニュアルチューニングの手順は以下の通りである
①送信する周波数で送信機のチューニングを耐入力の余裕がある50Ωのダミーロードで行う
(送信インピーダンスを50Ωで送信機のチューニングをとるため)
②送信機をCWモードで10Wの出力に合わせる
(10W以上の電力でアンテナチューナのチューニングを行うと、チューナを破壊する恐れあり)
③コントローラのTUNEボタンを押下する
④SWR計でSWRが1.5以下である事を確認する
(チューニングのLEDはチューニング中に点滅するが、チューニングの成否表示はしないため)

ボタン一発の簡単チューニングから、複雑な手順を踏み更に操作を誤るとチューナを破壊する危険性のある操作が必須となる

<と言うか10W以上でチューニングをしなければ壊さないのである>

けれどビンテージマシンでAH-4が使えるのは非常に便利ではある
(ボタン一発の中で対応機はモード変更・出力制限・元のモードと出力に復帰を内部のマイクロコントローラがやってくれているのである)

冒頭にも記載したが、AH-4に未対応機を接続した場合はAH-4を破壊するリスクがある
ご自分でリスクを負える方だけ、回路を各自検索しチャレンジして欲しい

 

FT-101E VS TS-520X その2

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<TS-520XのVFOダイアル LSB,中点,USBと3点の読取りポイント>

操作面ではTS-520はVFOダイアルの周波数表示に拘っており、-1.5kHzと中点そして-1.5Hzで周波数読取りポイントが設定されている、FT-101はそこの拘りはない
同じバンド無いでCWとSSBを交互に運用する場合は便利ではあるが、これもマーカでのキャリブレーションをどのポイントに合わせるかだけなので、個人的にはどちらでも大勢に影響は無いと思う

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<FT-101EのVFOダイアル 読取りポイントは一箇所>

PLATEノブについては圧倒的にTS-520Xは使いにくい、PLATEノブが同軸でFIX-CHと共用であるのと、ノブ位置表示が下側になっており非常に解りづらいのである
慣れれば問題は無いのであるが、初めてTS-520D/Xを使う場合は戸惑うであろう
これはTS-520S/Vで改善されている
FT-101は大体の周波数位置が表示されており、また減速機構も備わっていたので操作は快適である

VOXなどの調整はTS-520が横面に調整VRがまとめられており便利である、FT-101は上面のボンネットを開けての調整となる
後面の端子類はFT-101の方が多く、IF-OUTやアンテナトリップがあり拡張性は高い
以前にも書いたがTS-520XのSメータは秀逸でありS9以下は6dBで指針とほぼ同期している

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<秀逸なTS-520XのSメータ >

性能自体は色々と語り継がれているが一点だけ大きな違いがある
それは、プリセレクタである
FT-101はギロチン呼ばれるμ同調でコアをPRESECTノブで操作する、TS-520では同調バリコンをDRIVEノブで操作するのであるが、やっぱりプリセレクタの性能はQの高いμ同調に軍配があがる
具体的には、夜間の7MHz帯で近隣諸国の強大出力の放送が開始される場合である
TS-520Xのドライブ機能ではこの強大な電波の影響がSメータに出て来る
FT-101のプリセレクタでの目的外周波数の減衰量が大きく影響は少ない
シビアな条件ではFT-101のプリセレクタの性能が効いてくる

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<FT-101EのPRESELECT μ同調で切れが良い>

 

双方共に当時のメジャーマシンである
それぞれ設計思想が異なるマシンであるが、現在に於いても実用になるマシンである
現在の視点で双方を使い比べると楽しく遊べるし、当時の技術水準の高さを改めて実感出来ると思う

FT-101E VS TS-520X その1

全く私の主観である
この話題は40年程前に多くの方々が色々と語ったのであろう
双方共、当時のメジャーマシンである

両機種とも発売されたのは1970年代中旬の頃である
偶々、我が家に鎮座しているのがFT-101EとTS-520Xであるのであるが
TS-520Xと比較するのであればFT-101BSが適当であろう、従って比較の機能面ではFT-101BS比較をしたい

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<TS-520X と FT-101E 1970年代の代表的なマシンである>

送受信周波数はFT-101BSは160mバンドに対応している、TS-520Xはマイナーチェンジ後のTS-520S/Vで対応したのであった
送信モートではFT-101BSはAMが最初から用意されている、TS-520Xでは’SSB Transceiver’と名乗っておりAMには対応していない

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<AM モードの有無が諸元上の大きなポイント>

FT-101は元々、北米での販売を意識していたのであろう
FCC規格でのCB帯にQRV出来るポテンシャルをマーケティング的に活用したのではないかと、個人的には考えている
日本に於いても当時FT-101シリーズでCB帯にQRVしていた方々は多かったのではないだろうか?
アマチュア通信では、この頃は殆どSSB化しておりAMを使う事は無かったと思われる
従って、AMモードが必須の方は黙ってFT-101シリーズを選択したのであろう
但し搭載のフィルタはSSB用であり、AM受信の場合は音声帯域が狭くAMの受信音質は良くない
(当時AMフィルタもサードパーティから販売されており、現在はプレミア価格である)

双方共スピーチプロセッサは内蔵していないが、TS-520Xではマイクゲインのノブを引くとALCの定数を変えるDXスイッチが付いていた
これでSSBの尖頭電力リミットを軽減して少しでもパワーを絞り出すものである
(個人的には少し反則技な様な気がするが…)
双方共マイナーチェンジによりFT-101E/ES・TS-520S/Vからスピーチプロセッサが搭載される

続く…

FT-101E トラッキング調整 をしてみる

何気に、7MHzを聴いていた所、大先輩の矢花氏がオンエアしていたのであった
呼んで見ようとファナル調整をした所、その周波数でPLATEつまみを回してもDIP点が出ないのである
そんなことしている間に、呼出の機会を失ってしまった (>_<)

他の機械(FT-101Z)で呼ぼうと思ったのであるが、これも電源入れてファナル調整していたら数分は掛かってしまうのである
終段が真空管の機械は現在の機械と異なりすぐにオンエアは出来ない、またトリマコンデンサなどの経年変化で調整点がズレることもある
前にも書いたが、ビンテージマシンを使っていると良くあることであろう

気を取り直して、久しぶりにFT-101Eのトラッキング調整をしてみることにしたのである

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<トラッキング調整調整は裏面のトリマデッキで行う>

FT-101のトラッキング調整とは、いわゆるギロチンと呼ばれる3つのμ同調を、アンテナ同調・送受信混合・トライバ同調を合わせる作業である

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<FT-101の ギロチンと呼ばれる3連μ同調ユニット>

これも慣れていると簡単に出来るのだろうが、数年に一回程度しか行わないので、イザやるとなると中々面倒である
必要にモノは信号発生器(内蔵マーカでも可)出力計そしてダミーロードである
特に100W機の場合、ダミーロードは熱容量に余裕がないと大変なことになる

FT-101Eの場合は、28.5MHz・21MHz・14MHz・7MHz・3.5MHz・1.9MHzそして7MHz・14MHz・21MHzの順番で行う
最初の28MHzはドライバ同調は無いが、この周波数できちんと調整をすることが大切である
ちなみに今回はファナルの中和も調整してみた

周波数帯毎にVFOの位置は最小値の0KHzで調整し、中点250KHz・最大点500KHzで確認をする

調整内容は各回毎に以下の内容を行う
1. PRESELECT・PLATE・LOADを合わせる
2. 受信最大点にANTトリマを合わせる
3. 送信出力の最大点にMIXERトリマを合わせる
4. 送信出力の最大点にDRIVER PLATEトリマを合わせる(28MHzは無い)

中和の調整 (FT-101Eの取説記載内容)
28.5MHz帯で上記調整がされていることが前提で以下の内容を実施する

1.28.5MHzでPRESELECT・PLATE・LOADを合わせる
2.出力を70%位に絞る
3. PLATEつまみがDIP点(IP電流が最小値になるポイント)で、出力が最大になる所に中和バリコンを合わせる

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<黄色の円の所が、中和調整バリコンである>

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<中和調整は裏面から行う 高圧部分なので金属ドライバは厳禁である>

この調整は終段管を取り替えた時に行う調整であり、以外とシビアであるので交換時以外は触らない方が安全である
ちなみに中和調整とは、真空管内のプレート・グリッド間の容量結合を、逆相の信号で打ち消すための逆相信号のレベル調整である 終段管の場合この調整がズレると異常発振などで終段管を破損することもある

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<妖しく輝く、6JS6C終段真空管>

調整後は綺麗にDIP点も出る様になったのである
我が家のメイン送信機である、まだまだ頑張って頂くのである

ビンテージマシン を使う メリット と デメリット

今更、何で古い機械を使うの?  それって殆ど粗大ゴ○でしょ と聞かれることがある
自分自身への自問を含めて、メリットとデメリットをまとめてみた

ここで言う、古い機械とは1980年以前の機械としておく
何故1980年以前なのかは私の個人的な嗜好による所が大きいのであるが、1980年位までがVFO搭載機が販売されていたからである
VFOからPLLへの変遷は、別次元の周波数安定度と送受信周波数の直読による操作の利便性が大きく向上した
更に、いわゆる’マイコン’制御により周波数のメモリやスキャンなどの多機能化も大幅に進んだ
従って1980年代後半の機械は、整備さえされていれば現代でも十分に使用出来る操作性を持っている

しかしながらである
趣味で使用する機械なので、自分の思い入れは大きいと思う
その昔、憧れていた機械を使ってみたいとか、あの頃の操作感が懐かしいとか色々とあると思うのである

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<FT-101E(上) FT-101ZSD(下)  同じ名前だが異なる別マシーン 1970年代の憧れマシンであった>
この辺は、オールドカーの趣味と似ているのではないだろうか
オールドカーも、現在のクルマからすると、エンジンを始動するのにチョークレバーを引いたり、窓だって手動で開け閉めしたり、走る際には常に水温等に気を配ったり、燃料にはバルブを保護するために有鉛ガソリンを入れたり、相当の手間がかかる
メンテナンスも、整備工場真っ青の設備を自分で保持してメンテナンスをしている人もいる
それでも自分の思い入れのあるクルマで走ることが喜びなのであろう

初代セリカ

<懐かしのセリカ 1970年代の憧れた旧車である>

古い無線機も同じで、VFOのQRH(送受信の周波数変動)や送信時の同調調整、自分の発射している電波の質など運用時に気にすることは多い
極めつけは不具合時の対応であり、メーカ修理は殆ど期待出来ないし、修理可能な業者にお願いした場合は結構な金額になったりする
そもそも、当時の設計者も40年以上も使われるなんてことは考えもしなかったと思う

さて、前置きが長くなったがメリット・デメリットを整理してみたい

メリット
1.思い出(思い入れ)がある機械を使える
2.機械のデザインが好き
3.それを持つことで優越感を味わえる
etc..

デメリット
1.機械自体の信頼性が乏しい
2.操作が面倒で機能が少ない
3.真空管使用機種は電源投入から運用まで時間がかかる
4.変更申請に保証認定が必要
5.メーカのメンテナンスを殆ど受けられない
6.純正補修部品の入手が難しい
7.運用とメンテナンスはそれなりの知識・技術が必要となる

正直言って、運用面だけ考えるとデメリットの方が多い
ビンテージマシンを使って、メジャーコンテスト等で上位を目指す等は厳しいと思う
最新の機械は、最新の技術を駆使されて開発されているので、操作性・選択度・感度・混信対策・不要輻射などの基本性能は比べるまでもない

逆に考えると、普段はそんなにシビアなことに勤しんでいる機会は少ないと思うのである

のんびりと、自分の気に入った、思い入れの深い機械で、遊ぶのも趣味としては悪くはないと思う
私も、まだまだ駆け出し者であるが古い機械を楽しんで行きたい1人である

このブログも、古い機械を楽しむ方々のコミニケーションの場となることを目指しているのである

今後も皆様のご支援をお願いいたします

FT-101 の周波数構成について

FT-101 は取扱説明書に、動作原理の詳細が記載されている
当時は、趣味と言えども無線機の購入者を技術者として考えていたのかも知れないのである
この取扱説明書の動作説明について、受信系統の勝手な補足をしたいのである

取敢えず、FT-101の受信ブロック図を作成してみたのである
(もし間違い等があればご連絡下さい)

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<図をクリックすると拡大>

 

受信信号は高周波増幅を行った後に、第一局部発振の信号と混合される
例えば 7.100MHzを受信する場合は以下の通りとなる

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第1局部発振周波数=13.020MHz 受信信号は7.100MHz
混合後の第1中間周波数 = 13.020MHz – 7.100MHz  =  5.920MHz

注意すべきはFT-101の初段中間周波数は6.020MHz~5.520MHzへ500KHzの帯域全体が変換される事である
すなわち7MHz帯を受信している場合は、7.000MHz~7.500MHzまでの帯域全体が6.020MHz~5.520MHzに変換される
変換後の周波数は局部発振周波数と受信周波数の差分であるため、受信周波数が7.000MHzの場合6.020MHzとなり、7.500MHzの場合5.520MHzとなり、帯域のスペクラムは反転する

局部発振の周波数は、バンド切替えによって水晶発振子が切り替わるのである
(発振周波数は図を参照)

VFOの発振周波数は9.200MHzから8.700MHzである
初段中間周波数の帯域スペクラムが反転しているので、VFOの周波数も9.200MHzが最小値0KHz(500KHz)であり、8.700MHzが最大値500KHz(1000KHz)となる

FT-101の場合3.180MHzが第2中間周波数として設定されている
従って、第2混合回路で、初段中間周波数6.020MHz~5.520MHz (500KHzの帯域)からVFOの発振周波数の差分が3.180MHzとなる周波数で同調される
受信周波数が7.100MHzの場合、5.920MHzに変換されているのでVFOの発振周波数は9.100MHzで同調する
混合後の第2中間周波数 = 9.100MHz  –  5.920MHz  =  3.120MHz

VFOの発振周波数は最小点から100KHzのポイントになり、最小点9.200MHzから0.1MHzを引いて9.1000MHzとなる
FT-101の選局は、第2局部発振のVFO発振周波数の変化で行っているのである

第2中間周波数3.120MHzに変換された信号は、中間波増幅を経て水晶フィルタで帯域幅を2.4KHzとする
フィルタの帯域はモードによって選択される
更に、中間波増幅を経て検波する

FT-101のSSBの検波は、リング検波器を使ったプロダクト検波である
キャリア信号の3.815KHz又は3.785KHzと第2中間周波数の周波数差分が音声として復調される

以上が、ざっくりとしたFT-101の受信信号の流れである

件の周波数カウンタでの、デジタル直読を行うためのオフセット周波数の根拠は上記の内容から求められるるのである
7MHz帯のオフセット設定周波数は局部発振周波数と第2中間周波数(第2混合で選局を行うため)の和となり
周波数表示値は以下の式である

オフセット周波数(13.020MHz+3.180MHz)-VFO発振周波数(例は9.100MHz) = 7.100MHz

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ちょっとした頭の体操ではある

YAESU FT-101E で周波数カウンタを使ってみる (送信編)

ケースに入れた、直読型周波数カウンタをYAESU FT-101E で送信してみたのである

当然の事ながら、送信前のセレモニーでひと通りのファイナル調整を行う

送信してみると、ある程度の出力で表示周波数が変化してしまうのである

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<7.195MHzで送受信>

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<送信すると7.638MHzと表示される>

この周波数カウンタには、HOLDモードがあるので送信時に、HOLD端子をグランドレベルに落とす事で回避はされるのである

そうは言っても気になるのである

 

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<受信時の FT-101E のVFO出力のスペクトラム 入力は-30dBの外部アッテネショーンしてある>

9.005MHzのVFO周波数と約-40dBで内部IF周波数が乗っている

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<送信時の FT-101E のVFO出力のスペクトラム>

9.005MHzのVFO周波数と、-15dB位で7.195MHzの送信キャリアが乗っている

 

送信時については、周囲の配線の状況で、測定すべき周波数以外の信号がノイズとして乗って来るのであった

本来の解決方法としてはバンドパスフィルターを挿入するのが正攻法であるが、FT-101 の専用機となってしまうので、悩ましい所ではある

送信時にカウンターをHOLDモードにして、表示を固定してする事で、使ってみたいと思っている

(送信時のQRHはモニター出来なくなるが…)

 

 

 

 

YAESU FT-101E で周波数カウンタを使ってみる (受信編)

ケースに入れた、直読型周波数カウンタをYAESU FT-101E で使ってみたのである
FT-101E のリアバネルのVFO 出力端子に、VFOの発振出力が出力されている

FT-101 の送受信周波数計算は少し面倒ではある

ざっくり各バンド毎に表すと以下の通りである

  • 160m   10.7MHz  –  VFO発振周波数  (1.5MHz-2MHz)
  • 80m     12.7MHz  –  VFO発振周波数  (3.5MHz-4MHz)
  • 40m     16.2MHz  –  VFO発振周波数  (7MHz-7.5MHz)
  • 20m     23.2MHz  –  VFO発振周波数  (14MHz-14.5MHz)
  • 15m     30.2MHz  –  VFO発振周波数  (21MHz-21.5MHz)
  • 10m     37.2MHz  –  VFO発振周波数  (28MHz-28.5MHz)

 

ちなみに、VFOの発振周波数は 9.2MHz~8.7MHzであり、VFO発振周波数が9.2MHzの時がダイアル上では一番低いダイアル位置となる

例えば、7.195MHzを送受信する場合は、VFO発振周波数は9.005MHzである

上の表にから、 16.2MHz –  9.005MHz =  7.195MHz  となる

周波数カウンタで7MHzの受信周波数を直読する場合は、オフセット周波数の16.2MHzから測定周波数を減算する事で直読が出来る

この辺りのFT-101の仕組みは別の機会に書きたいと思っているのである

実際に使って見た写真である

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FT-101Eの場合もR-4Aと同様SSBを受信してゼロイン後に

表示周波数が受信周波数と同じになる様にオフセット調整を行う

FT-101E の場合、3.5MHz,7MHz,14MHz,21MHz,28MHzなどをバンドメモリにそれぞれオフセット周波数を登録し、バンド毎にメモリの切替が必要になる

純正品のYC-601でもこの仕様は変わらないのである、従ってYC-601の代わりに使う事は可能ではないかと思うのである

送信については別の問題が有るので次回に..