楽しい自作電子回路雑誌

CONTENTS
1. 原点 アマチュア無線は科学か?
2. 超再生受信器について
3.

発光ダイオードで遊ぼう(5) 弛張発振器 ピカッ

2. やさしい通信技術入門講座(4) 糸でんわ (4)4. ゲルマラジオが送信機になる？ (4)5. 購読料有料化
6. 雑記帖

004
JUL. 2004

てん末記です。

コイルの Q
皆さんはコイルの性能に「Q」というものがあるのを御存知ですか? Q というのは「Quality(品質)」の頭文字をとった数値です。 単位はありません。 単位がありませんから、Qが10 のコイルと、100のコイ(1)

ルでは 100 のコイルの方が 90 だけ品質が良いといわ超再生受信機の構造はとても簡単ですから初心者向に気をかけて回路を作る人もほとんどいないと思います。

けの受信機としては非常に作り易い回路です。 しかしかし超再生受信機の感度を考える上ではどうしてもその感度はとても素晴らしいもので電離層に E スポ

もこのQという物をある程度把握しておく必要がある(スポラディクE層)が発生した時は超再生受信機の入っのです。

れてもなんだか良く判りませんね。
FCZコイルの Q が 60 とか 70 といわれてもその値を特たおもちゃのような CB のトランシーバで関東から九

第1図はコイルのQを計るQメータの基本回路です。

州とか北海道という遠くの局が聞こえて来ることがあ

発振器の出力であるA点の電圧はR1とR2によってります。

分割されて1/100となりB点に現れます。 それを測

今回私は、この超再生受信機の構造にメスを入れ、定するコイルに加え、そのコイルと直列にバリコンを改善出来る所は改善したいと考えました。 やってみ

入れて発振器の周波数に直列共振させます。 そしてるとこんな簡単な構造だと思っていた回路に思わぬト

試供コイルとバリコンの間、C 点の電圧を計ります。

リックがあることを発見しました。 この記事はその不思議なことにB点の電圧と比べてC点の電圧の方

アマチュア無線は科学か?

て行動する習慣をつけて欲しいと思います。「科「アマチュア無線は科学である」「いや単なる遊学的」というのは、必ずしも難しい理論を振り回びである」と、いった議論が時々聞かれます。

すことだけではありません。実験しておかしな現

例えばDXの局と何カントリー交象にあたったら「なぜだろう?」と考え、信したかということを競い合った「それならこうなるはずだ」という仮説とします。単純に何カントリーとを立てて、次の段階の実験に進むという交信したかというだけだったら考えで行動することだと思います。

「単なる遊びである」でいいと思います。しかし、少しでも局数を増や一番悪いのは科学的にと思いながらの実験の途中でうまく行かなくしたいという欲求から、飛びのよいアンテナを作なると「どうせ遊びだから」と逃げ口上をいいはじる為に誰かの書いたアンテナの記事をトレースすめることです。 アマチュア無線をやる人はいろいるという行動は少しだけ「科学」に近付いて来まろいます。ですから自分が科学的に実験をしたい

す。 更に自分なりに能率のよいアンテナを考えと考える人は「アマチュア無線は科学である」と考るようになるともう「科学」の領域に踏み込むこえるでしょうし、ただ何カントリーかと交信出来とになると思います。

れば満足だという人は「単なる遊びである」で良い

ここで少しだけでも科学の領域に踏み込もうとする人には、その計画をできるだけ科学的に考えと思います。 相手の事情、意見を尊重するのもア
マチュア無線の精神だと思います。

これは一つのマジックです。 コイルのQを高くすることによって受信機の感度と選択度が良くなること
R1が判りましたね。
R2

再生検波受信機
それでは一般的にコイルという物は、どのくらいQの値を大きくすることができるのでしょうか?
その答は周波数にもよりますが、良くて100程度と考第 1 図 Q メータの回路

えられます。 150とか200というコイルが出来ないが高いのです。この電圧を A 点の電圧と比べます。

訳ではありませんが相当の努力が必要だと思います。

その結果、A 点と C 点の電圧が同じであったとしたらコイルのQを500とか1,000という値にすることがC点の電圧はB点の電圧より 100倍になったという意

出来たらそれだけで素晴らしい受信機が出来そうです

味で、Q=100 と示します。

ね。 何とかしてコイルのQの値を大きくする方法は

つまり、この直列共振回路のC点においては入力さないものでしょうか。

れた電圧よりもQ倍電圧が高くなることを意味してい「再生検波受信機」という受信機があります。

ます。

アンテナから入って来た信号は、同調回路に入り、目もう一つコイルの Q を計る方法があります。

的の周波数が選別されます。 その信号を増幅器で増それは第1図と同じ回路で共振点を探ります。 そ幅した後、再び同調回路に同相になるように戻してやのときの電圧を1としてからバリコンを調節して電圧れば同調回路で共振した周波数の信号は更に大きくなが 0.707(-3dB)になる下側と上側の 周波数を測定しまる訳です。

す。測定した周波数の、下側の周波数を A、上側の周波数を B とすると、

こうして一旦増幅した信号の一部を同相で入力段に戻してやる回路をポジチーブフィードバック回路といQ = (A+B) / (2 * (B-A))

います。 このシステムは出力の強い部分を更に強くという計算式で Q の値を算出することができます。
例えばAを1MHz、Bを1.25MHzとすると計算によっなるように増幅器の前段に戻してやる回路ですから回路の Q が結果的に大きくなります。

て Q=5 ということになります。 次に A はそのまま

これをうまく利用したのが再生検波受信機です。

で、B が 1.1MHz であったとすると、Q=10.5 というこ

フィードバックの量を微妙にコントロールして受信感とになります。

度をあげようとした物です。

この 2 つの数字を良く見てみましょう。A と B の周しかし、話はそう簡単には進みません。再生検波受

波数が近いほどQの値が大きくなっていますね。 つ信機でも少し欲張ると「感度が上がる」を超えて発振

まり同調した周波数の幅が狭いほどQの値は大きくな
るのです。

出力

入力

増幅回路

同調回路

この二つの事をまとめてみましょう。 C 点の電圧
はコイルのQの値が大きいほど高くなると共にその周

再生

波数帯域は狭くなるということですね。
ストレート波形

別の言い方をすればQの大きいコイルを使えば、受信機の感度も選択度も良くなるということですし、Qabの大きなコイルを使えばトランジスタがなくても入力信号を増幅することができるということでもあるのです。

CirQ 004-3

再生波形

a

b

器になってしまうからです。

この回路の出力、すなわち 2SK129A-Y のソースの検波段が発振を続けてしまったらそれは単なる高周波発振器ですから目的の信号を聞くということはでき

電圧(A 点)を観察してみましょう。
写真 1、は入力に無変調の信号が入って来たときの
波形です。

ません。
そこで次なるテクニックの登場です。

写真 2、は入力に変調の掛かった信号が入ったときの波形です。

クエンチング発振

この写真を見ると AM 信号の、変調された AF の大回路のQを上げて行くとある段階で発振が始まりまきさによって振幅が変化しないで、クエンチング発振

す。 その寸前のところが再生受信機の感度が一番高の波形が横方向に変化していますね。 変調された信くなったところであることは容易に想像出来ますね。

号が入って来ても振幅が全然変化しないのです。

そこで 一旦発振状態に達したとき検波器の動作を止めてしまいます(Quench)。 次の瞬間再び ON の状

このことは多分あなたが予想したのとはかなり違っていたと思います。

態にしますが、回路が発振を始めるまでに若干の時

このように入って来た信号の振幅をパルスの幅に変間を要します。 そして発振が始まると同時に検波器化させる変調方式を PWM といいます。 D 級アンプの動作をまた止めてしまうのです。

に使うパルス幅変調とおなじものです。

この発振状態を0N/OFFする回路をクエンチング発

PWMは信号の大小によって振幅が変化しませんか

振回路と云います。 発振という言葉が 2つ同時に出ら、弱い信号から強い信号まで(-10dBμ〜+120dBμ)て来ましたから頭の中で混信してしまいそうですね 。

を飽和することなく受信することができる マジック

1つは受信周波数で同調回路のQを高くするための発振であり、もう 1 つはその発振を ON/OFF するためのブロッキング発振です。 前者の周波数は今回の場
合、50MHz、後者の周波数は数 10kHz です。
こうして 50MHz 台の発振を「発振させたり、止めたり」の状態に持ち込んで結果的に感度を上げて行くのが超再生検波受信機なのです。
再生検波と超再生検波の違いはポジチーブフィード

写真 1

バックのやり方の違いということになります。

PWM 変調回路
第 3 図が超再生受信機の検波段の回路図です。

写真 2

写真 3

第 3 図 超再生検波回路

CirQ 004-4

だったのです。
(実際にはAF段のボリュームが必要にな

しかもそのノイズは自分だけでなく、近くで同じ周

るが…) これは一種のAGCと考えることもできます。

波数を聞いている人にも妨害を与えてしまうことがあ(AGC= 自動ゲインコントローラ)

るのです。 写真4は超再生検波段のアンテナ端子を超再生検波受信機は AM(もしくは FM)を PWM に変

直接スペクトラムアナライザにつないだときのものです。

換する回路でもあったのです。

PWM はどような方法で復調するか

クエンチングノイズはなぜ発生するか?

PWM の信号はそのままでは耳に聞こえませんから信号が入って来ない時の検波出力をオッシロスコー

復調してやる必要があります。 幸いにして PWM のプで見てみましょう。 写真3にその状況を示します。

復調はその信号を積分回路に通してやるだけで元の信クェンチング波形の幅が微妙に揺れていることが判り号に戻すことができます。

ましたか? どうやらこの揺れがノイズになっている

積分回路等というと何か難しい感じがしますが、別ようです。 前記の説明で超再生受信機の検波器にはの言い方をするとL.P.F.(ローパスフィルタ)といってあ一種の A G C の機能が入っているといいましたが、る設定周波数以下の周波数しか通さないというフィル

AGC とは「弱い信号は増幅し、強い信号は圧縮する」

タです。 この場合、数 10kHz というブロッキング発回路です。 そのため弱い信号である「空間ノイズ」

振の信号は通さないけれど、その中に含まれている低とか「回路に使ってている半導体が発生するノイズ」

周波信号( 3 k H z 以下) だけ通すという回路です。

を精一杯増幅した結果がクエンチングノイズではない

2SK192A-Y の後ろにある、10k Ωの抵抗と 0.1 μ F のかと考えました。

コンデンサがこの場合の積分回路です。 実に簡単でクエンチングノイズを低減する方法

すが重要な役目をしています。

それではクエンチングノイズはどうしたら少なくす

クエンチングノイズることができるでしょうか?

超再生検波受信機の感度が高いのに加えてダイナ

クエンチング発振の周波数をロックすることができ

ミックレンジの広い理由は判りました。 しかし長所

ればノイズは完全に無くなります。 つまり、写真 1

ばかりではありません。 超再生検波受信機にも問題のように無変調のキャリアが入ってくればノイズは無点があったのです。

くなるのです。 しかしそのために入力信号がない

それはこの受信機特有の「クエンチングノイズ」と時、別のキャリアを注入することはその後信号が入っいうもので、受信信号がないとき「ジャー」というノて来たとしても肝腎の目的になる信号を受け付けてくイズが連続的に発生するのです。 このノイズは実にれませんからこれでは受信機の役目をしてくれませ耳障りなもので、信号が何も聞こえて来ない待ち受けん。

時間中ずうっとノイズを聞かされることになるのです。

ノイズが耳に障るのはその周波数特性によるところが大きいようです。 とくに周波数の高い成分が問題です。ですから周波数の高い成分を取り除くことによって本質的には不可能であったとしても、かなりのノイズを低減することができると考えました。
これ迄発表された超再生受信機の回路では、この積分回路に特に気を使った物はありませんでした。 したがってクエンチングノイズは出て当たり前という状態だったと思います。

写真 4 アンテナ端子から放射されるクエンチングノイズ

CirQ 004-5＊＊＊ 次号に続く ＊＊＊(4) C1の電圧は徐々に上がって行き、やがてQ1の発光ダイオード(LED)で遊ぼう(4)ベース電流が流れはじめる電圧の、0.5V付近に達します。 この電圧の事を「スレッシュホールド電圧」または「スレッショールド電圧」と呼びます。
(5) Q1 のべース電流が流れはじめると、コレクタからエミッタに対しての低抗分が低くなり Q2のベース電圧が急激に下がり、Q2 も ON の状態になります。
その結果 LED に電流が流れ、発光します。
(6) LEDに電流が流れると、LEDのVFによってLEDの両端に赤色LEDの場合 約1.8Vの電圧が発生します。

LED を使った回路もいろいろあります。 今回はLEDを間欠的に光らせる弛張発振回路についてお話し(VFについては本誌発刊準備2号、(00号)を御覧になって下さい)(7) C1の左側の電圧がようやく0.5Vを超すかどうましょう。

かというときに右側に1.8Vの電圧が掛かってしまったのですから、結果として C1 にためられた電圧は放電

動作原理
弛張発振回路「ピカッ」の回路図を第 1図に示します。 トランジスタを2石しか使っていないので回路そのものは実に簡単に見えるのですが、この回路がどうしてLEDが間欠的に光るか説明しようとすると意外してしまったことになります。
(8) C1 が放電してしまったので Q1 は OFF の状態に戻り、Q2もそれに従ってOFFの状態になり、LEDの光はは消えます。
(9) LED の消灯によって C1 の右側は 0V となり再に大変な物です。

び R1 経由で C1 の充電が始まります。
(10) そして、(2)からのサイクルが再び始まります。
と、言うわけですが大体判りましたか?

製作
部品の数が少ないので作り易いと思います。
第 2 図を御覧になって組み立てて下さい。
電源をつなげばピカッと光りはじめると思います。

回路の拡張
第 1 図 弛張発振回路「ピカッ」回路図

このままですと電源を入れておけば 4、6 時中、ピ

それではその説明を試みてみることにしましょう。
(1) 電源を入れると、R1の470kΩの抵抗を通して
C1 の 10 μ F のコンデンサに電流が流れ込み、徐々に充電されていきます。
(2)

Q1 のコレクタにはこのとき Q2 のエミッタ、ベースを経て電圧がかかっていますが 、C1 の電圧がQ1のべース電流を流しはじめる電圧である約0.5Vに達していませんから、Q1 は OFF の状態で電流は流れません。
(3) Q1 が 0FF の状態では Q2 にも電流は流れません。

CirQ 004-6

第 2 図 実体配線図

カツピカッと光っています。 しかし、昼間光ってもとします。 すると、コンデンサの両端の関係は右側と大して面白くないし、経済的にももったいないです

左側がおなじになり、両極の電位差はゼロになります。

ね。 そこで昼間は光らないで、夜、あたりが暗くな

コンデンサにたまっている電圧は、その電圧とは反ると自動的に光る物に改造することにしましょう。

対の電圧が掛かると放電してゼロになりますが、反対第 3 図がそのための回路です。

側の極に同じ極性の同じ電圧が掛かっても放電してしCdS は硫化カドミウムを原料とした感光素子です。

まいます。

光が当たると内部抵抗が下がり電気を良く通します

このことが判ると弛張発振器の動作原理が分かってくると思います。

LED の種類と電圧
この回路の電圧は3V です。 LED の VFは赤色LEDの場合約 1.8V です。
LED と直列につながっている 2SA1015 のエミッタとコレクタの間の電圧は約0.5Vですから、それを足すと 2.3V になりますが残りの 0.7V はどこへ行ってし第 3 図 暗くなったときだけ光る回路

まったのでしょう?
実はLEDがその分も引き受けてしまったのです。瞬が、あたりが暗くなると内部抵抗が高くなって電流を流しにくくなります。 この特性をPNPのトランジス
タ 2SA1015 で増幅して「ピカッ」の回路をスイッチングします。

間的にLEDに大電流が流れてしまったのです。 しかし、その電流の流れていた時間は非常に短かったので
LED が壊れるようなことはありませんでした。
ところで赤色のLEDの代わりに白色の、あるいは青この回路は夜だけ光りますから玄関等につけておいても面白いですね。 また、電池の消耗も少なく単 3 電
池でも忘れるくらい長もちをしてくれます。

色の LED を使ったらどうなるでしょうか? 白色の、あるいは青色の LED の VF は約 3V でしたね。
もうわかりましたか? VF が 3Vで、2SA1015 のエ
ミッタ、コレクタ間の飽和電圧が 0.5V とすると 3.5V

分かりにくいことコンデンサに掛かる電圧が、反対側に電圧が掛かるとキャンセルされてしまうことが分かりにくいですね。
いま、第 4 図のコンデンサの左側に 1V の電圧が充電されたとしましょう。 このことはコンデンサの左側と右側の電圧の差が 1V あることを示しています。

になり、3V の電池では電圧が足りなくて光ってくれません。
どうしても白色のLEDを間欠的に光らせたいときは電池をもう1本たして電源電圧を4.5Vにする必要があります。

次にそのコンデンサの右側にも 1V の電圧が掛かった

点灯間隔を調整する
点灯間隔を長くしたり遅くしたい時がありますね。

E

その場合はR1の470kΩの抵抗の価を加減して見てく

この差がコンデンサに充電された電圧ださい。 抵抗の価を大きくすれば大体、抵抗の価に比例して間隔は長くなります。 また、C1 の 10 μ Fのコンデンサの価を加減しても点灯間隔を調整するこE

このレベルが上がると左との差がなくなる。つまり放電したということ。

とが出来ます。 この場合もCの価が大きくなると間隔が長くなります。

第 4 図 コンデンサに充電される電圧

CirQ 004-7

実験 13 糸の材質(2)
やさしい通信技術入門講座(4)

実験9でステンレスワイヤを伝送ラインとして使ってみましたが、ここではその他の材質についてもデー
タを取ることにしました。 使用したカップは口径70mm、底径 50mm、長さ 70mm の紙コップを使用しました。 糸の長さは10mです。 糸の材質と実験結
果は次の通りです。

(4)(1)テグス(釣り糸) 釣り糸の材質はすべてテグスだと思っていましたが、現在では釣り糸にもずいぶんい

実験 11 皿状の振動板はどうだ
実験10で、TR カップは大きい方が良いことが判りました。

ろいろなものがあることが判りました。 この糸達の特徴は、強く、軽く、伸びないことです。
今回の実験に使ったものは DUEL PRO TOUGH

それではとプラスチック製のお皿状のもので実験しChemical Shield という材質の、7号、30Lbsというものてみました。 しかし、これは失敗でした。 コップです。 糸の直径は0.459mm、15.3kg test とありますの筒の部分が無いと駄目なのでしょうか? このことから15.3kg の張力に耐えることができるということだは今後の課題になりました。 しかし、今回の実験にと思います。 店頭に並んでいたこの種の釣り糸の中使った物は特に糸でんわを意識して選択した物ではな

で一番太いものを選びました。

かったので 形状についてもまだまだ検討の余地があり

結果は、非常にクリアな声の伝送が出来ました。

そうです。

水糸が複数の糸を撚ったものであるのに対して、この糸は単体の糸であるため風の影響を受けにくいよう

実験 12 ネットワークを作りたいにも感じました。 そのため、この糸なら 100m 以上

実験3や実験7で信号の伝送は必ずしも糸が直線での伝送記録を作ることができるかも知れません。 少無くても可能であることが分かっています。 それなし高価ですが記録作りには有望な材質だと思います。

ら糸を四辺形にセットして一つのネットワークを形成(2)ミシン糸 ポリエステル 68%

綿 32% #40 とし、どこからでもそのネットにアクセス出来ないかというものを使いました。 何か心持たないような細い考えました。

糸でしたので、はたしてこれで音声が伝送出来るか心

いきなり四辺形にするのも大変だったのでとりあえ
ずカタカナの「コ」の字の形に水糸を張ってみました。
全長約20mです。 糸を折り曲げる箇所の固定は同じ
水糸 50cm 程度を使って周囲に固定しました。

配しましたが思いのほかきれいな伝送が出来ました。
(3)木綿糸綿100% #8 これは普通の木綿糸です。 少しこもった感じの声が伝わって来ました。
(4) 毛糸 細手の毛糸を使いました。 初めの予想

この糸の端末から端末まで信号そのものは通りまし

では材質としてとてもふわふわしているので、音声のた。 しかし信号がマルチパスというのでしょうか非伝送は出来ないのではないかと思ったのですが、音質常に混乱してしまい了解度は非常に悪いものでほとんが若干こもり気味ではありましたが伝送は可能でし

ど会話の内容を理解することが出来ませんでした。

た。 音声の性質は木綿糸に似ていました。

糸を固定した曲がり部分の固定法について、改善が可能かどうかについて今後考えてみる必要がありそうです。

(5) 銅線

0.35mm UEW 普通のウレタン線です。

これは今まで聞いたことの無いような奇怪な音声を伝送してくれました。 声だけ聞くと、暗い洞くつのCirQ 004-8

中で、「得体の知れない動物が呻いている」という感じした。 また、一寸音声が伝わりにくそうに思えた、毛で、実際のところは何をしゃべっているか全然了解不

糸、刺繍糸なども10mという長さでは実用出来る音質能でした。 ステンレスワイヤの時はエコーがきつくを保っていました。 しかし、これが 30m、50m ともて了解がしにくかったですが、銅線はそれに輪をかけなると了解度の補償は出来なくなりそうです。 まて全然了解度できませんでした。 でもこれを録音した、ミシン糸はその細さゆえ信号の伝達に心配がありたらテレビや映画の特殊効果音として利用出来るかもましたが非常にきれいな音声を伝送してくれました。

知れません。 また、デモンストレーションにはぜひ(2)送信する人が、自分の声を最大限利用しようと思出品したいものの一つです。 皆さんもぜひ一度経験

い、TRカップに口をつけてしゃべると、声そのものがしてみることをお勧めします。
。

TR カップの中で行き場所をなくしてしまい、非常に(6)刺繍糸 これも毛糸と同じで材質として柔らか

了解度の悪い声になってしまうことがわかりました。

く、きれいな伝送は出来ないのではないかと思いまし送信する人は、口と TR カップの間を少し開けて普たが、思いのほか音声を伝えてくれました。音質は木通の声の状態で送信する必要があります。
(3)それにしても、面白かったのは銅線でしたね。

綿糸に似ていました。

これからもいろいろな実験をやって行きたいと思い

実験 14 TR カップの形状ます。

(1)ヨーグルトのカップ 口径 70mm、底径 50mm、長さ65mmと上記実験で使った紙コップより長さが少7月18 日に座間市立入谷小学校で行なわれる「第2し短い紙製のコップで、少し固めのものです。 これ回、ざまサイエンスカーニバル」に JH1YST相模クラに水糸 10m をつけて実験しました。

ブとして糸でんわの公開実験を行ないます。

音質は硬目で、非常にクリアな伝送が出来ました。

実験の結果は追って発表する予定です。

今回はやっておりませんが軟らかめの糸との組み合わ
糸でんわって楽しいですよ。

せで威力を発揮するかも知れません。
(2)焼肉のたれ皿 と称するアルミ箔製の皿、口径135mm、底径 100mm、長さ 40mm を実験してみました。実験 11 でもプラスチック製の皿状のものを使いましたが、今回のも同じように音がこもってしまい、
音量も大きくありませんでした。 形が皿状ですから
音響的にもオープンの感じがしたのですが、音質的にはこもってしまいました。
形状がオープンなのは、人間の口から発する声が横方向に逃げてしまい、振動板を振動させるエネルギーになっていない感じでした。 今後、胴の部分を長くして声が横に逃げない構造を作ってみたいと思います。

実験全体を通した感想は、
今回の実験を通して感じたことを書いて見ましょう(1)材質の固めの糸が良好な伝送をするように感じまCirQ 004-9

写真 1 今回実験した材料一式

電波の再放射ゲルマラジオがJA3EGW04/04/18(Sun) 12:15

送信機になる？ (4)JH3GFP 塚原 OM、JA5GOJ 田中 OM、他 OM の皆さ
まはじめまして、JA3EGW 大脇と申します。
CirQ創刊号、第２号の「ゲルマラジオが送信機になる？」と、皆さんの議論を拝見して、思わずあっと声

番 外 編 (2)をあげました。 正に、長い間実験をしようと思いな
がら果たせなかったテーマだったからです。
突然皆さんの議論に割り込むのは失礼かと思います

先月に引き続き「ゲルマラジオが送信機になる」の番外編です。

が、私自身も長い間推論していたことを書かせていただきます。

FCZ研究所のホームページ、ラグチュールームから編集させていただきました。

何年か前に小林健二著「ぼくらの鉱石ラジオ」の、「鉱石ラジオが送信機となる」という記述を見たとき、

なお、挨拶等、一部を割愛、編集させていただきましたことをあらかじめご了承ください。

最初は「そんな馬鹿な！」と思ったのですが、すぐに「いや、それは充分あり得る」と思い直しました。

FM ラジオではどうなんでしょうか

そのとき、この怪現象の謎を解き明かす、私が考えた理論的考察は、(1)外部 ANT から鉱石ラジオの同調回路に誘起され渡辺政彦 04/04/05(Mon) 08:08

た放送の信号は、 鉱石で検波されて低周波となり、FM ラジオではどうなるか今後実験したいと思っています。

イヤフォンを鳴らす。
(2)鉱石ラジオの回路は、同調回路に鉱石とイヤフォンが接続されている。 今、同調回路に搬送波が誘起

渡辺政彦 04/04/09(Fri) 12:32

されており、「イヤフォン＝マイク」とすれば、この回

FMラジオの局部発振周波数に同調する外部LC共振回路で実験し音声再生に成功いたしました。

路はＡＭ変調回路そのものです。
マイクから生ずる低周波と同調回路の搬送波が同時

外部 LC 共振回路は手巻きコイル、バリキャップ逆バ
イアス直流バイアスカットコンデンサ、バリキャップに音声信号を 100 ｋΩの抵抗経由で接続外部 LC 共振
回路のコイルを100円 FMラジオの局部発振コイルに近づけると良好に音声が100円FM ラジオからでてきました。

に鉱石に加わることにより、搬送波はＡＭ変調を受け、同調回路に接続されたアンテナから放射されることになります。
ここで、搬送波とは、実際には既にＡＭ変調を受けた放送波のキャリアです。ですから、放送波に、マイクからの低周波が重畳して変調されることになりま

LC発振回路と外部LC共振回路との結合による発振
周波数の変動実験ですが、これは 2 つの LC 同調回路の結合による、一方の共振周波数をかえると、もう一方の共振周波数もそれにつられて変化することをものがっていると考えられます。

す。 考えてみれば単純な事です。しかし、直ちにこの結論に至ったわけではありません。
ラジオ少年であった小学生時代から開局当時の、いくつかの自作や実験の記憶が、バラバラの思い浮かび、繋がって、この推察に至ったのです。

その後FMの話は大きな進展がなかったので割愛させて頂きます。

JA3EGW04/04/18(Sun) 16:28
前回の続きで、今から 40 年以上前の私の思い出です。

CirQ 004-10

(1)放送波はカーボンマイクで変調することができる。
当時どこの家庭でも、5球スーパーといわれるラジオ受信機には、数メートルのアンテナが繋がっていた。
このアンテナ線と、ラジオのＡＮＴ端子の間に直列にカーボンマイクを接続して遊んだ。

(4)再生検波式１石ラジオ
これは「初ラ」か「ラ製」の製作記事を見て作ったものです。
通常はラジオとして働き、再生ＶＲを回して発振状態にすると、 クリスタルイヤフォンがマイクとなっラジオで放送を受信し、マイクに声を発すると、スて、ワイヤレスマイクとなるものです。

ピーカーから明瞭に声が聞こえた。 但し、放送の音

同調回路はμ同調で、同調コンデンサの100PFを切声が重なるので、マイクアンプとして利用するには不り離すと、 回路の浮遊容量で短波帯(２〜３Mc台？)向きであった Hi。

が受信できたと記憶します。件の記事は確か「一石三これは、アンテナ線で受けた放送波のキャリアが、カーボンマイクの抵抗変化によってＡＭ変調され、その（２度）変調された信号がＡＮＴ端子に加わり、それをラジオで受信して聞いたことになります。
カーボンマイクで直接ＡＭ変調を掛けるという手法
は、その後ハムを開局して、QRP送信機のタンクコイ
ルに、数ターンのコイルに並列カーボンマイクを接続したものを結合させ、マイクに向かって喋ると変調を掛けることが出来た。

超？」とか銘打っていたと思います。
このラジオ兼ワイヤレスマイクで得意になって遊んだものです。
このラジオ自体はトランシーバという発想にはなりませんでした。1ｍ位のロッドアンテナでは到達距離
は 10 ｍ程度で、実用性が無かったからです。
これは、その後作った 3A5 の単球トランシーバの、考え方の基礎となりましたが・・・
上記(1)〜(4)のようなことが思い出され、これが頭の欠点は変調が浅いこと、マイナス変調になることであった。

中でまとまって？、鉱石ラジオも放送を受信した状態
で、イヤフォンに声をを発すれば、その声で放送波が実用性はありませんでしたが、ローカルとの交信で実験したことがあります。

再度変調され、アンテナから送信される、という結論に思い至ったのです。

(2)アンテナで受けた信号は 50％再放射する

ラジオ放送開始当時は、放送時間も短く、放送開始

これは大学で空中線理論を学んだときに教わったこ

前や終了後は無変調状態のまま送信した時間が多かっとですが、例えば半波長ダイポールＡＮＴで、負荷がたと思われます。 このような時に、イヤフォンに向75Ωで整合されたとき（VSWR=1)、アンテナが受けたかって大声を発すれば、隣家のアンテナがこれを受信

信号エネルギーの半分は負荷で消費され、残りの半分するということもあり得たのではないか？

は再び空中へ再放射されます。

以上が私の推論です。

これは理想的なアンテナの場合で、実際には導線の抵抗分で熱となったり、 不整合による負荷からの反射が再放射分に加わったりします。

JH3GFP 塚原英成 04/04/19(Mon) 15:46
いろいろと興味深いお話を書かれていて思わず読み

受信アンテナは受信した信号の一部を、同時に再送信しているのです。

込んでしまいました。 世代が近い（？）のかいくつかの共通体験に嬉しくなりました。

(3)鉱石(ゲルマニウムダイオード)は変調素子である。
これは、ゲルマダイオード 2 本に対して、高周波は逆一番興味を引いたのは・・・(2)アンテナで受けた信号は 50％再放射する相で、低周波は同相で加えることにより、キャリアはでした。 CirQ の中でも書かせていただきましたが、キャンセルされてＡＭ変調される、いわゆるバラモジ

並列共振回路の大型ループは明らかに近隣のラジオに(平衡変調)としてお馴染みです。 そのうちゲルマ 1

高周波を供給しているかのように見えます。それで本を取外せば、単なるＡＭ変調回路となります。

「電波のお裾分け」や「二次輻射」というような言葉を

これは開局当時SSB送信機を自作したとき、実験しました。

用いたわけです。
「謎のトライアングルアンテナ」を引き合いに出す

CirQ 004-11

までもなく、中波帯等では特に磁界検知共振型のルー

そういえば、
鉄筋マンションの室内のラジオ(バーア

プがアンテナとして非常に有効であるとずっと考えきンテナ)の受信感度が悪い時、窓際にループ同調器を置ました。 効率の良いループアンテナに入った50%の

くと、ループ同調器から離れた室内でもよく聞こえる

エネルギーが再放射されていると考えてみると、このようになることを経験しています。 これなんか、正に現象が非常にすんなり感覚と合致します。

ループ同調器(アンテナ)の再輻射を受けてるんですね。

CirQ２号では、実験の流れのなかでいったん「二次輻射」という考え方を放棄しかけていますが、これを読んで、あながち感覚に基く推論も間違っていなかっということは、ループ同調器は効率のよいパッシブな電波中継器になり得るということでしょう。
携帯電話のケースに貼って感度を上げる、プリントたかもしれない・・・と思うようになりました。

型の磁界ループアンテナシールが販売されています。

「電波とは磁界と電界が空間で交互に鎖のようにつな同様のシールアンテナを窓にたくさん貼ったり、窓ガがったもの」というのが定説です。この中にキャプ

ラスにそういうアンテナを組み込めば、鉄筋ビルの室チャーとしてアンテナを置くことによって、また新た

内での携帯電話の通話区域が広がりそうですね。

な鎖が発生する・・・と考えると、とても面白いですね。

無線ＬＡＮの通達距離を改善するパッシブシールとか、そういうのって、既にあるのかもしれませんが・・・

JA3EGW04/04/20(Tue) 23:20
JH3GFP 塚原さん、レスありがとうございます。

JA3EGW04/04/18(Sun) 17:39

アンテナで受信した信号が 50％再放射されるのは、前記の推論から、すぐにでも実験し、この考えを実給電点に完全整合した負荷を接続した時です。

証しようと思いました。

負荷に何も接がなければアンテナとはいえないかもし

２台のゲルマラジオと、放送局代わりのＳＧ、２台れませんが、例えば給電点をショートした半波長ダイのゲルマラジオの（ロッド）アンテナを近づけ、そのポール(単なる半波長の素子)は、受信した信号を 100

イヤフォン端子の波形を２現象のオシロで観察す％再放射することになります。

る。・・・というような方法で一方のゲルマラジオの

これは、八木宇田アンテナの導波器や反射器の動作

イヤフォンに発した音声が、他方のゲルマラジオに送を考えるとよくわかります。 導波器(反射器)は、輻

信される様子が目視できるのでは、と考えました。

射器からの信号を受信し再び放射します。

しかし何もやらないまま、もう 6 〜 7 年経ってしまい

このとき素子の長さをやや短く(長く)して、容量性又ました。

は誘導性とすることにより、素子内に流れる電流の位

今回の塚原 OM の記事と、田中 OM の追試実験を拝見相を進めたり遅らせたりして、再放射される電磁波のして、同じことを考えやっている人がいる！と感激する

位相を調整することにより、輻射器から輻射された電と共に、何もやらなかった自分が情けなくなりました。

磁波と空中で位相合成(１方向に加算、逆方向は減算)「ハムの原点は自作(実験)にあり」と思いながら、無線され、指向性が生じます。

機も測定器もジャンク類も押入れに眠ったままです。

親受信機が、ループ共振器のごく近傍にある場合

偶然ここを見つけて、楽しませて頂きました。

は、誘導結合による複同調回路を形成しているといっ

私の独りよがりな発言をお許しください。

てもいいかも知れません。
ループコイルとバリコンからなる同調形ループアン
テナに、ゲルマダイオードとイヤフォンを接いだゲル

JA5GOJ 田中 04/04/20(Tue) 23:50
今晩は ＪＡ５ＧＯＪ 田中です。

マラジオであっても、クリスタルイヤフォンのイン

ＡＮＴの再放射の件ですが、マッチングが取れたとき

ピーダンスはかなり高いので、ループから再放射されが最小で理論値は５０％と思っていました。
（逆に言る割合はもっと高いと思います。 (このとき、ゲルマ

えば５０％以上はＡＮＴから出力を取り出せない、通とイヤフォンによって変調を掛けられる）

常の電気回路と同じ）どうでしょう？

CirQ 004-12

それで八木ＡＮＴの導波器、反射器を終端したら特性は？と書いたわけです。

つでも再現実験可能です。
最も強い局にゲルマラジオのしっかりと周波数を合

第２次大戦中ヨ−ロッパで飛行機からレ−ダ−のわせます。 もう一台のラジオはス−パ−でも何でも１／２波長の錫薄を撒いたとの話を聞きました。
（日ＯＫです。これも同じ周波数に（放送局）にあわせま本の欺瞞紙と云う物は１／２波長かどうかは不明です。そして二台のラジオを密に結合させます。具体的す）これなど１００％再放射ですね。

にはゲルマラジオの同調コイルにラジオを密着させる。
ラジオにＡＮＴ端子、ロッドＡＮＴが有ればゲルマ

JA3EGW04/04/22(Thu) 20:13

ラジオのＡＮＴとリ−ド線で繋ぐ。 ＡＮＴ端子がな

JA5GOJ 田中さん、こんばんは。

い場合ゲルマラジオに繋いでいるＡＮＴ線をラジオに

田中さんのご明察のとおりと思います。

巻き付ける。 等々です。

利得(半値角)やＦＢ比は、かなり悪化すると思います。

そしてゲルマラジオのＸＴＡＬイヤホンをたたけばしかし、帯域幅は拡がるかも知れません。Ｔ２ＦＤな

ラジオからこんこんと音が出ると思います。またＣＤ

ど、この例に近いのかも・・・。スモールループの給やカセットを繋げばその音が聞こえます。
（ただし放電点の反対側を抵抗で終端すると、広帯域化(バンド幅

送局の音と混信状態になります。
）

２〜３）と、カーディオイド特性が得られたことがあ

こつは周波数を同一に合わせることと、密に結合さります。

せることです。 別の表現をすると同一周波数の放送局か

これも、私の永年のテーマなんですが。

らの直接の強い電波をなるべく拾わずにゲルマラジオからの第２次大戦中ヨ−ロッパで飛行機からレ−ダ−の１／２波長の錫薄を撒いたとの話は「１００％再放射」すなわち「反射」ですね。

弱い再放射の電波を出来るだけ拾う工夫をすることです。
この方法では本当は電波ではないと言われるかもしれませんが、確実に実験できます。 なお、まず効率の半波長の整数倍、又はそれより十分長いか大きいものが、反射効率がよいと思われます。

良いゲルマダイオ−ドで試してからＦＯＸＴＯＮで試してはいかがですか。 多分日本初の実験かもしれません！！

レーダーの使用波長にもよりますが、金属箔の小片(米いきなり難しい条件で実験するよりまず条件を緩和

軍では俗語でチャフと呼ぶようです）を多数ばら撒く

して確実なデ−タを求めて次へ進んでいくと良いと思ことにより、局所的に擬似電離層を生成するような効います。

果もあるようです。まるで忍者の煙か、砂かけ婆の発想ですね。

齊藤 正昭 04/04/30(Fri) 11:48
了解しました。 良く分かりました。こんなに緻密

ようやく再現!

な方法とは全く考えていませんでした。

齊藤 正昭 04/04/29(Thu) 13:48

出窓に置いた鉱石ラジオのクリスタルレシーバーを

ＪＡ１ＢＶＡ 齊藤です。

ケースにぶつけ、そこから約２ｍはなれた５球スー

実は、私もやってみましたが、まず最初の「音がラパーの音量を大きめにしてやってみたのですが、なにジオから聞こえる」が確認できないのです。 放送電波が強いせいでしょうか。 ＮＨＫの３００とか５０
０ＫＷから約１０キロのところですが。ＦＯＸＴＯＮを使ったスパイダーコイルのラジオでアンテナなしでも聞こえなかった。
ダイヤルが双方どこにあわせていたのかも、分かりません。まったくお粗末な実験でしたＨＩＨＩ。
今日は良い天気、予定を済ませてから実験します。

十分、聞こえます。
齊藤 正昭 04/04/30(Fri) 18:55
JA5GOJ 田中 04/04/29(Thu) 23:54

田中さん

今晩は田中です。

そして皆さんへ

実験は大成功でした。ヘッドホン端子のある５球

私も放送局から１０Ｋ以内の強電界地域ですが、いスーパーを 使いました。

CirQ 004-13

１）点接触型の1N60が最もラジオでの受信音が大きい。

わせでした。

２）その次がＳＤ３４。そして次が電源整流用のＵＦ

どこかの放送を聞きながらループアンテナをその放−４００７で、オーディオで使用するファーストリカ

送に同調させるとその放送の信号が大きくなります。
そこでイヤホンを叩くとたしかに親受信機からバリーです。
３）最も受信音の小さいのは「ＦＯＸＴＯＮ」（ＦＴ−「コッコッ」という音が聞こえました。 もちろんその２）でした。 実験しているとき、ＮＨＫの第 2 放送

とき本来の放送も聞こえていましたから「混信した」

は英会話の時間で、２−３秒の変調のない時間（聴取というのが正確な表現でしょう。

者が発音する時間）がありましたので、その隙間で明次に親受信機を放送のない(聞こえない)ところにセットしました。もちろん何も聞こえません。 ルー瞭な「コツコツ」が確認できました。
鉱石での実験の時は、まったく先入観のない妻に 5プアンテナをその周波数にあわせると、ノイズの音量

球スーパのヘッドホンを聞いてもらい、見えないとこが大きくなります。 そこでイヤホンを叩くとここでろでクリスタルイヤホンを叩くと 「なにかコトコト

も親受信機から「コッコッ」という音が聞こえました。

聞こえる」ときました。

イヤホンに向かって喋ると自分の声がラジオから聞こ

実験は大成功でした。感激、感激。

えて来ました。 今度は混信がなく自分の声だけが聞

コトコト音を聞きながら鉱石ラジオのダイヤルを回こえました。

すと聞こえなくなりますね。 同調時の電気エネル

この実験から、ベンジャミンフランクリンが凧を上

ギーが再放射に使われているのでしょうか。

げて、その糸(電線)とアースの間にキーを入れ、キー

イヤー今夜は眠れない！！ＨＩＨＩ。

イングすると、近くにある受信機で聞こえていたノイズがキーイングの動きに同期した信号として聞くことが出来た。 という話を昔読んだ記憶を思い出しました。

齊藤 正昭 04/04/30(Fri) 21:47
その後、手元の半導体を手当たり次第に接続して実その本が何であったか、キーとアースの間に共振器験しました。 半導体はすべて大昔の物ばかりです。

が入っていたかどうかということについてははっきり

現代の物は全くなし。

覚えていません。

その結果、（鉱石）ラジオとして最も受信感度が高

また、13ページに出てくるレーダー撹乱用のアルミ

かったのはＮＥＣ製 ST122 と ST302 で、エ箔ですが、第2次大戦中B29 から蒔かれたものはアルミッターとベース間をダイオードとして使いました。

ミ箔がぐるぐる巻かれたもので、直径 20cm、長さ

コレクターはオープンです。 おそらく点接触型ゲル60cm 程度の物をそのまま落とされた様で、落ちてく

マニウムトランジスタだと思いますが。

る途中でばらばらになっていました。

受信感度の高い素子を使うほど、送信機としても良それは太陽の光でキラキラ光ってきれいな物でした

好で５球スーパーでの受信レベルも大きくなります。

がその後から爆弾が落ちてくるので楽しんでいるわけ

特にST122は、クリスタルイヤホンをそっと机の表面には行きませんでした。 最後までほどけないものををこすっただけで、ラジオからガサガサと聞こえてき

拾った人がいたので記憶に残っています。
今回の話題はゲルマラジオが送信機になるというこます。

とから始まりましたが、受信アンテナからの電波の再以上、現象面の報告とします。
」齊藤放射という思っても見なかった話題にまで発展して大まとめとして JH1FCZ 大久保

変有意義なものに感じました。
これをもちまして「ゲルマラジオが送信機になる」

私もこの実験をやってみました。
いつも阪神タイガースの放送を聞くのに使っていた
ループアンテナにイヤホンを取り付けて即製のゲルマ
ラジオを作り、親受信機は普通のラジオという組み合の番外編を締めくくりたいと思います。
楽しい企画に御参加頂きました皆様にあつく感謝致します。 ありがとうございました。

CirQ 004-14

については、その取扱いは自由とします。

読者
通信購読料の♦講習会等で多数の購読が必要の場合もその旨、登録してください。
♦CirQの発行に関して基本的なことについて再確認
しておきます。

有料化について「世の中は刻々と変化しております。現在では電子回路やアマチュア無線を楽しもうという若い人たちの数がめっきり少なくなりました。 学校でも「理科離れ」が深刻な問題となっています。 「このままでは日

CirQは、昨年の8月に発刊準備-1号を発行して以来本の将来はどうなってしまうのだろう?」と、心配を始め

本号で6号目を発行することが出来ました。御購読のているOMさん(先輩)がこのところ増えて来ております。
このような社会の変化は大きな流れですから、この皆さんの御支援に感謝します。
寺子屋シリーズキットの製造販売を大阪のキャリブ

流れを止めようとしても一人や二人の努力ではどうにレーション様に移譲して少しは暇ができるとの予測にもなりません。 それならどうしたらよいでしょう

たっての発行でしたが、思いのほかの仕事になかなかか?

編集の時間がとれず苦労させられましたが、ここに来てもあまり意味はありません。 若い人たちには科学て何とか隔月で発行できそうになって来ました。

技術の面白さを理屈抜きで体験してもらうのが一番だ

経済的なこともありますので次の号(005号)から本

若い人たちにそれらを社会問題としてぶっつけと思います。そのためには本来、出版物が必要なのですが出版業界の不況が原因で初心者向けの出版物が相誌購読料を有料にしたいと考えました。
♦購読料は 1 部 100 円でシェアウエアです。
お読み頂いて、代金を払う価値があると思われたら代次いで廃刊になってしまいました。
しからばどうするか? 答はただ一つ「手作りするしかない」です。 ということで短絡的ではあります

金をお支払い下さい。
♦購読料のお支払いは、1部 100 円として適当な金がこの小誌を発行することにしました。
」

額をまとめて、下記の口座に振り込んで下さい。

(1) CirQの主題は、電子技術、通信技術 の基礎的

郵便振替口座 00270-9-9061

なものを初心者に啓蒙することとします。 その他に有限会社 FCZ 研究所

も科学一般で好奇心を沸せるものを取り入れていきます。

領収書は振替時に郵便局で発行されたものとさせて(2) 発行は B5 版の PDF として、紙に対する印刷は読者が独自に行なっていただきます。

頂きます。
♦購読料はシェアウエア方式ですから、極端な言い(3) ページ数は12-14ページとし、とりあえずは隔方をすれば無料で読むことが出来ます。 しかし、こ月発行として、将来は月刊としたいと考えています。

のことは「著作権が無い」ということではありません。

(4) 購読料は 1 部 100 円のシェアウエァとします。

したがってこの小誌を当社に無断でコピーして配付(5) 上記に関して、発行技術、執筆等のボランティ

したりすることはしないでください。 著作権という概念の普及もこの雑誌のポリシーの一つです。
♦本誌の内容を他に転載したい場合には必ず当社にアの協力を歓迎します。
(6) 小誌名「CirQ」は、Circuit(回路)、Circle(サークル)、から取りましたが、これらのほか、Circu - で始まる単語の中にはいろいろと含蓄のつまった言葉がいっ御連絡下さい。
♦原稿を書かれた方に対する原稿料はありません。
ただし、当該原稿掲載誌に限り御本人に限り上記の項

ぱいあります(辞書を引いて見てください)。

また、まん中の小文字 2 文字を除くと CQ にも変身します。

CirQ 004-15

半分を再放射し、また、ダイポールの中央部をショートしたものは100%再放射する。
」と言うことにはびっ
くりしました。 私のアンテナに関する概念の中に新しいものが一つ加わりました。

超再生受信器
超再生受信機にはまっています。 まさか PWM が介在しているとは思ってもいませんでした。 理屈が分かってくると改善策も見えて来るもので、かなり静かな受信機が出来つつあります。

雑記帖

また今年の QSO パーティで大山のてっぺんで運用

スイレン (MHN 植物園)した際に、超再生受信機を使ったポケトラが混信のた

すいれんが咲いたよ

めにほとんど了解出来ない状態になってしまったこと

前号の表紙になったすいれんに花が咲きました。 ピの対策として入力を絞るという方法もあるのではない

ンク色の小さな花でした。 毎日が真夏のような日が続かと考え始めました。 フィールドデーコンテストにいていますが、すいれんの葉の下ではメダカが元気に泳確かめてみようと思います。

いでいます。 卵を持っているような気配だったのは誤

百聞は一見にしかず 燃料電池

報のようで特に小さなメダカも発生していません。

燃料電池は水を電気分解をして酸素と水素を得るこ

月桃の完全越冬との反対の現象だとは良く言われます。とはいっても昨年の秋、「今年は月桃のビニルがけは止めてみよ

水素と酸素を例えば希硫酸の中に電極をつけて別々にう」と、MHN が言いました。

封じ込めたとしても そう簡単に電気ができる訳でもあ昔、同じことをして地面から上が完全に枯れてしまったことがあったのでりません。

「大丈夫かなあ」と言う感じはしたのですが兎に角何

やっぱり肝腎な所は良く判らないのです。

このことを知ろうと本を読んでみてももしないで冬を越させてしまいました。 今回は暖冬「百聞は一見にしかず」という言葉がありますが、燃化の影響があったのでしょうか、数枚の葉が茶色に変

料電池はまさにその良い例ですね。

色しましたが大部分は何とか越冬することが出来ましケミックス社の燃料電池のキットを入手してはじめた。 そして、朗報です。 今年は 5 房のつぼみが膨て納得出来ました。 次の号あたりから燃料電池につ

らんでいます。もうじき開花予定です。

いても記事がかけるといいなあと思っています。

沖縄の平和公園で拾って来た種が座間の地で完全に表紙の言葉根付いてくれました。

フィールドデーコンテスト

ゲルマラジオと再輻射ある海岸に移動した二人は 7MHz のツェッ
ペリンを立てて運用を開始しました。
それにしても暑いですね。
コンテストの後、二人はどうしたでしょうか?
テレビドラマではありませんが、「これはフィクションです。
」

本誌では「ゲルマラジオが送信機になる」と言うので沢山の人からお便りを頂き、「番外編」は大盛況でした。 私も実験しましたがたしかに隣のラジオから自分の声が聞こえました。 いろいろの意見の交換の中で、「整合の取れたアンテナは受信したエネルギーの2004 年 7 月 1 日発行

CirQ 004 号 発行 有限会社 FCZ 研究所
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