No.185さるお方からいただいた2信号発振器(の基板)を利用して、IMD測定をしてみました。発振器自体の、オーディオ帯域でのスペアナ特性を示します。こんなところで充分でしょう。(なおREFレベルは、オーディオ出力の絶対値ではありません。No.186このあと自作のマイクアンプ(平衡入力)に入れて、その出力を見ました。通常、実際に使用するのにゲインはいくらも有りません。(10dB前後、グラフでは9dB)IMDの発生は認められませんでした。No.187装置はこれです。(今回、写真を撮りませんでしたので、ほかの写真に写っていた部分を流用します。)上が2信号発振器、空きの穴は各信号のon−offスイッチが付くはずでした。小さいボリウムは2信号バランス、ポテンショメータはレベル調整。下がマイクアンプ、2トランジスタの簡単なものです。カップリングコンデンサは、秋葉原の海神無線で購入した1個500円もするものを使用しています。安価なケミコンやフィルムマイラでは、いい音がでませんでした。(それまでこういう話は信じなかったのですが、実際えらい違いに驚いた、というわけです。)マイクアンプそのものは、もとは秋月で300円で購入したものでしたが、ローノイズの優れもの。歪みも(低レベルでは)大変少ないものです。平衡トランスも秋月の300円。マイクはSHURE、お値段は無線機と同等くらいです。No.188口笛のシングルトーン入力時のマイクアンプ出力。3倍くらいの高調波は、レベルコントロールを変化させても不変なので、私の口笛の特性と思われます。No.189手近なところで、IC765PROIIのAF入力端子(ACC)に2信号をインプット。このリグは比較的新しい製品ですが、お空で使用しているOMさんの信号を聞くと、かなり周辺にスプラッタしていますので、そう良好なIMD特性じゃないと思いました。(地声のモニタ音も、インバンドでジャラジャラとじゃりつく印象があります。サイドバンドもやや広い範囲でパリパリと聞こえます。)定格出力100Wの−6dB、つまり25W出力(2信号での平均値、つまり合計の値)で測定しました。No.190定格出力100Wの−6dB、つまり25W出力(2信号での平均値、つまり合計の値)で測定したIMD特性です。昔のリグに比較したら、はるかに良好、といえそうですが、あまり自慢できる特性とは言えません・・・。3次IMDはご愛嬌として、5次、7次、・・あまり減少しませんでした。この実験は、AF入力レベルおよびトランシーバ本体のPO出力レベルを調整して、そこそこの妥協点としたときのものです。その昔の真空管送信機では、出力レベルを-10dBにしたら、それこそIMDも-10dBくらいかそれ以上に改善したものです。残念ながら、ほとんど同じでした。(と、半導体だからしょうがないけど、予測どおり。No.192折角ですから、定格出力100Wの場合も見ることにします。2信号での平均出力です。(ピークひとつは50W相当、ということです。)あやや・・、3次IMDは−23dBに劣化しました。5次の−40dBはご愛嬌としても、少なからず特に高次IMDの劣化が目立ちます。これはモニタしたスプラッタの印象を裏付ける結果でした。5次と7次が(これ以上は)そう劣化しないのはご立派、というほかないでしょう。・・・ということは、このIMDの根本的な原因は、ファイナルやドライバじゃないほかのところにあるのでしょうか?さて、ICOMの名誉のためにひとこと言うなら、そんなに悪いリグじゃないですよ、これ。バンドのなかでは、「一番いい音するひと」が大抵使用しているのはこのリグなのではないでしょうか。(ちょっと誉めすぎかも・・しれないですが。)SSB、CWとも、コンテストでもDXでも、使用感は大変良好、受信についても(SSBがすっきりしない音であることを除けば)、特に不満はない、合格点です。IMD特性がねえ・・もうちょっとで自慢したくなりますが、だめでした。・・・裾が広すぎです。2信号試験というのは、リグにとっては大変ヘビーデューティな試験です。そこらにある普通の送信機は例外なく悲鳴をあげます。出てきたデータを見てがっかりであっても、お空で聞く実際のSSBの印象は、大抵もっといい印象なのが普通です。(まあ悪いものは悪いのですが、)いまここで言っているのは−40dB、−50dBの世界の話ですから、耳を澄ましてきこえるかどうか、というレベルの話です。(・・ですが、私はそのレベルの議論をしたい、ということです。)ハイパワーで遊びたいのであれば、こういうところに気を使うのは当然でしょう。逆に言えば、フルパワーで2信号試験に耐える良好な特性を示すのであれば、この点は完璧だということになります。どなたか、続きのデータ提示、ディスカッションをお願いします。No.193どなたの発言もないので、自分で書きます・・・IC756PROIIのIMD特性のトゲトゲを見てちょっと悲しい気持ちになりました。(アマチュアレベルでは充分標準的な特性だとしても)もっときれいな電波を出せるリグがないものか?会社の吸収合併とデジタル時代により、その後のすっかり様変わりしたロックウェル・コリンズ社の'80年台の製品に、有名なHF-80シリーズがあります。私が初めてその音を聞いたのは、コリンズほか多数のコレクションを所有される越前太郎さん宅に遊びに行ったときのこと。HF-2050レシーバなどと並んで、19インチ・ラックに収納されたHF-8014AエキサイタとHF-8054Aレシーバがありました。「これってオーディオのモニタですか?」と質問したものでした。No.194HF-8070Aこの通称「はちまるシリーズ」のひとつ、写真のHF-8070Aの2信号特性を調べることができました。このリグはエキサイタ・レシーバ、つまり送受信機です。定格送信出力200mW、1.6〜30MHz。MIC端子のほか、AF平衡入力があります。LSB、USB、ISB、AM、CWの送受信ができます。ほかの「はちまるシリーズ」同様、とても良質の音がでてきます。オンエアでもこれを使用してでているOMさんがいるので、ご存知のかたもいることでしょう。No.195HF-8070Aの内部HF-80シリーズ初期の9枚シンセ(といえば、わかるひとには判る)バージョンです。ルーフィング・フィルタのあと、ハイIFの9.45MHzを経て、ローIFは450KHzと珍しい周波数構成。450KHzにはロックウェル・コリンズ社の青いラベルのメカニカルフィルタ帯域幅2.75KHzが装着されています。中央にあるシールドされた基板がRFフロントエンド兼終段ユニット、その右手がわにIF部分とMOD・DEMOD回路およびAF回路の基板が並んでいます。送受信共通で使用する位相特性の優れたこのIFフィルタ、ただものじゃない、と感じます。No.196IMD特性HF-8070Aレシーバ・エキサイタの平均出力100mW(50mW×2)のIMD特性です。2信号発振器はこれまでと同じものです。LSB側に逆サイドバンドの漏れ?でしょうか(詳細不明)、変なヒゲが出ていて、なにか調整すれば改善するのかもしれません。そのほかにはなにも出てこない、ただC/N比-55dB以下のフェーズノイズがあるのみ。これがこのシリーズのさわやかなSSBの真相です。フェーズノイズがそこそこ出るのは、もう20年以上前の装置ですからご愛嬌でしょう。すれば隣のバンドまでフェーズノイズが攻めてくる!という’80年代のアマチュア機と比較すれば、その差は歴然としています。見比べてみて、IC756PROIIのフェーズノイズのC/N比がこれと同等といえるほど(いちおう・・)良好なのは、やはり時代の差でしょうか。IMDは、明らかにHF-8070Aの勝ちです。違いますが、だからといってICOMの段間からローレベルのRFを取り出しても、こうはいい特性にはならないはずです。普通、トランシーバは終段やローパスフィルタを含めて動作させたときにマトモな動作をするように設計されているので、途中の段から信号を取り出すと、よけいなスプリアスや局発漏れがでてきます。NFBループの問題もありますから、へたに手を出すのは考えものです。このあとに装置すべきリニアアンプは、この特性に見合った良質のものであるべきでしょう。IMD特性HF-8070Aの特性を見たとき、ついでにドッコイショと古いコリンズ社のパワー・アンプリファイア208U-10の動作も確認してきました。このHPの表紙にあるものです。A級に近い動作で、IMD<<-50dB@1KW出力を目指して実験中でした。ゲインを稼ぐためファイナルのNFBはoffにしてありました。ファイナル球の周囲をおおうお釜が、NFB用RF電圧を取り出すピックアップです。そこがコリンズの秘密です。通常は、およそ8dBのNFBがかかっています。ファイナルはEimacではなく、Svetlana社の4CX10,000Dでした。最大定格より小さいドライブ10mW程度で2.5KW程度出てきます。...あれあれ、期待ほど良いIMD特性ではありませんでした。ドライブ段やファイナル段のチューニング設定が最適でないかもしれませんし、ロシア球のせいかもしれませんが、詳細不明です。キレイに見えるときはまた写真をいただきましょう・・・といっても、そこらのアマチュア用のアンプに比べたら段違いの特性、といえるかもしれませんが。これより半分のパワーレベルでは、現状でもIMD<-50dBは可能だそうです。No.198HF-8014Aおなじシリーズの、HF-8014Aエキサイタには後期に3枚シンセ(つまりシンセサイザの基板が3枚から成る)のバージョンがあり、これまた素晴らしいIMD特性です。私の記憶では、前述の9枚シンセ・HF-8070Aよりも、シンセサイザ・ノイズの山は更に小さいものであったと思います。どんなに信号が強力でも超ローカル局でも、数KHz離れるともう何も聞こえないということになります。(どなたか、特性をお示しいただけないでしょうか?)外見はほとんどHF-8070Aと同じような、19インチのブラックパネルで、よく似た印象です。この3枚シンセ・バージョンは、なぜか故障が多い、とききます。回路図が入手難であり、おいそれと修理ができないため、台数がたくさん出回っている9枚バージョンに比べて人気がありません。これら「はちまるシリーズ」唯一の欠点は、周波数はサムホイルで合わせるだけのため、半日もいじっていると指先がとても痛くなります。同調ノブがある同年代のロックウェル・コリンズの受信機851S-1が珍重されるのは、このためでもあります。HF-80シリーズの概略は、こちら。No.237IC-756PROIIのIMDについて、、毎年ハムフェアに「素敵なおじさま」がいらっしゃって、毎年「素敵なデータ」を見せてくださるのですが、今年はその1mWレベル(ミクサー出力あたり)から出てきた2信号特性を拝見。それによると、2信号のほかは-50dBレベルくらいまで何も出てこないような、とても良いIMD特性だったような記憶があるのですが、もう一度見てみたい気持ちでいっぱいです。コメントお願いします。フェーズノイズについては、どうであったか、よく見るのを忘れてしまったのでした。・・・もしや改善される?)改善するとしたら、どうしてでしょうか。このFL2100の球を572Bx2本のB級GGから、4X150Ax2本AB1級GGアンプに改造したもののIMD特性を調べたいと思い、パワー2信号発生器を作ろうと考えました。通常の動作状態は、14MHz、50オーム純抵抗負荷において、ドライブ電力30W、プレートアイドル電流200mAに設定して、励振時のプレート電圧1800V・電流485mA、スクリーン電圧350V・電流+18mA、出力520W・効率60%、プレート損失353W(いずれも2管の値)・・でした。それ以上のドライブレベルでは歪みが多くなり、SSBには不向きであると思われました。GGアンプをドライブできる「パワー2信号発生器」を製作して、その出力でFL2100/4X150Ax2をドライブ、プレート電流を400mA流したときのIMDを測定しました。ドライバ(エキサイタ)およびアンプのLOAD位置によって、各数値にはバラツキがありました。ちなみに使用したエキサイタは、ドレークT4XC、スペアナ代わりには、負荷からピックアップした小信号にステップアッテネーターをかませて、R4C受信機のCW125Hzフィルタ使用でSメータ指示が一定となるようアッテネータで測定したのでした。値ではないでしょうか。No.239なんのことはない、そのハイパワー2信号発生器とは、2台の送信機出力を相互に影響しにくいよう、アイソレーションが取れるWILKINSON回路で合成した、というわけです。2台の送信機からの出力は100Ωの無誘導抵抗でシャントされたのち、それぞれ電気的4分の1波長の75Ωラインを経て合成されます。入力側の各ポート間アイソレーションは基本波で40dB程度は簡単に取れます。無誘導抵抗は、50Ω50Wを2本直列にしたもの、中点にもM型コネクタが付いていますが、この目的には使用しません。各ポートのRF電圧をゲルマ・ダイオードで整流して、高レベルおよび低レベルの2設定で2信号のレベルを簡便的に比較できるよう、それぞれVRで校正したDC電圧を、ロータリーSWで切り替えてDC10Vフルスケールのメーターを振らせています。正確に測定するには、0.1dB単位で読める測定器が必要でしょう。フェーズラインには7C2Vを使用し、T型コネクタで合成しています。出力は、2信号の位相と周波数が異なる(のが通常ですが)ゆえ、それぞれ-3dbとなります。その差分は抵抗に吸収されるので、大きなワッテージが必要となります。ケースは市販のアルミ製ですが、シールドは重要であり、接触部分の塗装は削り落として、ネジを増設しています。実際には、信号発生器としたT4XCに高調波が多いことや、測定装置のR4C本体のシールドがあまりよくないことなど、精密な測定には問題があります。最近の無線機ならば高調波はもっと少なくなりましたし、およそ50dBくらいはシールドが施されていますから、もっといい測定器ができるかもしれません。出力同調回路もないので、出力信号は一定のもので再現性がいいかと思われます。いうことで、以上、私が20年くらい前に製作した、アマチュアにもできる「ハイパワー2信号発生器」でした。No.240そんなものが役に立つのか、と疑問もでてくるかと思いますが、まあこんな感じです。上にあるのが、例のWILKINSON合成装置の本体。IC-736という100W出力の160m−6mのトランシーバが2台ありましたので、合成してみました。フェーズラインは14MHz用の7C2V電気的4分の1波長x2本をT型コネクタで結合しています。それぞれのトランシーバ出力を接続する同軸ケーブルは(通常は)任意長ですが、まあそろえておくほうが気持ちがいいでしょう。合成出力ケーブルも(通常は)任意長ですが、負荷にVSWRが立つ場合は影響を受けます。厳密にウルサイことをいうのは止めておきましょう。filterが入っていて、たいそういい音が出てきます。お空と自局の電波のモニタに使用しています。10Hz−1MHzステップで切り替え可能な同調ツマミが付いているのも魅力です。No.241とりあえず各キャリア出力を25W+25Wとしてみます。(CWキーをショートするプラグがなかったので、AMモードで最大出力の無変調キャリア各50Wを出して、-3dB合成しました。)モニタのRF電圧計を見ながら、おおよそ同レベルに合わせておきます。各トランシーバはまずCWモードでキーOFFの状態で「送信」にするか(つまり出力ゼロ)、それぞれ送信に切り換えた状態にしてから出力ケーブルを接続しましょう。しないと、受信部分が破壊されますので。信号はこんな感じです。フェーズノイズは無視できないレベルで、およそ20KHz幅で-80dBくらいになります。この傾向は、出力を50W以上にしてもあまり変化なしです。厳密な測定には-80から-100dBは欲しいのですが、そこらのアマチュア機の送信出力では無理ですね。No.243WILKINSON回路で合成したローパワー出力を観測します。IMDが発生しています。No.244もうちょっとパワーを入れて(各50Wを)WILKINSON回路で合成した(25W+25W)出力です。-3dB合成器ですから、各出力は半分だけ出てきます。IMDが発生しています。No.245とりあえず、せっかくですからこの2信号出力で、自作の3CX3000A7パワーアンプを励振してみましょう。アンプ全体の写真はないのですが、入力部分のQ=5というゴッツイ入力同調回路を示します。TL−922の出力回路なんかより、ゴッツイ感じですが、50ΩでQ=5、ドライブ500Wも入れるように作るとこうなります。LもCも発熱するので、大変です。バンドスイッチは、ついに出力のものと同じものを使用してしまいました。ようにステップアップ回路など入れるともうすこしスマートになるのかもしれませんが、パワーが大きいと大変です。4K-Uでは、ジェネラルカバレッジのためのバリLの巻き数を増やすために、50Ω入力を200Ωにステップアップしてから、パイ型入力同調回路に入れています。そのほうがRFの取り扱いがし易いからでしょう。43パワー計を使用しています。検出器は取り外してあり、本日の実験では、あさってのほうに置いてある別の2連スラグの製品を使用しています。43本体の内部にPEPキットを装着したので、平均値とPEPの切換えのためのスイッチをスラグの穴に装着して、(平均-OFF-PEP)の3通りを切り換えています。この測定には、もちろん平均値指示を使用していますから、2信号の1つがそれぞれ250Wであれば、合成された2信号は平均値で500Wを示します。この3CX3000A7アンプはカソードバイアスとして+12Vのツェナーダイオードが入っています。そのためアイドル電流は120mAくらいと少なめです。プレート電圧4200V、さらっとシングルトーンで皆さんがやるように同調を取って、出力が最大になるように設定しました。43の針は、480Wを示しています。出力480WのときのIMDを見てみました。ドライブレベルが小さいため、まだグリッド電流はほとんど流れていませんが、ハッと驚く、ひどい波形でした。-22dBでは、がっかりです。小さくなる最適負荷となるようにロードVCを調整してみます。目安は出力が5〜10%低下するくらい、ロードVCの容量を減らすほうに抜いていきます。出力450W、プレートVCも少し再調整しています。No.249出力450W時のIMD特性を示します。劇的に改善されています。このときグリッドやプレートの電流変化は、この(メディアムμに近い)ハイμゼロバイアス三極管ではそう大きくありません。ハイμ三極管ではグリッド電流が大きく変化するので、もっと判り易いはずです。(歪みが増えるのは電流がドドッと増加して、出力メーターがボーンと振れだす位置からです。逆に歪みが少なくなるのは、パワーがそう低下せず、グリッド電流が減る位置です。)すなわち、皆さん、たいてい歪みが多くなるところに同調させています。その位置から、パワーが5〜10%低下する負荷位置にロードVC容量を少なくなるよう設定することをお勧めしましょう。このとき、プレート電流は逆に増大して、見かけ上、プレート効率は若干低下します(が、最適位置とはそういうものです)。このアンプでは、バリコンを回すときの感触も、出力同調回路がパイL型であるため、パイ型のようには敏感ではないので、メーターの触れ方だけ見ていてもこの変化はよく判らないでしょう。91-Bなどが、同調指示器または自動同調機構として「最適点=ゼロ、あるいは中点」を示すコンパレータを備えています。この最適動作点は、あらかじめ製作・出荷の段階で調整されているのが普通であり、ユーザーはその位置になるようバリコンなりバリLのツマミを回す、あるいは自動同調がそこで停止するだけで最適位置への調整が可能となります。(ただし真空管は生き物です。へたってくると動作点は大幅に変化します。)なおこの3CX3000A7アンプでは、この出力レベルでは低歪みの最適動作にはならないことを付け加えておきます。小出力で良好な歪み特性を得たいのであれば、もうすこしアイドル電流を流すよう、+12Vツェナーを取り除く(つまりゼロバイアスにする)か、もっと低いバイアス電圧に設定する必要があります。三極管の特性として、低い入力信号電圧のレベルではプレート電流特性が「寝ている」ためです。3CX3000A7アンプではゼロバイアス使用ですが、全然こういう良い値はでませんでした。理由は、入力同調回路の違いではないか、と思います。(ただのC入力のT型インピーダンスマッチです。)これは簡便的にマッチングが取れるものの、低Q回路です。-43dBも取れる、と書いてあります。いうシステムを構成できたとしたら、すばらしいものです。良好なエキサイタが必要になるという問題もありますし、この送信管GGアンプの入力同調回路のQは、推奨値の5以上に設定するように、と書いてありますから、それだけでも大変です・・・。No.250もう少しドライブを増加させてみました。出力最大となる位置に同調を取ります。43パワー計は、出力580Wを示します。送信機の同軸出力からスペクトラム・アナライザへの結合は、43の手前に挿入した同軸ピックアップを使用しています。800MHz帯付近の送信装置で使用されていた同軸管用の方向性結合器を利用して製作、各ポートにはN型コネクタを使用しました。14MHzとなるように調整したもので、6dB/oct.の減衰特性をもち、当然ですが結合回路は50Ω終端です。この周波数帯では方向性は示しませんが、結合器としては減衰特性およびリターンロスとも周波数特性は優れているので、周波数特性の良い擬似負荷とともに使用すれば、精密な高調波測定にも利用可能です。50Ω入力、ごく最近メーカー調整済みのものです。入力には適当なアンテネータ.パッドを挿入しています。出力580WのときのIMDを見てみました。グリッド電流はほとんど流れていませんが、480Wの時と同じようなハッと驚く、ひどい波形でした。-26dBというのも、やはりがっかりです。(まあ、アマチュアでは普通の、よくある値ですが。小さくなる最適負荷となるようにロードVCを調整してみます。ここでもロードVCの容量を増減して見ましたが、あまり出力が変わらないところで最良点が見つかりました。出力は同じく580W、プレートVCも少し再調整しています。5th以上も、-40dB以下にとどまります。高次IMDがそれ以下にならないのは、三極管の宿命でしょうか・・どうしても四極管アンプのようにはスッキリ消えてくれません。(この点で三極管は半導体アンプに似ています。)出力が変わらないでも最良点に至ったのは、このアンプにとっては、このくらいのドライブレベルからが、かえって直線性の良い動作範囲であることを示唆します。ドライブシステムではこれ以上の出力にはなりません。(CWモードで送信すると合成出力は各50W出てきますので、法定最大パワーの出力1KWのときのIMDが見られます。(推して知る・・・、が本当ですが)、そういう方法でマトモな音をさせているひとは、ほとんどいませんね。例外的に、現実にはごく少数のひとが、中押しを挿入して(何段入れてか存じませんが)、いい音をさせています。・・・が、それはやはり、使用しているパワーデバイスも技術レベルも、いわば「例外」のかたばかりですから、普通のアマチュアのかたは、真似をしないほうがいいでしょう。信号が強くなる以上に、音が劣化するばかりかスプラッタまで倍増して、ヒンシュクを買うのがオチです。No.253みなさん、こんにちは!朝晩がだいぶ涼しくなりましたね。拝見し楽しませて頂いています。ところで、50Wのときのスペアナ波形が25Wの時とくらべ、3rdの?波形が左右対称じゃないし、周波数も少しずれているように見えますが、、、、、。No.255なかむらさん、こんにちは。コメントありがとうございます。(最初、投稿者名がなぜか「なかむら」さんになっていたので、書き換えました。この波形のことでしょうかね。50Wでは、3rdは下が消えています。band)が広かったのか、平均化せず1回のスキャンで拾った波形なので、そのへんの問題かもしれませんが、詳細不明です。ご指摘ありがとうございます。各信号の高調波特性が違うと山の左右が対象じゃないときがあります。今回は同じ機種であるうえ、ファイナル同調回路もないし、信号自体にそう違いはないかと思いますが・・・。メインの山の高さが少し違ってみえるのは、上の山にカーソルがのっているためで、測定値は相互に0.2dBは違っていません。No.1784192番の記述についての質問です。定格出力100Wの場合も見ることにします。2信号での平均出力です。(ピークひとつは50W相当、ということです。)2トーンPEP100Wですから、2信号での平均出力50W(ピークひとつは25W相当(PEPから-6dB)と理解していましたが。ちなみにPEP25Wでは平均出力12.5W(ピークひとつは6.25W)、PEP10Wでは平均5Wピークひとつ2.5W。私の測定でも、大体同じ結果です。パワーを50Wぐらいまで下げると少し改善しますが、それ以下に下げても変わりません。これで3000A7をドライブするとかなりのスプラッターになりますが、音自体はナイスオーディオといわれます?7800や7700でも100Wでは756と大差なしですが、50W以下で急激に改善し、10WではリニアのIMDと同じくらいになるようです。このくらいでおとなしく使えば綺麗ですが、200Wで3000A7を押せばやはりバリバリです。No.1782No.1658のつづきです。TWT(進行波管)、もとは14GHz衛星アップリンク用です。付属品を10GHz用に取り換えて、アンプユニットだけ外部に取り出す改造をして使います。目指す出力は300W。225W出ていましたが、PICでリミットがかかるようです。右のほうから、U字導波管の3端子スタブチューナー付き、WRJ14導波管に整合するように接続したWRJ10用アイソレータとダミーロード、青いローパスフィルタをはさんで2個の3端子スタブチューナ、HPの導波管変換WR−75/WR−90、接続用の導波管、導波管スイッチ、L字導波管(Hベント)、受信用プリアンプ(導波管入力)です。導波管出力側および出力側からVSWRと通過損失を測定。VSWR>1.2、通過損失=0.5dBと出ました。