Juma TX136 送信機キット JH1GVY
136kHz あれこれ

注意:以下の記事は2010年頃の状況です。 その後、状況の変化があるかも知れませんのでその旨ご注意して御覧下さい

Juma 136kHz送信機キット
特 徴:136kHzバンドCW専用DDS信号発生のスイッチ・モード・アンプ送信機、プリント基板にチップ部品から一つ一つ取り付ける組立て キット、4 段階RF出力(4−60W)、 ビーコン機能内蔵、PCとの通信ポート、周波数ステップ10Hz(PC接続で1Hz可)、受信用プリアンプ(OFF, 10dB, 20dB)、10MHzへの受信アップコンバータ(ON, OFF)、CWキーヤ及びサイドトーン内蔵、SWR及びその他の表示、過電流保護、個別設定可能なSWR保護、電源は直流14V (12-15V)、(周波数精度・安定度不明、部品リスト上は 100ppmで事実とすれば通常のCWとしては問題ないが、QRSSとしては不足、20.0MHz発振の精度/安定度次第。20.0MHzの精度はDDS により10Hz単位(137kHzで0.0685Hzに相当)でデジタル的に実質修正可能な機能がある。)
寸法は床面積がFT817とほぼ同じで、高さがゴム足を含めてFT817のほぼ1.5倍。アンテナ端子はBNC型。
Jumaのネット・オンラインショップ(ヨー ロッパの外に対してのページはこちら)がある。
入 手例:
私の場合、輸入代行業者に依頼、税・送料・手数料など全て込み 51,000円、日程例:輸入代行業者問合せ⇒翌日見積もり回答、注文⇒16日間で自宅到着。ユーロと円の為替変動があるので日本円支払いは為替により変 わる。
 (兄弟モデルTX500は Jumaのネット・オンラインショップから自分で直接購入したが、簡単でトラブルも無かった:TX500購 入・組立記
組 立て記:
@組み立てた感想
チップ部品での知識や経験が無いと組立てが難しいが、全体としてシンプルで良く考えられた出来の良いキットだ。 良くありがちな分厚い組立説明書の類は 無く、JumaのHP上の資料(部品表、基板部品配置図、回路図、コイル巻き方説明、配線説明など)と小分けされた部品の袋に書いてある部品の説明を頼 りに、少しパズル的要素を交えて組み立てる。母国語に左右されない全世界対応と言うべきか、それらの資料はほとんどが写真や図や表であり、簡単な短い英語 の説 明があるだけなので、単語が判ればほとんど問題ないが、それらは極めて注意深く観察し読む事が大事だ。
 私の場合にはC・R・L・半導体類はほとんど、部品表とプリント基板上シルク印刷(見難い場合のみ基板部品配置図を参照)と部品の小袋上の表示だけで組 み 立てた(基板部品配置図はほとんど見ない)。資料を良く見れば確実に組立ては完了する、調整無し、簡単な確認の範囲では動作も問題が無い。10MHzバン ドへの受信コンバータも動作しているが、コンバータ局発10.000MHzの漏れがS9程度ある。 後々の為に HP上の資料は全て自分のPCに保存しておいたほうが良い。
 技術的に自信の有る人以外は自分で組み立てる事は避けた方が良いかも知れない。 キット組立てを楽しみたい方には良いが、使ってみたいだけの場合には組 立ては多少苦痛だが、組立てを請け負う人達が居る。 組み立て後に上手く動作しない場合には提供されている資料を基に自分で解決するかJuma社や組立てを請け負う人達に有料で修理を依頼するしかないが、そ の場合には英語もそれなりに必要だ。 尚、組み立て後のトラブルシュート説明資料はほとんど無かったと思う。
操 作マニュアルもHP上で簡単な物があるだけだが、判りやすくてそれで十分。
A工具類
チップ部品半田付け用に、先の細い半田コテ20W/φ3mm/¥840(静電気からの半導体の安 全の為にもっと高級なセラミックヒータ物の 方が良いかも知れない)、φ0.6mmヤニ入り半田、拡大鏡(2倍/部分的に4倍)、5倍レンズも使った、液体フラックス¥320、半田 吸い取り(ソルダ・ウイック)、ピンセット。
Bトラブル
同じリファレンス番号の抵抗とコンデンサを入れ替えて取り付けていた、一箇所。
LCD表示器の16Pinピンヘッダ取り付け面を反対側にしてしまったが、4Pinのみ仮付け時点で気が付いたので、ソルダ・ウイックを使いスルーホール 穴の半田を吸い取り、やり直し。
DDS IC (IC4) のピン・ピッチが他の半導体に比べても極めて狭く、半田ブリッジの修正をしている間にピンを曲げてしまい、結果的には一度取り外してピンの曲がりを修正し てやり直した。組立て間違いの修理や簡単な動作確認を含めて4日間で完成。
C注意点
部品の向きが有る物は、資料やプリント基板のシルク印刷表示と部品にある表示を注意深く確認する事。タンタルコンデンサはうっかりすると極性が有るのを忘 れたり、極性を間違えるが、帯のマークがプラス側で、基板側及び部品配置図にはの 記号ではなく囲み線のみの表示で少し判り難い。タン タルコンデンサ以外に極性のあるケミコンなどは使われていない。ニ端子ダイオードは帯のマークがカソードで基板側との対応はタンタルコンと同じ。
 ピンセットで部品を摘んで弾き飛ばす失敗があり、その他、取扱いによる部品の紛失に注意する。息を吹きかけると部品は飛んでいってしまう。
チップセラミックコンデンサなどは表面に全く表示が無いので一種類づつ全て取り付け終了して、他と混ざらない様に注意すること。
チップ TR、FET、Di などは三本足で製品名以外のマーキング記号で示されている場合が多いので識別に迷う事があるが、気が付き難いが部品の小袋に表示してある marking 欄にマーキング記号が書かれているのでそれを見て識別する。
 MAIN基板は特に、部品が乗るのはほとんど片面に集中しているので、机の上に基板を置いてグラグラせずに安定して半田付け作業が出来る。部品の足が裏 側 に出る 様な差込リード部品や大物部品は最後にする事。背の低い小型の部品から順番に半田付けする。
 小型のトロイダルコアに40回巻く作業があるが、コアの貫通穴側(内側)で巻線が交差して膨れ上がると穴が埋め尽くされてしまい40回巻き難くなるの で、線同士が平行する様に丁寧に巻く事。

参考情報:

@連続出力試験
室温17℃/湿度65%/雨天/電源電圧13.8V/最大(MAXポジション)出力搬送波連続動作、表示上では65W/SWR=1、で10分間程度で終段 電流が急速 に増加し始めて保護動作した。47Ωセメント抵抗負荷のオシロスコープ観測では144Vp-pで計算上は55W出力だった。電力表示に関して下記Cで修正 可能。
 RF出力を一段下げて( Hi ポジション)表示上39Wでその他同条件では一時間以上問題なし。 QRSS120単点長点比1:3での送信(電文:DE JH1GVY )では、同じ条件で、MAXポジション出力で問題なく動作した。QRSS120長点(6分間)送信時に上ケースを開いた状態で部品の温度上昇を調べたら、 ファイナルのFETは温度が低く、一番熱いのは出力トランスで外側で75℃程度、出力LPFの一段目の コイルが60℃以上、二段目がそれより少し下、トロイダルRFCが更に低い。出力トランスが小型過ぎてその性能で温度上昇が限界を超えると終段電流が増加 して保護動作するのかも知れない。
A キーイング波形、CW 短点連続、約4ms程度での直線的な立ち上がりと降下波形。
  50V/DIV(Load = 47Ω、MAX power)
 
Bアンテナ端子はBNC型なので[BNCP−MJ]変換 コネクタを秋月電子で一個200円で二個購入して取り付けた。
 
 

CService Mode=PWRボタン長押しでの電 源ON
 ⇒ DISPLAYボタンでService Modeメニュー選択 ⇒ UP, DOWN ボタンで値を変更 ⇒ OPERボタンで設定を保存しService Modeを抜け出す。
 ⇒ 設定変更を保存せずService Modeを抜け出すにはPWRボタンの長押し。
Service Mode Menu (DISPLAYボタン) アンダーラインの部分が変更できる。
 LCD上段      : LCD下段      ---- 説明
・Set Ref Osc Freq : Osc 20000000 Hz ---- 10Hz 単位(137kHzで0.0685Hzに相当)でのRef OSC周波数指定。
                                                            送信136.5kHzで -0.75Hz 程度ずれていたので、Ref OSC が実際にはその割合だけ低い事
                           になるので、Ref OSC を110Hz低く指定し直した、つまり Ref OSCを 19,999,890 Hzに指定した。
・Supply 13.85V      : Cal mult = 135    ---- 電源電圧値表示の較正。 13.85Vは表示結果の一例
・Beep len, 0=OFF   : Beep = 50 ms     ---- 1ms 単位でのBeep音時間長さ調整。
・Forward PWR MIN : Cal mult = 20     ---- 出力電力値表示の較正。MIN はRF PWR設定に応じてMIN、LOW、HI、MAXに変わり、
                           この表示状態で実際に送信するとこれらの文字は電力表示、例えば55W、に変わる。
・RF Amp.  I --.-A   : Cal mult = 4000  ---- 送信終段の電流値表示の較正、OPER mode は一時的にTUNEになる模様で、
                           送信すると I --.-A の部分は例えば、 I  5.1A などになる。
・CW break period   : 7 Units              ---- スペース文字の時間長さの設定(今の設定は7短点分)。
・Push OPER long = : factory defaults  ---- ここで、OPER ボタンを長押しすると以上の設定は工場出荷時設定値に戻る。
 
DBeaconモード
・Beaconメッセージのプログラムは予めRS232経由でPCから書き込んでおく。何も書き込まないと予め書き込まれてい るJumaのメッセージが送出される。 プログラムは、TXT ファイルに折り返し無しで一行にプログラムテキストを作成しておいて、それをコピーして貼りつけると簡単。修正もTXT エディタで簡単に出来る。プログラムの一部分の変更でも全てを書き込み直す。通常速度CWでの参考例を下記に示す。
\f135800\p3\s100vvv jh1gvy 50w \s005t\s100vvv jh1gvy 30w \p2\s005t\p3\s100vvv jh1gvy 15w \p1\s005t\p3\s100vvv jh1gvy 4w \p0\s005t\p3\s100#  

【ビーコンプログラムテキスト説明】
周波数 135,800Hz、送信電力PWR MAX スピード10WPMで "vvv jh1gvy 50w "、0.5WPM で "t"、PWR MAX 10WPMで "vvv jh1gvy 30w "、PWR HI 0.5WPM で "t"、PWR MAX 10WPMで "vvv jh1gvy 15w "、PWR LOW 0.5WPM で "t"、PWR MAX 10WPMで "vvv jh1gvy 4w "、PWR MIN 0.5WPM で "t"、PWR MAX 10WPMで "AR  " の繰り返しビーコン。ここで "  " で囲まれた部分が実際に送信されるテキスト、プログラムテキストの \fnnnnnn, \pn, \snnn, は制御文字で \f は周波数Hz、\p は送信電力 3=MAX 2=HI 1=LOW 0=MIN、\sはキーイングスピードWPMを10倍した単位、 n は数字、#はAR(送信終了)、\はバック・ス ラッシュ。 結局 "t" 以外はMAX PWR 約50Wで送信され、0.5WPMの長い "t" が四段階の電力で送信される。
実際に送信されるテキストだけを抜き出すと、vvv jh1gvy 50w t vvv jh1gvy 30w t vvv jh1gvy 15w t vvv jh1gvy 4w t AR  、但し t は数秒間。
周波数の制御を入れなければTX136で表示されている周波数になるので、本格的運用まではこの制御を含めないほうが汎用性はある。
 IC7200Mでダミーロード負荷の漏れを受信してSメータを見ると、PWR MAXでS9振らせるとPWRに応じてS8、S7、S5と、同様にS7振らせるとS6、S5、S4〜3、の様になる。
 更に別のビーコンプログラムの一例を下に示す。これは [vvv jh1gvy 50w t 30W t 15w t 4w t AR  ]を送出する。但し t は数秒間でここだけ電力が制御されて、他の部分は50Wの電力で10WPM速度でCW送信。送信周波数はTX136本体に表示されている値になる。送信周 波数項目を含めていないので、このままTX500にも使えて、送信周波数はTX500本体に表示されている値になる。
\p3\s100vvv jh1gvy 50w \s005t\s100 30w \p2\s005t\p3\s100 15w \p1\s005t\p3\s100 4w \p0\s005t\p3\s100# 

【ビーコンモードの起動】
・DISPLAY/CONFIGボタン長押しでCONFIGモードに入る
・DISPLAY/CONFIGボタンでキーヤ選択画面にする
・UP、DOWN ボタンを操作してキーヤにBeaconを選択する。
・DISPLAY/CONFIGボタン長押しで通常表示モードに戻る
・OPERボタンでOPER状態にする
・OPERボタンを長押しするとBeaconがスタートする
・再びOPERボタンを長押しするとBeaconが停止する
・外部のDC電源ON/OFFでタイマー制御したい場合には Control モジュール上の2Pのヘッダーピン[J4] にジャンパ・プラグを挿入する。
 尚、このジャンパーを挿入してあるとBeaconモード以外でもDC電源を供給するだけでセットは電源ONになる(セットのPWRボタンは無効にな る)。
 
E出力LPF定数
135kHz送信出力のLPFは一般的なπ形二段構成だが、定数は海外のアマチュアの記事で多く見られる値と、少し異なってい て、むしろほとんど私の自作機と同じだ。π型の両側コンデンサは0.022uF(チップセラミック100V)、インダクタンスは62uH(コアはT106 -#2、φ0.5mmの67回巻き)。

FCW Speed 0.1WPMでバグ?
0.1WPMが可能な最も遅いスピード設定だが、これで長点(―:ダッシュ)を送出すると、Beep音が消えて且つ、5分30秒程度の長い時間(誤送信防 止のタイマー機能?)、又は終わる事無くキャ リアを送出し続ける。ストレートキー・モードで外部キーヤを使えば問題無さそうだが、、、。

G周波数安定度、CWモード
CWビーコンモードDで送信し続けると0.4Hz程度周波数ドリフトする。通常のCWでは全く問題ない。送信機は終段 の電源効率が良いので、手でケー スを触っても多少温度が感じられる程度でほとんど温度上昇が無い。そんな程度でこの程度の周波数ドリフトがあるのだから、冬場の暖房などによる室温変化で も周波数ドリフトが大きい可能性がある。
 試験は、受信機 IC7200M CWRモード(Lower BFO)、136.5kHz、送信待機状態で送受信機共に30分間通電放置、ARGO設定の為に数分間送信、その後更に30分間通電放置、その後CW ビーコンモードで送信し続けてみた結果です。記録開始時室内温度22℃、終了時23℃。
 特に、開始時にトレースが薄くなっているのは周波数変 化量が多い性だろうか。そうだとすると、周波数ドリフトの多い信号は受信で不利になるのだろうか。

H 周 波数安定度、QRSS120秒モード、50W
QRSS120秒モード( GV K)を50Wでダミーロードに送信し続けると、CWビーコン同様に全体的に右下がりになる。 CWモードと異なって、長い時間経過後も、平均周波数は落ち 着く物のQRSSのマークとスペースが2から14分間で長い為に符合に応じて機内温度が変化するのに応じて周波数変動が生じると想像できて( GV K)の送信の間で、幅で0.2Hz程度周波数ドリフトする。製品とし てQRSSはうたっていないので、 当然かも知れないが、これは「QRSS120では使えない」と言うべきだろう。
 試験は、受信機 TS480DAT CWモード(Lower BFO)137.780kHz、室内温度22℃。
 
・ 基準発振器のTCXO(MTX3-0510)による効果、QRSS120秒モード、50W
136kHz信号は20MHzの水晶発振器からDDSにより造られている。この水晶発振器をTCXO(温度補償型水晶発振 器MTX3-0510)に変えて実験してみた所、何とかQRSS120モードでも使えそうな周波数ドリフト量に納まった。20.0000MHz、± 1.0ppm@0℃− 50℃、単価5k〜6k円、5ヶ注文すれば単価は6掛け程度で、10万円前後のTRCVのオプションはもっと値段が高いので市販のTCXOが使える Jumaは良心的か。たまたま、店に在庫されていた物は3V電源品だったので、TX136オリジナルの5V電源か ら3Vを発生させる電源回路と信号の5Vへのレベル変換を付け足してTCXOを使った。TX136の便利な点はTCXO中心周波数ズレを (10Hz/20MHz)単位、137.78kHzでは約69mHz単位に相当する、でDDSにより修正が可能な点だ。その為に、そこそこの誤差範囲まで はTCXO周波数を調整する必要が無い。試験は、受信機 TS480DAT CWモード(Lower BFO)137.780kHz、室内温度24℃。
 
・特注TCXO連続出力/周波数ドリ フト試験
三田電波MTH-0510、(室温26℃/湿度55%)
・CWビーコン; PWR MAX/最後の長音PWR4段階で問題なく連続動作する。周波数ドリフトも大変良好(三段に並ぶトレースの最上段)。
・QRSS; 上記CWビーコン試験の直後に QRSS120(GV K)/PWR MAX(54W) で頭のGの二番目の長音終了直前@で保護動作に入り、その直後に機内電源フューズ7.5Aが溶断した。前回試験の時には問題無かったので今 回 は前回に比べて気温が多少上昇したのが原因かはっきりとは判らない。多分、出力トランスの過熱が原因で、これを改善するにはトランスのコアサイズか巻き線 太さ等の、 何らかの改良が必要と思える。このままでも冬季のQRSS120ならば使えると思うがDFCWまではどうか。
 フューズ7.5A(DIY店CAINZ HOME自動車用品売り場で売っていた)交換後、中段のトレース後半のQRSS120(GV K)/PWR HI (33W)では問題なく連続動作する。PWR MAXの試験ではないが周波数ドリフトも送信開始直後の6分間に10から20mHz程度あるだけで、以後は語間スペースの前後でもほとんど周波数変動はみ られないので大変優秀。保護動作に至らなければ多分、PWR MAXでも大差無いだろう。

・ 基準発振器のTCXO(MTX3-0510)化による効果、QRSS120秒モード、4W
上記50W送信後に4Wで送信してみた。
 最初は機内温度下降で送信周波数は上昇気味だが暫くすると、緩やかに下降に転じる。これは室温が記録開始時22℃、終了時26℃だった影響かも知れな い。
ITCXO 入手記
今回、最初に入手したTCXOは三田電波(株)製で、秋葉原の東京ラジオデパート1Fの神 保商会1号店の在庫の中からたまたま見つけた。結構な種類の在庫がプラ スチックの部品ケースに入れられて置いてあった。製品型番MTX3-0510(Dip14pin, 3V, 0-50℃, ±1ppm)、20.0000MHz、@5,460円。ついでにTX500用に6MHzがあったので買っておいた、MTX-1625@4,725円。
TCXOの種類は周波数は勿論、パッケージのDip14pin/7pin、電源電圧5V/3.3V/3V、安定化電源回路内蔵有無、周波数精度とその温度 範囲、オプション機能の有無、などの様々な仕様項目がある。三田電波TCXO製品
 三田電波(株)での在庫は一切しないので在庫は神保商会に問い合わせろとの事で、在庫が無ければ一応、一個から特注が可能との事だが、事実上は最低5ヶ からの注文になる。 試しに、Juma TX136用に5V電源品MTH-0510を5個で見積りしてもらったら@3,400円でプラス消費税と代引き手数料を含めて総額18,690円になり、 納期は3週間。
  5個注文したら予定どうり到着し、1個だけだが、実測と思える出力信号のオスロスコープ観測データと温度範囲での周波数変化データが添付されていた。最初 に入手したMTX3-0510と交換で、5個の内1個だけ使った。

他の組 立例:
 JR1CHU さんBLOG   保証認定申請その他の記事もあり

136kHz あれこれ