Suzulan > しろうと無線 > ハンドメイド >

受信機マルチ接続装置
< 2R-CONBOX>


突然ですがこの写真はいったい何なのでしようか? 透明アクリル板にスイッチがひとつ。透けて見える内部の基板に、LEDがボーっと点灯しています。なんじゃこりゃ? 愛称"2R-CONBOX"。"2Radio Connection BOX"の略称名です。和訳すると「2つのラジオを接続する箱」というダサイ名前になるのですが・・・。(^^;  日頃RTTYコンテストを楽しんでいる筆者は、1本のマルチバンドHFアンテナに2台のリグを接続し、異なるバンドを同時ワッチできないか考えたのです。1台のリグは運用中バンドの送受信用として運用しつつ、もう一台のリグは他バンドのオープン状態やオンエアー状況などをチェックする受信専用として使用すれば効率的なコンテスト運用が可能となります。試行錯誤を繰り返しながら、できあがったのがこの"2R-CONBOX"というわけです。回路設計のおおまかな方針は、日頃、RTTYコンテストで使用しているFT-920(出力100W)と、お飾り同然に放置してあったIC-703(出力10W)による同時ワッチです。IC-703は受信専用として使います。さらにIC-703をパソコンに接続するために必要な回路も組み込みたい。マルチバンドHFアンテナを1本しか持っていない筆者の苦肉の策(作?)なのです。

回路図 & 接続図

回路はいたってコンパクトです。特殊な部品も一切使用していません。下図の"2R-CONBOX"と書かれた塗りつぶし部分が今回製作した接続装置で、次の3つの回路から構成されています。@RX信号接続回路(ピンク部分) ARTTY(AF)信号レベル調整回路(グリーン部分) BCI-Vレベルコンバーター回路(ブルー部分)です。ちなみに一点鎖線枠は回路基板、外側の二重線枠はケース部分になります。ケースと回路基板間は、基板を容易に取り外しができるようコネクタで接続されています。


2R-CONBOXの回路動作を説明します。本機はFT-920とIC-703の接続に特化して設計・製作されています。FT-920内のANTENNA RXスイッチ機能を利用してRX信号を本機に引き込んでいます。また、FT-920送信中はFT-920内の送受リレーによりRX信号が絶たれるため、IC-703の受信は中断されます。このことをまず理解して、回路図を参照しながら以降の説明を読んでください。

RX信号接続回路(ピンク部分)
FT-920のANTENNA RXスイッチをON状態にすると、アンテナからのRX信号は、
FT-920の送受信切替リレー接点→ANTENNA RXスイッチ接点→RX OUT端子→2R-CONBOXのRX-IN端子→F2(0.1A)→RLYリレー接点→RX-OUT端子→IC-703のANT端子に接続されます。またFT-920へは、RX-OUT端子→RX-IN端子→ANTENNA RXスイッチ接点→FT-920受信回路に接続されます。この接続状態はFT-920とIC-703が1本のアンテナに同時マルチ接続されたことを意味します。一方、IC-703はトランシーバであることから当然送信することも可能なわけで、万が一誤って送信した場合、FT-920の受信回路にダメージを与える可能性があります。これを防止するためプロテクト回路を付加しています。IC-703が送信状態になったときHSENDからアースがでます。このアースでRLYリレーを動作させ、R1-R10で製作した20W-DUMMY側に接続替えするとともに、FT-920への回路を遮断します。同時に、発光ダイオードLED1(SEND)を点灯させ、送信状態であることを警告します。またリレーがなんらかの原因で動作せず、DUMMYに切替わらなかった場合はD1・D2により送信キャリアを地絡させF2(0.1A)を溶断させることによりFT-920の受信回路部をプロテクトします。RLY TESTは2R-CONBOXの前面パネルに取り付けてあり、RLYリレーの動作を確認するスイッチです。スイッチをONにするとし、リレーが動作し発光ダイオードLED2(SEND)が点灯して正常であることを知らせます。D4はこの動作確認時、IC-703が送信状態になるのを防ぐアース逆流防止ダイオードです。

RTTY(AF)信号レベル調整回路(グリーン部分)
2R-CONBOXのAF-IN からAF-OUTに抜ける回路で、IC-703からのRTTY(AF)信号をパソコンに供給する際のレベル調整回路です。VR1・VR2で適正なレベルに調整します。回路は、JH3GXF(安孫子氏)の考案されたRTTYインターフェース(CQ誌2002年4月号)のものを、そのまま使用させていただきました。調整の詳細については同誌かJH3GXF(安孫子氏)のHPをご覧ください。

CI-Vレベルコンバーター回路(ブルー部分)
パソコンのCOMポートとIC-703のCI-V(シーアイファイブ)端子を接続する回路です。接続により、IC-703をパソコンから制御することが可能となります。通常この接続には、ICOMのオプション製品で、CT-17というインターフェースを使用しますが、12,000円とすこぶる高価です。回路はICOMが公開していますので自作を考えましたが、あるHPに更に簡単安価に接続できる方法がアップされていました。それは一昔前(今はUSB接続が主流ですが・・・。)、パソコンのRS232C-COMポートと携帯電話を接続する、"データ転送ケーブル"(写真)を使用する方法なのです。ケーブルについているD-SUB-9Pin端子はそのままパソコンのCOMポートに接続します。携帯電話側の接続プラグは切断して、3.5mmミニジャックに取替え、IC-703のCI-V端子に接続するだけというものです。レベルコンバーター回路はD-SUB-9Pinコネクタ内部にモールドされているため、うかがい知ることはできません。本当にこれで動作するのか半信半疑でしたが、一応購入して実験してみました。ところがIC-703への出力レベルが低く動作が不安定でうまくいきませんでした。、試行錯誤の結果、回路図に示したようにR11(10KΩ)の抵抗を介し、+5Vの電圧プルアップを試みたところ、安定に動作することが確認されました。このコードは千石電商で、なんと430円で手に入ります。(2005年3月現在) 品名はYOKO(カモン)9-KE です。 これでCT-17(12,000円)の代替ができるとは・・・。(^^)v

ミニジャックへの交換
YOKO(カモン)9-KEコードの3.5mmミニジャックへの交換方法は、まずコードの携帯電話側の接続プラグ(上記写真の右側のプラグ)を切断し捨てる → コードの表皮を剥く (茶・黒・燈・赤の線が出てくる。) → 茶(アース)を3.5mmミニジャックのスリーブ(アース)に半田付け → 黒・燈(RXD.TXD)を一緒に縒って3.5mmミニジャックのチップ(ジャック先端部に導通)に半田付け → 赤は使用しないので余長部分を切断して完成!!(写真) 回路図をみてお分りのように、実際は2R-CONBOXのCI-V IN端子部分でこの接続を行い、あとはR11(10KΩ)を介し+5Vの電圧プルアップを行い、CI-V OUT端子に出力させます。3.5mmミニジャックはCI-V OUT端子に接続するコードに取付けてIC-703と接続します。なお、CI-V OUTは"1"および"2"の2端子用意しており、もう一台の他のICOM製品に接続できるようにしてあります。

ダミーロードおよび他機種との接続について
本機には、IC-703を送信状態にしたとき、RLYリレーによりR1-R10(500Ω 2W×10本パラレル)で製作した内臓ダミーロードに接続替えするようになっています。R1-R10は2W容量の抵抗を使用していますので、20Wのダミーロードとなります。IC-703の送信出力は10Wですのでこの容量で十分ですが、ファミリートランシーバであるIC706・IC706MK2・IC706MKGなどの送信出力100W機と接続する場合、このダミーロードでは容量不足です。もし接続にされる場合は、R1-R10抵抗を500Ω-10W容量以上のもの10本に変更する必要があります。この場合、抵抗の形状がより大型になりますので、M型コネクタ(メス)を本機後部に取り付け、同軸ケーブルで市販のダミーロード(100W以上)と接続した方がFBかもしれません。なお、IC706・IC706MK2・IC706MKGについては、実機による接続試験は実施しておりません。資料によると、ACCに出されているリード名とピン番号がIC-703と同じようなので回路図どおりの結線で接続できるものと考えられますが、念のためそれぞれのリグの取扱説明書や回路図により確認をしてください。

電源について
本機には、リレーの駆動・LED点灯(+13.8V)およびCI-Vデータ線電圧プルアップ(+5V)のための電源が必要です。消費電流はわずかですので独立した電源部は内臓せず、+13.8VをIC-703から引き込んでいます。+5Vは3端子レギュレータ(TA78L05S)を挿入することで得ています。また電源ON・OFFスイッチも取付けていません。理由は仮に電源スイッチを取り付け、電源ONをせずにIC703を送信状態にすると、本機のRLYリレーが動作できず、せっかく組み込んだプロテクト機能が無になるためです。この状態を回避するため、あえて電源スイッチは取付けず、IC-703の電源をONにすると必ず本機の電源もONになるように設計しました。安全のため、F1ヒューズ(1A)は必ず挿入します。

ケース部品配置図

2R-CONBOXのケース部品配置図を示します。ケース正面板には遊び心で透明アクリル板を使用しました。内部の基板が丸見えです。発光ダイオードの"PL"および"SEND"は内部基盤に取付けてあります。あえてアクリル板に穴をあけ表に取付けなくても透けて見えるので問題はありません。ケース内部で輝くLEDを見ているだけでも楽しくなります。"RLY TEST"スイッチは操作を伴うのでこうはいきません。アクリル板に穴をあけ外に出します。背面板はアルミを使用します。ACCコードを通すための穴には、コード保護のためゴムキャップを取付けておきます。入出力端子には、AV用のピンジャック(6P)を使用しました。AV用にした理由は接続するコードも市販AVコードを流用できるからです。シールドもしっかりしており、コードの製作も容易になります。と、もっともらしいことをいっていますが実はガラクタ箱の隅に、このAVジャックがあったので、使用したまでです。m(__;)m  接続コードの製作は市販AVコードを使用し、片方のAVプラグを切断して相手側端子にあわせたジャックなどに交換するだけです。

組み立てと確認

ケースの加工と組み立て
まず、ケースを加工します。部品配置などをよく考慮して、穴あけをします。筆者は以前周波数カウンターを製作したとき使用した古いケースを再利用しました。(周波数カウンターはどうしたかって?→途中で挫折し、製作をあきらめましたよ!!) ま、そんなことはどうでもいいことで、なるべく安価にということでキズもの再利用ケースで我慢したわけです。背面には、IC-703のACC端子に接続するケーブルを通す穴をあけます。次に各種入出力端子を接続するAV用ピンジャック盤(6端子)を取り付けます。前項で説明しましたが、正面はちょっと変わったものにしようと、通常はアルミ板を使用するところ、中が透けて見える透明アクリル板を使用しました。これに、"RLY TEST"用のノンロックスイッチを取付けます。次に回路図を見ながら、ケース内配線をします。写真でもお分かりになるように、回路基板との接続は基板用コネクタで行います。こうしておくことで、トラブルシューティングや回路の改造時、容易に基板を外すことができてとてもFBです。さらに、基板を固定する4箇所のスペーサーを取付けます。ここまで製作が終了すると、全体の8割はできたようなものです。とにかくケース加工が一番手間隙がかかり、かつ大切なのです。ついでにいっておきますが、ケース、スイッチ、AVピンジャック、ゴムキャップ、スペーサー、アクリル板など、み〜んなガラクタ箱からゴソゴソ探してきたものです。極めつけはACCに接続する線材です。なんと使用しなくなったマウスの線材部分を再利用しました。7芯入りでシールドまでしっかりされており、それでいて柔らかく、とても使用しやすくFBです。捨てようと思うマウスがあれば、線材だけ捨てずに保存しておくと後で重宝します。ただしすべてのマウスの線材が7芯シールド付きとは限りませんので念のため。最後に回路図どおりに結線されているかどうか、テスターによる導通確認をしておきます。

基板の組み立て
回路基板も、ガラクタ箱から見つけだしたガラスエポキシの蛇の目基板です。適当な大きさに切断して使いました。もちろん安価なベーク基板でもOKです。12Vで駆動するリレーもガラクタ箱に眠っていたものです。ここまでくると、なにからなにまでゴミの寄せ集めの様相を呈してきていますが、新品も少しは使っています。(^^; CRなどの回路定数部品や、ヒューズは新品を使用しました。3端子レギュレータやVRはJA8JCRから新品を只でもらっちゃいました。組み立ては、全体の配置バランスを考えながら部品を蛇の目基板上に半田で仮固定します。その後、回路図を見ながら基板裏面でジャンパリング配線をしていきます。注意点としてはブリッジ(半田が隣の端子の半田とくっついてしまうこと)など起こさないよう慎重に半田付けをすることです。細かい作業になりますので、二日酔いの震える手では必ず失敗します。(^^; そこそこのお歳の方は、老眼鏡の使用をお勧めします。←(大きなお世話だ!!) 組みあがったら回路図どおりになっているか、テスターで配線の導通確認をしておきます。まだガラス管ヒューズはホルダーに装着しないでおきます。

全体の組み立て
回路基板は外した状態で、まず2R-CONBOXとIC-703のACC端子を接続ケーブルで接続し、IC-703の電源を入れます。これからの確認作業はすべて2R-CONBOX側で行います。テスターにより、アース、+13.8Vが回路図どおりの端子に接続されているか確認します。AF-IN端子にイヤホンをワニ口クリップなどで接続し、IC-703からの受信音が聞こえるか確認します。聞こえるAF信号音は非常に小さいので、静かな環境でジ〜っと耳を澄ませます。そこそこのお歳の方は、お孫さんに確認をお願いすることをお勧めします。←(大きなお世話だっつーの!!) 次にIC-703のANT端子に10W以上のダミーロードを接続します。マイクのPTTスイッチを押して送信状態にします。このとき、SEND端子にアースがあがってくることを確認します。以上が正常なら、IC-703の電源をいったんOFFにし、回路基板を取り付け、ケース内の接続コネクタを基板上のコネクタに接続します。IC-703の電源をONにして、基板上でアースと+13.5Vが正常な位置ににきているか確認します。OKであればIC703の電源をOFFにし、F1およびF2ヒューズを装着し再び電源をONにします。発光ダイオードLED2(PL)が点灯することを確認します。PTTスイッチを押し、IC-703を送信状態にします。発行ダイオードLED1(SEND)が点灯することを確認します。IC-703を受信状態にし、2R-CONBOXのRLY TEST スイッチをONにして、発行ダイオードLED1(SEND)が点灯することを確認します。このときIC-703は送信状態にならないことも確認します。以上の確認がすべてOKなら、IC-703のACC端子と2R-CONBOX基板の接続は正常です。次に2R-CONBOXのCI-V OUT端子とIC-703のCI-V端子を接続コードで接続します。パソコンのCOMポートと、2R-CONBOXのCI-V IN端子をYOKO(カモン)9-KEコードで接続します。パソコン側はMMTTYを立ち上げ、IC-703のアドレス(68H)など接続設定をし、IC-703側は通信速度などの設定をします。(設定の詳細は各々のマニュアルやHELPなどで確認してください。) IC-703のメインダイヤルを回し、MMTTYの周波数表示エリアにIC-703と同じ周波数が表示されればCOMポートによる通信は正常に行われています。つまり、430円の"データ転送ケーブル"が正常に動作していることになります。(^o^/

RTTY信号の受信および調整
いよいよ最終段階です。IC-703の電源をOFFにし、ダミーロードをはずします。2R-CONBOXのRX-OUT端子とIC-703のANT端子を接続コードで接続します。2R-CONBOXのAF-OUT端子とパソコンのLINE-IN端子を接続します。2R-CONBOXのRX-IN端子とFT-920のRX-OUTおよびRX-IN端子(マルチ接続)を接続コードで接続します。FT-920のANT端子は外部アンテナにつなぎます。FT-920の電源をONにして、ANTENNA RXボタンを押し、アンテナラインを2R-CONBOXに引き込みます。(この状態で、FT-920とIC-703が1本のアンテナに同時マルチ接続されたことを意味します。) IC-703の電源をONにしてRTTYの信号を受信し、MMTTY画面に受信文字が表示されることを確認します。さらにVR1およびVR2可変抵抗により適切な入力レベルになるように調整します。試験のためのRTTY信号はローカル局に出してもらうとFBです。これまでの確認がすべてOKなら、2R-CONBOXは機能試験も含めて完成です。

パソコンとの接続

ステレオ入力サウンドカードを使う
1本のアンテナ(同軸ケーブル)に受信機が2台接続できる2R-CONBOXができあがりました。当然MMTTYは2個(FT-920用とIC-703用)立ち上げることになります。さてパソコンにはどのように接続すればよいのでしょうか。この場合、3つのパターンが考えられます。@1台のパソコンでモノラル入力サウンドカードを2枚使用する方法 A1台のパソコンでステレオ入力サウンドカード1枚を使用する方法 B2台のパソコンで各々にモノラル入力サウンドカードを装着して使用する方法です。要するにLINE-IN入力端子が2個必要ということなのです。注意しなければならないことは、パソコンで音楽CDを聴いてステレオ音になっていても、LINE-IN端子が必ずしもステレオ入力だとは限らないということです。特にノートパソコンはモノラル入力のものが多いので要注意です。取説でスペックを確認してください。今回、筆者の使用しているパソコン(SONY PCV-RX75)にビルトインされていたサウンドカード(YAMAHA AC-XG)はLINE IN端子がステレオ入力タイプで、Aの接続ができます。LINE IN (RIGHT)、LINE IN (LEFT)にRTTY-AF信号を入力し、うまくデコードできるか動作実験してみました。接続方法は、3.5mmステレオミニジャックを使用し、FT-920からのAF信号リードは、リング(RIGHT側信号で、3.5mmステレオミニジャックの中間部に導通する部分)に接続し、IC-703からのAF信号リードは、チップ(LEF側信号で、3.5mmステレオミニジャックの先端部に導通する部分)に接続します。各々のジャックは、2入力を1出力にまとめる接続コネクタ(写真:便利な部品があるもんだ。)を介してサウンドカードに接続します。一方、MMTTYの設定は、オプション→設定画面→その他のSourceエリアに、"Right"および"Left"のラジオマークがありますので、FT-920用MMTTYには"Right"を、IC-703用MMTTYには"Left"を設定します。接続設定後、各々のリグで異なるRTTY信号を受信してみたところ、Wow !! 、RIGHT・LEFT完全に分離受信することに成功しました。これでサウンドカードを追加購入する必要がなくなりました。

本機の泣きどころ

ノイズについて
MMTTYは周期的にPolling信号をIC-703に送出しています。本機を接続するとIC-703に、Polling信号と同期したパルス性ノイズが認められました。運用上、支障は感じてはいませんが、入出力端子にトロイダルコア挿入などノイズ抑止対策を施した方がFBだと思います。また、各接続コードは可能な限り短くすることをお勧めします。筆者は運用上、支障がないため 、いまだこのままの状態で使用しています。白状すると対策が面倒なだけで・・・(^^; IC-703のNB(ノイズブランカ)をレベル10でONにすると本事象はかなり改善されます。

受信信号レベル低下について
本機はアンテナからの同軸ケーブルを物理的に2台の受信機にマルチ接続しています。このため受信機側の入力インピーダンスは単純計算で50Ωから25Ωに低下します。受信レベルへの影響をSメータで観測したところ1〜2db程度の低下が認められました。運用上、支障は感じてはいませんが、気になる方はインピーダンス整合回路の挿入をお勧めします。



◎ このコーナーで公開した自作品は、筆者の単なる個人的な趣味で製作したものです。
本機製作により発生したいかなる不具合もしくは損害について、筆者が責任を負うものではありません。


◎本機の設計・製作にあたり、JA8JCR(松田OM)から技術的な支援をいただきました。TNX .