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FRG−965の感度向上


 目次
1.はじめに
2.FRG−965の感度が良くない理由
3.感度アップの方法
4.おわりに

1.はじめに

 もう15年位前になりますが、八重洲無線(現在は「バーテックス
スタンダード」に社名変更)から、60MHzから905MHzを
カバーするワイドバンドレシーバFRG−965が発売されました。

 この頃のワイドバンドレシーバといえば、ちょっと怪しげな
メーカーの製品ばかりで、無線機メーカーからの機種はほとんど
ありませんでしたので、待ちに待った機種でした。

 私もその当時、こういったワイドバンドレシーバは持って
おらず、カバーする周波数,SSBまで対応する等の機能を
持った同受信機をボーナスが出てすぐに購入しました。
 たまたま仕事の関係で1年程東京の府中市にいた頃で、
警視庁の無線がまだアナログで、良く聞いていました。
(本機にまつわるいろいろな事件!は別途紹介します。)

 しかし、噂通りの耳の悪さ。その頃は大幅に手を加える
事は出来ませんでしたが、雑誌への記事等をきっかけに
自宅に戻ってから感度をアップする為の改造を試み、
だいぶ改善されました。

 今更ではありますが、まだお使いの方の参考として、
私が施した改造内容を紹介したいと思います。
 ただ改造からだいぶ時間が経過している為に、記憶が
薄れつつあり、全てを網羅できていないかも知れません
ので、実機を見て思い出した範囲で説明します。

 感度向上にはいくつかステップがあって、ラジオライフ誌で
紹介されたものもありましたが、その内容も一部含まれています。


2.FRG−965の感度が良くない理由

 FRG−965の受信部の、メインとなる周波数変換部は
CATV用のチューナパックが使われています。

 チューナパック自身はそれほど感度が悪くないはずです。
 というのも、感度か悪ければTVだってきれいに受像することが
出来ないからです。(もちろん、本格的な受信機と比べると
感度は落ちますが・・・)

 しかし、下記のようないくつかの理由により、その感度を
落としてしまっているようなのです。

 下記に詳細を説明しますので、以下リンクの回路構成を参照しながら
お読み下さい。
FRG965の回路構成
2−1.アンテナコネクタからチューナパックの間に、いろいろな
   回路が入っている為に電波がロスってしまう。

 アンテナからコネクタから入力された電波は、一度メイン
基板に入り、VHF帯とUHF帯を切替える回路(切替える
周波数は忘れてしまいました。)と、アッテネータ切替え
回路を通り、TVチューナ(CATV用)パックに入力されます。

 この回路は1つのアンテナコネクタからの電波を、チューナ
パックのVHF用とUHF用の2つの入力に振り分ける為の
ものと、過大入力時の混変調等を軽減するアッテネータ機能の
為に入っているものですが、上記のような回路がある為に、
チューナに入る前に電波がロスってしまいます。


 NF(雑音指数)について勉強された方であればおわかりかと
思いますが、いくらNFが良い(感度が良い)受信機でも
その前で電波が減衰すれば、減衰量以上NFが悪化してしまい
ます。そうなると後段でいくら頑張っても感度が上がらりません。
(絶対的に利得が足りない場合は除きます。)従って、チューナに
入力するまでのロスを少しでも軽らす必要があります。

 もちろん、入力回路での減衰分を、アンテナとの間にプリアンプを
入れて稼ぐのも手です。しかしこの当時は広帯域で低ノイズのアンプは
アマチュアでの入手は難しかったと思います。
(その後アンプ内蔵のアンテナが市販されるようになりましたが、
使用しているデバイスを見ると、低ノイズとはいい難いものでした。)


2−2.チューナのIF出力を分配している為に分配ロスが発生している。

 チューナパックのIF出力側は、検波方式によって3つ位に分配
(確かAM系,FM系,TV映像系の3つ)する構成になっていますが、
分配する事で、他の回路にエネルギーが取られてしまいます。

 損失が全くなくても2分配で3dB,3分配で5dB近いロスが
発生します。実際にはインピーダンス不整合等によるロスも発生する
はずですから、次の段に伝わる信号は6dB(電力で4分の1)位
落ちていてもおかしくない状態です。

 FRG965の設計段階で、レベル分配をどのように設計しているのか
わかりませんが、相当感度を落としてしまっているようです。
 従ってこのロス分を補う必要があると考えました。


2−3.チューナのUHF端子のインピーダンス不整合と
   平衡・不平衡によるアンマッチ。

 チューナパックのUHF帯の端子には50Ωの同軸ケーブル
( しかも細い・・・)が接続されていますが、チューナ側の端子が、
200Ωの平衡入力である為にミスマッチを起こしてしまいます。
 コネクタがM型とは言え・・・50Ωに200Ω負荷では
VSWRが4にもなってしまい、相当大きなロスが発生していると
考えられます。
 従ってインピーダンスと、平衡・不平衡を整合させて、
反射ロスを少しでも軽減したほうが良さそうです。

 もっとも実際チューナの入力が完全に200Ωになっているわけ
ではありませんし、アンテナだって周波数を変えていったら
インピーダンスがどうなっているのかわかりませんので、
気休めなのかも知れません。


3.感度アップの方法

 以上説明したような、感度を落としていると思われる原因が
ありますので、それを取りのぞいて、チューナ自身の感度を
なるべく引き出す事が感度アップの秘訣と言えます。

 そこでそれを対策する為に私は、以下の方法を取りました。
(雑誌の記事にヒントを得たものもあります。)


3−1.UHF入力の分離
 (2−1項及び2−3項の対策で、UHF帯の感度向上に効果が
 あります。VHF帯には効果がありませんが・・・)

 チューナパックには、VHF帯用とUHF帯用の2つの入力端子が
あります。
 VHF帯の入力端子はRCAジャック、UHF帯の入力端子は、
端子が2本出ていて細い同軸ケーブルが接続されている所です。

 まずは、UHF入力端子に接続されているケーブルを外してしまい
ます。(外したケーブルは絶縁処理しておく)

 またFRG−965のケース裏側のアンテナコネクタの隣りに
コネクタを取り付け出来るスペースがありますので、ここに新たに
コネクタを追加します。(私はM型を使用しましたが、N型とか
BNC型だとなお良いでしょう。)

 追加したコネクタからチューナパックのUHF帯の入力端子
に直接接続します。可能ならば75Ωから300Ωに変換する
メガネバラン(TV等のインピーダンス変換用)を入れると
ミスマッチによるロスを押さえる事が出来ます。

 なお、この改造を施すとUHF帯ではパネル正面にある
アッテネータスイッチは効かなくなります。(直結したのですから
当然ですが。)
 もしアッテネータが必要な場合は、外部に接続する事になると
思います。

 私はさらに、VHF側入力についても同様にアンテナコネクタと
直結させ、余ったアッテネータ回路をIF段に挿入させました。
(アッテネータはあまり意味がないかも知れませんが・・・)


3−2.チューナパックのIF出力にIFアンプを追加。
 (2−2項の対策)

 チューナパックのIF出力(基板面に出力)と、次段のIF
回路の間にIFアンプを挿入し、チューナのIF出力を3分割に
する為に発生する分配ロス分を、あらかじめ稼ぎます。

 IF周波数が45MHz付近ですので、アマチュア無線用に
市販されている50MHz用のプリアンプキットを使用すると
簡単です。
 私が実際に使用したのは「FCZ研究所」というメーカーの
ものです。(GaAsFETを使用したアンプなので、ちょっと
オーバースペックですが・・・)

 コアの調整だけでは45MHzまで下がりませんので、
コイルの同調コンデンサに数pF程度のコンデンサを
パラに接続し周波数を落とします。
 電源はFRG965の8V出力を流用します。

 IF回路側は、後段回路のバイアスがかかっていますので、
0.01μF程度のコンデンサを直列に入れて、バイアス分をカット
します。


 以上の内容をまとめたのが、下記の回路(プロック図)です。

感度アップ改造後の回路構成

4.おわりに

 以上のような改造を施す事で、ノーマルの状態よりはだいぶ
改善できたと思います。

 ただ現在の市販の受信機と比較して遜色ないかと言われますと
何とも言えません。


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2001/4/11新規作成