ワ イ ド F M も 聴 こ え る 無 電 源 F M ラ ジ オ の 製 作
7 6 - 9 5 M H z 1SS99によるスロープ検波

Wide FM SDR( Schottky diode Dectector Radio )

製 作 す る の は 簡 単 で す !
しかし、実際に聞こえる様にするにはかなり頑張らないと駄目です。
アンテナを工夫する、同調回路を改善する・・等々
簡単な回路でうまく鳴らす事が出来れば、感激しますよ。

でもホットスポットでは、LED・LD( レーザ・ダイオード )で検波・復調が問題なく出来ます。
実際に受信した音声ファイルも公開しています。
全部品セットはページの最後に記載しています。

何と、驚きの・・・世界初!? 3端子レギュレータ検波ワイドFMラジオも・・




完 成 し た 無 電 源 F M ラ ジ オ の 一 例

東京では2015年12月7日に在京AM3局( TBS、文化、ニッポン )がワイドFMと銘打ってFM補完放送が開始されました。
東京スカイツリー墨田送信所から、J-WAVE/81.3MHz、NHK/82.5MHz、TBS /90.5MHz、文化放送/91.6MHz、ニッポン放送/93.0MHzの5波が
出力7KWで送信されています。
今までAM放送では聴こえづらかった高層ビルや鉄筋マンションなどでも、ワ イドFMでクリアに聴こえる様になったとの感想が聞かれます。
東京ラジオデパートの店でも、ワイドFMに対応したラジオ( TECSUN S2000 )に入れ替えて聴いています。
東京以外でもFM補完局の準備をしている地域もあり、現状よりもクリアに聴 こえる地域が増えそうです。
今回は製作が簡単な無電源FMラジオを製作しました。
AM放送のゲルマニウム・ラジオと同じ回路構成で、コイルも空芯で巻きやすいので是非チャレンジしてみてください。

スロープ検波でFM波を復調 していますが、結構良い音が得られます。
どんな原理なのか気になる方は『 スロープ検波 』で検索してください。


一番簡単なゲルマニウム・ラジオと同じ基本回路です。
音声出力はセラミック・イヤホンかアンプ等に接続して楽しめます。
ロッド・アンテナに接続するコンデンサはアンテナを取り付けて最適な容量としてください。
トランスの結線はセンター・タップとイヤホン側のタップを入れ替えて良く聴こえる方にしてください。
470PFは1000PFでも構いません。
1SS16 ショットキー・ダイオードを使用しましたが、下記ダイオードも使えるのを確認しています。
これ以外に手持ちがあれば、是非試してください。
●ゲルマニウム・ダイオード 1N34 1N60 1S34 1S188FM-1 1S426 D311
●ショットキー・ダイオード 1SS97 1SS99



主要部品はこの画像と木板( 桂・一枚板 100 X 100 X 15mm ) ゴム足/4個 木ネジ/6個です。
ロッド・アンテナを使用する場合の部品は含まれていません。

●同 調 コ イ ル の デ ー タ


1.0 - 1.2mm スズメッキ線またはポリウレタン線 直径30mm 4回巻いて間隔を拡げて微調整
検波用コイル、アンテナ・コイルは18mm径で2回巻き
同調コイルにタップを設け検波用ダイオードに接続している製作例がありますが、タップの最適箇所をいくつか半田付けすると
半田跡が目立つ様になります。 
検波用コイルを別に巻いて同調コイルに結合させた方が、簡単に最適箇所が見つかります。

コイルの巻き方
直径30mmと書かれていて、直径30mmのパイプに巻いてみると・・・
仕上がり径は35mm程になります。  実際の径より一回り小さな径で巻くのが重要。
同様に、1回巻いただけではうまく行かない場合は何度でもやり直すのが重要。


●同 調 用 バ リ コ ン に つ い て


●最大10PFのタイト・バリコンを使用して、上記コイルデータで製作する。
●10PFタイト・バリコンが入手出来ない場合の対処法
イ)20PF2連ポリ・バリコンがあれば直列接続して最大10PFとする。
ロ)AMラジオで使われている260PFポリ・バリコンがあれば
直列に10PFセラミックコンデンサを接続すると、
  9.6 - 1PF程度の合成キャパシタンスになります。  ※最大5PFなら5PFコンデンサを直列に。

  簡単入手かつ安価な対処法として有効です。 部品セットは、260PF + 10PFの組み合わせです。
また、同調コイルも30mm径で4回と決まっている訳ではなく、LとCの組み合わせなので
40mm径で3回でも構いません。  実際に受信し、線の間隔を拡げて微調整してください。
10PFの小型タイト・バリコンとポリ・バリコンを利用して10PFにした物を比較しましたが、
感度低下等は耳で聞く限りは分かりません。

   
ポリ・バリコンの端子加工と基板取り付け 
左の画像の様に、端子を曲げます。 TR基板をハサミで切り取ります。
基板を端子に挟み、半田付けします。
この際、シャフト側は基板を少し短めに切ります。 これは基板とアルミ・パネルが接触しない様にする為です。
基板を半田付けしたら、基板とポリ・バリコンの隙間をエポキシ系接着剤で固定します。
全面を接着する必要はなく、両側2カ所で十分です。


ポリ・バリコンの穴明け寸法図  単位:mm



ポリ・バリコン( 直列に10PFを接続 )と同調コイル周り


同調コイルをハート形にしてみました。 これも良く聞こえます。




TR基板にトランス、ISS99を取り付けた様子
この向きに半田付けする場合は、両側に半田付け箇所に余裕が無いのでトランスの枠に半田付けします。


復 同 調 タ イ プ の 参 考 例



Schottky diode Detector Radio




横から見ると・・・

  

   

左の画像:左側・
副同調用ポリ・バリコンにアンテナからのリンク・コイルを結合
右の画像:アンテナからのリンク・コイルを主同調用ポリ・バリコンに結合
復同調ポリ・バリコンを動かしても動作状況が変わります。
いろんな組み合わせで試してみると面白いですよ。

アンテナ側、検波側のリンク・コイルのデータは参考例です。
18mm径で2回以外の径、回数を変えて最適値を出してください。
小さな努力を怠ると、聴こえません。



アルミ・パネルにBNCコネクタとターミナルを取り付けた様子

●調 整 方 法
調整と言っても、良く聴こえる位置にコイルを配置するだけです。
10PFバリコン( または260PF+10PF直列接続 )とコイルをデータ通りに巻けば、76 - 95MHz帯をカバーするはずです。
感度と分離に関してはL1/外部アンテナ用コイルとL3/検波用コイルをL2/同調コイルの隙間に入れて最良点を見つけてください。
交互に動かして一番良い位置にします。 送信所から遠い場合は、多素子アンテナやブースターの使用を考慮してください。
セラミック・イヤホンで聴くか、アンプに接続して聴いてください。


●使 用 し た 感 想
自宅屋上/15m高に設置した5 エレ・アンテナ( 東 京スカイツリーから直線で12.7km )で、NHK  J-WAVE  文化放送などのワイドFMを受信しました。
そこそこ大きな音で楽しめますが、隣の局が若干重なって聞こえます。
これは東京の様に5局もある嬉しい悩みと言えますね。
復同調回路にすれば、改善の見込みはあるでしょう。

実際に受信し音声出力をICレコーダーに直接入力しているので、レベルは適正ではありません。
文化放送 / 91.6MHz 毎週月曜日 PM8:00 - 8:30 グッチ裕三 今夜はうまいぞぉ! タイトル・コール音声
007_160118_1959V0.MP3


コイルとバリコンをもう少し調整すれば混信改善の余地はありますが、トラップで隣接チャンネルを減衰させる事もできます。

  
市販品の一例 マスプロ CTP13 隣接チャンネルトラップ


送信所から遠くアンテナを設置しても電界強度が低い場合は、ブースターを使用するのが早道です。

 


市販品の一例 YAGI  WP45  U/Vブースタ  屋内専用
標準ゲイン 40dB  VHF - LOWバンド( 旧1 -3 ch )の位置でFM放送帯をカバーしています。
入力アッテネータ、ゲイン調整などもあり1台あれば何かと便利です。

この手のブースタは地デジ対応になってからあまり見かけなくなりましたが、ハードオフなどの中古機器販売店で探すと安く入手出来ると思いま す。

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屋 外 で も 室 内 で も ・ ・ 無 電 源 F M ラ ジ オ !



取り外しが出来るロッド・アンテナ 全長78cm




内部はコイルが目立ちます。
検波ダイオードは順方向電圧だけを比較して、手持ちの1SS16と1SS99が一番低かったので採用。
右側のRCAジャックが外部アンテナ用です。




同調・検波・ロッドアンテナ用・外部アンテナ用と4つのコイルがあります。
同調コイルは30mm径で4回( 1.2mm スズメッキ線 ) 10PF小型エア・バリコンでちょうど良いくらいに同調します。
ロッドアンテナは1本78cmなのでローディング・コイルを入れて1/2波長になるようにしてみましたが、
聴いてみて感度差はあまり感じなかったので2回巻いて結合させています。
それぞれを微妙に動かして感度が良くなる位置に合わせます。
調整はこれだけです。

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日本初? 無電源LD( レーザ・ダイオード )スロープ検波ラジオ
Non powered Laser Diode detector radio



FMでもホットスポット状態になると、LEDやLD( レーザ・ダイオード )でも検波出来ます。
もちろん音声もスロープ検波で復調出来ます。



LDが点灯している様子


   
青色LEDが点灯


   
赤色LEDが点灯

実際にLDで検波した音声です。 MP3形式です。

2016年5月20日  91.6MHz 文化放送  

何と、驚きの・・・世界初!? 3端子レギュレータ検波ワイドFMラジオ
もちろん、無電源です。  ダイオードを3端子レギュレータに交換するだけ。
動作条件は2次コイルに十分な電圧が得られないと、検波出来ません。
中波帯ラジオではそれほど難しくありませんが、FM放送帯では難易度が高いです。

実際に3端子レギュレータで検波した音声です。 MP3形式です。

2016年5月20日  91.6MHz 文化放送  

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主要部品の用意があります。
セット内容と価格は当店独自のものです。
説明書はありません。 このページの内容を参考に製作してください。

初心者向きのセットではありません!
FM無電源ラジオは、中波帯無電源ラジオと比較すると聞く為の難易度が高いです。
FM帯のコイルは巻き数が少なく、誘起電圧を稼ぐ為に多素子の八木・宇田アンテナやFMブースターを使用や
十分な電界強度が確保出来る地域( 場所 )でなければ受信は困難です。
中波帯無電源ラジオの製作を完成させて満足出来る受信が出来てからの方が良いです。



主要部品はこの画像と木板( 桂・一枚板 100 X 100 X 14mm ) ゴム足/4個 木ネジ/6個です。
木板は、復同調タイプで使用している物です。

ロッド・アンテナを使用する場合の部品は含まれていません。
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260PFポリ・バリコン版 ¥2.600 送料¥250( 定形外封筒に入れて送る場合 )

残り数セットで予定販売数が終了します。  
終了後は、各自で部品を集めて製作してください。

部 品 リ ス ト
260PFポリ・バリコン + つまみ一式
ショットキー・ダイオード( 1SS99 )

ST-30相当( 12.5kΩ : 50kΩ )トランス
10PFセラミック・コンデンサ
470PF( 470-1000PFの間 )セラミック・コンデンサ

1.0 - 1.2mmスズメッキ線 または ポリウレタン線
0.6 - 0.8mmポリウレタン線 J

イヤホン用プラグ・ジャック1組  台湾製セラミック・イヤホン 
TR基板 木板( 100 X 100 X 14mm ) ゴム足/4個 木ネジ/6個
アルミ板 1.2mm厚 60 X 100mm 60 X 40mm 穴明け加工無し

オプション:10PF小型タイト・バリコン・・このページに掲載している物です。 限定10個
      260PFポリ・バリコンをタイト・バリコンに差し替えた場合¥800加算してください。
      取り付けネジ3個とつまみが含まれています。

価格改訂のお知らせ 
木板( 100 X 100 X 15mm )の在庫が少なくなったのでホームセンターに注文したところ、納入メーカーが倒産して
納入出来ないので他のメーカーに変更になるという旨の連絡がありました。
厚みが15mmから14mmに変更され、価格も上がってしまうとの事でした。
厚みが15mmの板が無くなり次第14mmに変更し、全部品セットの価格も¥100アップの¥2,600にさせて頂きました。
想定外の状態になってしまいましたが、厚みと価格変更の件よろしくお願いします。

ミズホ通信研究所で取り扱っているラジオ・キットやポリ・バリコンはYahooオークションでも購入出来ます。
協力会社である( 資 )エフエーエルさんの出品です。
ミズホ通信研究所はオークションは一切行っていません。
こちらです。 http://sellinglist.auctions.yahoo.co.jp/user/eiset

価格・送料は異なります。

問い合わせはメールのみ!    info@mpl.jp

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全国・電波ホットスポット探検隊メンバーのJ G 1 U N E 小暮さんが製作した無電源FMラジオと受信している様子は下記URLで。
 
http://mizuho-lab.com/hotspot/kogure/radio.html


101-0021東京都千代田区外神田1-10-11東京ラジオデパート1F
マイクロ・パワー研究所

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