番外編:強 電 界 探 検 隊

無 電 源 ラ ジ オで 強 電 界 地 区 ぶ ら り 旅   最後に更新( 歩くから行進? )した日 2017年8月15日


強 電 界 探 検 隊 開 催 予 定

探検予定日:2017年 月 日    10 - 11月の土、日、祝日を計画しています。


次回の探検では、小林君から発表される 凄いラジオ! を公開予定!
詳細は、ここに掲載します。



2017年 5月の連休に予定していたTBS戸田送信所の電波ホットスポット探検隊・番外編を行いました。
初めて来て良い結果が出るなんて甘くないです。  今回で5回目の事前調査です。
出掛ける度に次回の仕様変更を思いついたり、考えが甘かったりと・・
回数を重ねるにつれて、検波電流が増えています。 最初に来たときは8mA台でした。
恵方巻きコイルにしてから、電流値が飛躍的に増えました。

9月のハムフェアで様子を発表するため、8月に入ると予定が取れなくなる可能性があるので急遽決行!
8月も何とか数回出掛けて、検波電流が100mAから200mAの大台に乗せられるようにしたいです。
2017年7月16日時点では、LEDで検波した場合にコイル出力として約6V 40mAが常時流せる程度です。

TBS送信所探検 2017年 7月16日( 日 )   曇りときどき晴れ  33°くらい?
参加者:今村さん  秋野さん  小林君  高橋の4名
集合場所:JR埼京線 戸田公園前 改札付近
集合時間:探検開始は午後1時より 1時00分で出発します。
     
暑いので、途中経路は省き無料バスで送信所に向かいました。
2時間ほどでしたが、楽しい実験でした。 駅でコーヒーを飲んで解散しました。
小林君への参加賞はA&D の2現象オシロスコープ( 某店の展示処分品 )とファンクション・ジェネレーター
時間が出来たら、取りに来てもらいます。


当 日 の 装 備



強電界地域専用ラジオ メーターは30mA/60mA切換
検波は、ゲルマニウム・ダイオード/1W級パワーLED( 赤・青 )/イルミネーションLEDを切り換え


中身は色々追加してあります。 分流器、LED点灯用整流回路、LEDパネル、イルミネーションLED6個
2次コイルを20回ほど巻き足しています。  この画像から更に30回ほど巻き足しています。



2017年7月17日にコイルを手直ししています。 今度は100mAの大台に乗るでしょう。
100mAのメーターが届いたら、配線をやり直します。
中がごちゃごちゃしているので作り替える方が良いかな?


このLEDパネルを左側面に追加

ホーン・スピーカー
ホーン・スピーカーは効率が良く大きな音が出ます。 その反面、若干硬めの音質になります。



TOA製   SC-705A( 8Ω )探検隊仕様:赤色   



今回は、秋野さんが時間が取れたとの事でカメラ撮影もお願いしました。


各自が持参したラジオを持って。 柱に近づくだけで赤色パワーLEDが点灯!


カラフルな小林君のラジオ・・・青色LEDが点灯しています。



今村さんのラジオも青色LEDが点灯しています。


高橋ラジオも赤色パワーLEDが点灯!  メーターは20mAを表示
左側のスピーカーはFOSTEXの8Ω10Wスピーカーですが、効率が余り良くなく( と言っても、ここでは良く鳴りますが。)
今回は赤色ホーン・スピーカーを持ってきたのでどの位まで聞こえるのか試しました。
内容が聞き取れるのは20m位離れていてもOKです。 話し声がするなのレベルだと40m位聞こえました。

動 画

小林君のラジオ  P1090634.mov

今村さんのラジオ 小型ラジオ P1090632.mov         P1090630.mov

高橋のラジオ P1090620.mov



柱に近づくと、赤色パワーLEDで40mA流れます。  同様に青は35mA   
D311/ゲルマニウム・ダイオード検波だけなら60mAは流れます。


LEDパネルで検波、ラジオを聞きながら読書もOK!



整流して電源に利用する事も出来ます。   この画像は17.6Vを表示しています。
場所を変えたら40V近くまで上がりましたが、植え込みが邪魔で枯れてしまうまで冬までポイントを見つけるのは無理かも。
豆電球を点灯させるコツが分かってきました。
整流するのも問題があり、電流が増えてくるとダイオードの最大平均電流値が気になります。
単純に整流するだけで無く、1MHz台で整流できてラジオとして音質が満足できるか?
また、逆耐圧電圧も気になります。 ゲルマニウム・ダイオード以外も考えなくては。
パワーLEDは電流を流せますが、耐圧面では実際にテストしないと駄目ですね。


この位置ではうるさい! さすが、ホーン・スピーカーです。
次回は騒音計も必要!


次回の探検では、小林君から発表される 凄いラジオ!  感動しますよ!
今回のヒントはこの画像だけ。

参 加 者 全 員 の 感 想
ワイアレス電力伝送の基本も学べるし、ここは色んな実験が出来て面白い!

次 回 の 予 定
9月のハムフェアまで実験しながら手直しを続けます。
涼しくなったら全員集合!
メーターを100mA/200mAに変更して、振り切れ状態にしたい!



次回実験予定日2017年8月3日に向けて、改造作業を開始

検波電流が100mAを超える想定で、100mAメーターを注文。
分流器はX2で最大200mAまで測定できます。

検波用ダイオードも平均順方向電流が多く取れる物に変更( 2本直列接続 )。
検波電流も多くなると、トランスも大きな物に変更する方が安心。
検波回路の新規作成を先にして、100mAメーターが届き次第作り直します。

  
現在のST-81( 1kΩ:8Ω ) から ST-48( 600Ω:8Ω )に取り替え


大きくなったので断線の心配も無くなりました。  値段はちょっと高め。


スピーカー切換スイッチはトランスのフレームに半田付けで固定



LEDパネル用の検波( 整流回路 )  max,400mA




メーターはまだ届かないけれど、中身を入れ替えるため解体作業開始!
短くなった線材は新しい物に交換します。



直ぐに作業が出来るように、X2分流器を用意しました。



検波回路、整流回路を取り付けたところ
メーターが届いてからの方が作業がし易い事に後から気付く。
メーターの下側・取り付けねじが面倒だな・・・
右側のターミナルは整流回路の出力端子


メーター下側のネジを取り付けるのが厄介!

  
前面のネジ


2 0 1 7 年 8 月 3 日 予 備 実 験 日 の 結 果
予備実験はしたものの、メーターが届かず届いてから再測定にしました。
まだ届かないので、秋の探検までお預けです。


検 波 電 流
検波後の負荷抵抗は、ST-48トランスの600Ω( 直流抵抗34.5Ω )
ショットキーDi       mA         パワーLED赤  mA         パワーLED青  mA
イルミネーションLED    mA             LEDパネル    mA

ショットキーDiで整流した2次コイルの負荷特性( ブリッジ整流回路で安定化回路なし )
33Ω負荷        mA / 電圧         V            47Ω負荷          mA / 電圧         V
62Ω負荷        mA / 電圧         V         100Ω負荷         mA / 電圧        V
120Ω負荷      mA / 電圧         V         153Ω負荷         mA / 電圧        V  
200Ω負荷      mA / 電圧         V        240 Ω負荷         mA / 電圧        V
282Ω負荷        mA / 電圧         V        340 Ω負荷         mA / 電圧         V

6V豆電球  端子電圧:         V      後日、同電圧を印加して電流値を測定
LEDパネル 2個直列:         V          後日、同電圧を印加して電流値を測定


一番安い騒音レベル計で測定してみました。
騒音計をホーン・スピーカーから1m離して測定   95dB程度
ホーン・スピーカーに密着させて測定  100 - 105dB


動  画

検波デバイスの違いによる検波電流測定の様子

抵抗による負荷特性を測定する様子  

ショットキーDiで検波した時の騒音レベル計の様子   

6V豆球が点灯する様子


小さなバー・アンテナではどの位の大きさで鳴るのか?

  


  

フェライトの長さ:30mm   楕円形状で、4.6 X 6.0mm

このミニ・ラジオにホーン・スピーカー( TOA SC-705AM 10kΩ )を接続した時の画像


ここまで次回実験日に延期


2017年 8月 11日 動作チェック 曇り空で28°くらいだったのは幸い。



強電界地区専用2号機の動作チェック  電磁郎1号
検波デバイスは6種類を切り換え。
1,SCHOTTKY  DIODE         2,LED / RED         3.LED / BLUE
4.LASER         5,LED RIGHT         6,LED REAR


中身をすっきりさせて再製作
スピーカーは内蔵4Ω 外部8Ω    メーターは50mA( X1  X2分流器あり )



前面中央に、魚の目レーザー・ダイオード ビームを絞れます!
直視すると危険です!


後面に24個のLED   中央にもう1枚追加できるスペースあり


内蔵スピーカーの抜けを良くするために穴を開けてみました。


TDK クランプコアを9個使用したバー・アンテナの実測データ
1MHz以下なら高性能を発揮します。
TDK ZCAT3035-1330の誤りです。

検 波 電 流
検波後の負荷抵抗は、ST-81トランスの1000Ω( 直流抵抗59Ω )
ショットキーDi 34mA         パワーLED赤 28mA         パワーLED青 24mA
レーザー・ダイオード 20mA    LEDパネル右 24mA         LEDパネル後面 24mA

検波デバイスの検波電流と発光の様子


ショットキー・ダイオード 34mA


LED赤 28mA


LED青 24mA


レーザー・ダイオード 20mA


LEDパネル右 24mA


ホーン・スピーカーに騒音計を直結すると・・・108dB

騒音レベルについて、詳しく説明されているURL
http://www.toho-seiki.com/info04_e.htm
東邦精機(株)さんの社内研修用にまとめた資料だそうです。


レーザー・ダイオード 中央左寄りに赤い点が・・
電流が十分に流れるので、集光も出来ます。

動 画

ホーン・スピーカーにデジカメを直結してみました。
音声回路のAGCが効いているので実際はもっとうるさいです。
評価がしづらいので、騒音計の出番となりました。

ここをクリックしてください。  P1090761.MOV


次 回 の 予 備 実 験 の 予 告        電 磁 郎
現 象 は 現 場 で 起 き る !    新 し い 発 見 が あ る !
各 自 が 考 え た 強 電 界 地 区 で の 楽 し み 方 が 楽 し み で す 。
10 - 11月に涼しくなってから本格的に実験を予定しています。

2017年7月16日の参加者から・・鉱石検波器でもクッキリ&スッキリ音声が出るんじゃ無いか?


と言うことで鉱石を何個か用意してみます。
方鉛鉱  黄鉄鉱など
いろんな鉱物、さびた釘、かみそりの刃などを持参してください。


豆電球( 6.3V )の点灯実験
動作電圧と電流に注意が必要です。

ホーン・スピーカーで各自が製作したラジオの音量を測定してみよう!
騒音計を使って比較します。
スピーカーは8Ωなので、出力トランスが8Ω以外はマッチング・トランスを用意してください。



参 考 に な る 動 画

Youtubeで同じような事をしている動画がありました。
機材はほとんど変わりませんが、音量が小さすぎる感じです。
ホーン・スピーカーにカメラを入れていますが、入力オーバーで歪みまくりになるはずです。

NHK菖蒲久喜ラジオ放送所とゲルマニウムラジオ
https://www.youtube.com/watch?v=rU5awlxrCmY

NHK菖蒲久喜ラジオ放送所とゲルマニウムラジオ2
https://www.youtube.com/watch?v=MVp59ywQHuM

ゲルマニウムラジオ2では、以下の改良点が記載してありました。

改良点として、

・ 外部アンテナにオークションで入手したレトロヴォイスループアンテナを接続

・ アースを接続(アース棒は抜くのが大変なので銅釘を使用)

・ 検波部を倍圧検波回路使用。ソニーの1T22J型とNECの
  SD16ゲルマニウムダイオードを使用し、SWで切り替え
  出来るようにした。

結果としては、期待してたほどの音量は得られませんでした。
もっとバリバリSPがなってくれるものだと思ったのですが
もうちょっと考えないとダメかもしれません。

動画の音声のゲルマニウムダイオードはソニーの1T22Jで
鳴らしてあります。聞き比べた結果、SD16より若干音が
大きかったのでこちらで撮影しました。謎なのが1T22J
のJは何が違うのか判りません。84年度の規格表を見ましたが
1T22は載っていますがJまでは載っていませんでした。
知っている方居られましたら教えてください。

こうしてみるとゲルマニウムダイオードの種類は沢山ある
事に気づきました。珍しいダイオードに出会ったときデーターシート
を見て、実際ラジオで鳴らすのが面白くなってしまいました。
1T22は昔TVやラジオでよく使われていたダイオード
みたいですね。1T23でラジオ組んでみたいです。
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勘違いをする人が多いので、一言。
倍電圧回路にしたら音量が大きくなると言う人がいますが、本物のクリスタル・イヤホンを使う以外は
大間違いです。
スピーカーに倍の電圧を加えることが出来るのだから、大きな音が出て当然だ! と、考えてしいますが・・・
倍電圧回路は倍電力回路にはなりません。  仮に倍電圧になっても、その時の電流は?  倍になる?
無電源ラジオで倍電力回路がもし実現できれば、ノーベル賞が100個取れるレベルで永久エネルギー機関も簡単に出来てしまいます。

この動画を見ると、同調バー・アンテナは大きなフェライトを使用しています。
ケチを付ける気はありませんが、このフェライトは大きいだけで中波帯での性能は良くないのでしょう。
1次側だけしか巻いていない様に見えます。  これでは駄目です。
購入者自身でNHKの周波数( 594kHz / 693kHz )におけるインダクタンスとQ値を測定してみれば分かります。
または、購入先に詳細データの提供を求めたら良いと思います。
次回はこのフェライトで無く、通常使われるフェライトを数本重ねた方が良い結果が出ます。
もっと大きな音が出るはずですが、同調回路以外の回路構成を考え直すとうるさいくらいに鳴ります。

探検隊のラジオは倍電圧回路では無く、ダイオード1本のシンプルな回路です。
動画を比較すればどれだけ音量が大きく出ているか分かると思います。
外部アンテナやアースを接続しなくても、違いがはっきりします。

比較のため、こちらもホーン・スピーカーにカメラを近づけて録画してみました。

ここをクリックしてください。
  P1090761.MOV



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