入力インピーダンス測定
感度を測定していると入力インピーダンスが気になってきた。 さすがにここまではやりすぎ? とも思うが、感度の電圧表示のEMFというのは、私の測定系の場合、SGの出力インピが50Ωで、それを開放したと仮定した電圧を表示しているだけのある意味無責任な値なので、得た感度のだいたいの妥当性の見当をつけるために測ってみることとした。
FRG-7 (xii)
Input Impedance Measurement
While I know it might be a overkill, I decided to measure input impedance because the voltage unit I used for sensitivity measurement was EMFuV, which only tells the open voltage of my SG which has 50ohms output impedance, which is a bit irresponsible values in a sense. Knowing its input impedance enables a fair estimation for the validity of the measured sensitivity.
感度測定の時もそうだったが、 写真のようにSW1とBCの端子をショートしておき、RF信号の入力は全バンドにてMコネクタから行った。
A test RF signal was always injected to the SO239 connector. The jump wire installed across SW1 and BC terminals feeds SO239 input directly to BC band. Same had applied during sensitivity measurement.
まずはAバンド。 本題に入る前に、X軸が変なのはご容赦。 Excelを使ってグラフにしたが、部分的な対数目盛がうまく出せずにこうなった。 縦線は周波数マーカだと思ってください。
さて、本題だが、まぁ、中波なんていい加減なものだろうと思っていると、これが、まともすぎるぐらいにまともである。500Khzでほんの少しSWRが高いが、それ以外はSWR=2以下と、公称50Ωに偽りなし。
The input impedance of A band is unexpectedly properly conforming to its nominal input impedance, 50 ohms.
Bバンド。 入力インピーダンスが結構低めに出ており、SWRが3から5と結構悪い。 Bバンドの感度が悪めに出ていた一端はここにあるのかも知れない。
on B band, the input impedance is a bit too low, ending up with SWR in a range of 3 to 5. This may be a part of reason why I measured B band sensitivity a bit poor.
Cバンド。 6MHz以上は結構まともで、7MHz以上ではほぼ完璧といいほどマッチングしている。
C band. Pretty much OK above 6MHz, Excellent above 7MHz.
Dバンド。 17MHzぐらいまでは完璧。 それ以上でも十分マッチングがとれている。
D band. Excellent up to 17MHz, and still good enough on freq above.
結果としては、Bバンドを除き、だいたいちゃんと50Ωにマッチングを取れているといえる。 先日の感度測定の結果と照らし合わせると、Bバンドを除き、受端電圧で表示した感度は半分の電圧、即ち、大体1uV~0.5uVといえる。 Bバンドも入力インピーダンスが低めになっていることを考えると、Bバンドも含めた感度も大体上記の範囲であるとおもう。
In overall, I'd say FRG-7's input impedance is pretty much meeting to 50 ohms except for B band. And actual terminated sensitivity voltage at the receiver input end should be approx the half of the EMF value I measured, ie 1uV..0.5uV. Taking the low impedance of B band into consideration, the overall sensitivity including B band may also be the range of 1uV..0.5uV.
Pages
9 May 2011
7 May 2011
FRG-7 (xi)
感度測定
受信機のレストアが終わると感度を測ってみたくなるのが人情。 セットアップはSGとパソコンによるオーディオアナライザ。
FRG-7 (xi)
Sensitivity Measurement
Sensitivity Measurement
The photo left shows my setup for sensitivity measurement, using an SG and an audio analyser software making use of PC audio facility.
これが使用したオーディオアナライザソフトの画面。 efu氏作成のWaveSpectraというオーディオFFTソフト。 結構有名なのでご存知の方も多いと思う。 実にコンパクトかつ軽快で色々設定もできるので便利に使わせてもらっている。 S/N比を計算して表示してくれるので、感度測定が非常に楽に行なえた。 オーディオ用途なので、デフォルトではfsが48kHz, 即ち帯域が24kHzと広すぎるので、fsの設定を22.05kHz,即ち11kHz帯域にして測定した。 これを見ると、もう一つ下のfsの11.025kHzで良かったのかも知れない。まぁ、バンド外のノイズが十分落ちていて変なビートも無いので良しとした。
I used this free audio analysing software named 'WaveSpectra' published by Mr 'efu' here in Japan. This is basically a FFT analyser and have a functionality of working out S/N which is very handy for sensitivity measurement. Its default fs is 48kHz, which is a bit too wide for this purpose so I went for fs=22.05kHz option, which is still a bit too much and should've gone for 11.025kHz. However, the outband noise shown is small enough and there's no outband beats disturbing the measurement so I gave it a go anyway.
全周波数範囲、各MHzの中心でのFRG-7の感度の測定結果。 各測定周波数がxx.52MHzと少しズレているのはxx.5MHzピッタリに出るビートの影響を嫌ったため。 結果は、予想通りというか、自身の使用感とも、巷の意見とも一致する、バリバリの高感度である。 5MHz以下、それも中波でほんの少々落ちるが、それでも、十分過ぎる程の感度である。 当然スペックの2uVは全周波数でクリアしている。 昔の機械にしてはハイバンドの感度低下も無く、むしろハイバンドで元気なのは以外だった。
The overall sensitivity of this FRG-7 measured is, as expected, quite high, and backs up real operating feel of it. It shows a bit of degradation below 5MHz, esp on MW band but still far more than enough, and still maintains its specified sensitivity, 2uV. What is unexpected was the fact that it maintains good sensitivity on higher band, which is extraordinary for the receiver at that time.
以前から中波で感度ムラがあるような気がしていたので、これも測定してみた。 確かに低い方で落ちているが、3dB程度である。 多分、調整前の2ndLOのレベルがこのバンドでは風前の灯であったのが原因と思われる(だから(un)LOCKランプがなかな消えなかった)。 調整後のこの結果に有意差があるかどうか微妙なところ。
I measured this sensitivity deviation in MW band because I have had a feeling that MW has patchy sensitivity. As shown left, there's certainly a degradation on lower frequency but only 3dB or so, and I'm not sure if it's any significance at all. Most likely the reason I experienced patchy sensitivity on MW was that output level of 2nd Lo was way too low because of its BPF off-tuned (that's the reason why (un)LOCK LED hardly turned off).
ついでに15MHzでVFOの端から端までの範囲での感度のムラを測定。 これは、以前、VFOが800kHz以上でかなり感度が悪くなっていたため。 すでに第一IFのパスバンドがズレているのが原因だと判明しており、再調整済、また、2nd IF トラッキングも再調整したので、左のように殆ど有意差は無くなったことを確認できた。
I also checked in-band sensitivity deviation on 15MHz, because I used to experience sensitivity degradation on band edges higher than 800kHz on VFO reading. The cause of this has already been identified as 1st IF passband slippage, and already been re-aligned as well as 2nd IF tracking so I confirmed this problem's gone, as the plot on left shows.
I used this free audio analysing software named 'WaveSpectra' published by Mr 'efu' here in Japan. This is basically a FFT analyser and have a functionality of working out S/N which is very handy for sensitivity measurement. Its default fs is 48kHz, which is a bit too wide for this purpose so I went for fs=22.05kHz option, which is still a bit too much and should've gone for 11.025kHz. However, the outband noise shown is small enough and there's no outband beats disturbing the measurement so I gave it a go anyway.
全周波数範囲、各MHzの中心でのFRG-7の感度の測定結果。 各測定周波数がxx.52MHzと少しズレているのはxx.5MHzピッタリに出るビートの影響を嫌ったため。 結果は、予想通りというか、自身の使用感とも、巷の意見とも一致する、バリバリの高感度である。 5MHz以下、それも中波でほんの少々落ちるが、それでも、十分過ぎる程の感度である。 当然スペックの2uVは全周波数でクリアしている。 昔の機械にしてはハイバンドの感度低下も無く、むしろハイバンドで元気なのは以外だった。
The overall sensitivity of this FRG-7 measured is, as expected, quite high, and backs up real operating feel of it. It shows a bit of degradation below 5MHz, esp on MW band but still far more than enough, and still maintains its specified sensitivity, 2uV. What is unexpected was the fact that it maintains good sensitivity on higher band, which is extraordinary for the receiver at that time.
以前から中波で感度ムラがあるような気がしていたので、これも測定してみた。 確かに低い方で落ちているが、3dB程度である。 多分、調整前の2ndLOのレベルがこのバンドでは風前の灯であったのが原因と思われる(だから(un)LOCKランプがなかな消えなかった)。 調整後のこの結果に有意差があるかどうか微妙なところ。
I measured this sensitivity deviation in MW band because I have had a feeling that MW has patchy sensitivity. As shown left, there's certainly a degradation on lower frequency but only 3dB or so, and I'm not sure if it's any significance at all. Most likely the reason I experienced patchy sensitivity on MW was that output level of 2nd Lo was way too low because of its BPF off-tuned (that's the reason why (un)LOCK LED hardly turned off).
ついでに15MHzでVFOの端から端までの範囲での感度のムラを測定。 これは、以前、VFOが800kHz以上でかなり感度が悪くなっていたため。 すでに第一IFのパスバンドがズレているのが原因だと判明しており、再調整済、また、2nd IF トラッキングも再調整したので、左のように殆ど有意差は無くなったことを確認できた。
I also checked in-band sensitivity deviation on 15MHz, because I used to experience sensitivity degradation on band edges higher than 800kHz on VFO reading. The cause of this has already been identified as 1st IF passband slippage, and already been re-aligned as well as 2nd IF tracking so I confirmed this problem's gone, as the plot on left shows.
27 Apr 2011
FRG-7 (x)
化粧直し
内部はそれほど汚れていなかった。 基板のホコリを吹き飛ばしてエタノールとブラシで清掃したぐらい。 あと、ダイヤルドラム類もエタノールでふき取った。 シャシは少々ザラツキ感があったので、これもエタノールと歯ブラシで清掃した。
FRG-7 (x)
Facelifts
Inside the unit was relatively clean, what I had to do was only to blow dust on PCBs and brashed it, to wipe dial drums, and to blash inner chassis, by ethanol.
ダイヤルエスカッションもばらしてシンプルグリーンで掃除。
後にシリコンスプレーで光沢を出した。
The dial escutcheon was disassembled and cleaned by Simple Green. Later silicone spray is applied to gain a gloss.
ツマミ類もシンプルグリーンでピカピカに。
The knobs were cleaned by Simple Green as well.
パネルはトイレットペーパを使って洗剤を浸します。 リムも同様に。
The front panel was soaked to the solution using toilet roll. Same applied to the rim.
意外としんどかったのがこれ。 メインダイヤルの早送りツマミ。
Unexpected hard work for this one. The shaft of the main dial knob.
ピカールを使ってここまで仕上げた。 言い出したらキリがないのでこのへんで良しとした。
Finished it using metal polisher - still a room to clean but I'd say it's good enough.
スピーカのメッシュ。 ところどころに目立たない窪み (ヤエスロゴの左に線状と下に円状の窪み)。こういうのは実は非常に気になる。
The speaker mesh. Some quiet dents (a bar-shaped one on the left of Yaesu logo, round-shaped one on the below) but enough to annoy me.
柔らかい樹脂製のペンのキャップを使い、裏面から窪みを直す。
Fixed the dents by pressing it back from the rear using a butt of a pen made by soft resin material.
窪みを直そうとするとかえって収拾がつかなくなってドツボにはまるかなとも思っていたが・・・割と簡単に、きれいに直った。
This was a bit dodgy attempt - at first I thought, that it would bog me down by making thing worse and worse ...but it turned out to be unexpectedly straightforward.
リアもピカールで磨いた。 ACコードとMコネの間の不細工な穴は、昔、若気の至りでRFゲインコントロールを付けるためにあけた穴。 後でボロ隠しのアルミテープを貼る。
Used metal polisher for the rear as well. The ugly hole between the mains cord and SO239 connector used to accommodate a variohm served as an RF gain control. I'll put a coverup here.
サイドの取っ手はズボラをして黒のマジックでタッチアップ。 金具はもちろんピカール。
The carry handle is touched up by black indelible felt-tip pen. The metal ends are burnished using metal polish.
ケースは、若干塗装はがれ等あるものの、許容レベルのため再塗装はせず、例の洗剤できれいにした。 十分納得の行くレベル。
The enclosure has some minor scratches but they're all of acceptable level so I did not re-paint but just cleaned using the 'G' solution. It looks good enough now.
ベンチレーションが必要な程発熱する訳でなし、通気孔があってもホコリが入るだけので、塞ぐこととした。 ペーパーウエスを両面テープで貼り付ける。
There are ventilation slits on the enclosure but FRG-7 won't go that hot. So I'll block them up to avoid dusts to intrude from here. I'll stick a paper rag using double stick tapes.
ペーパーウエスはペーパーフィルタのようでなかなか感じがいい。 ただ、色が黒で無いのが残念。
The paper rag has a texture of paper filter, which fits very well for this purpose, except for the colour. If I had a black one.
組みあがったところ。 因みに、エスカッションの化粧ネジは交換。 大阪のナニワネジで以前購入した 「Fe ナベ 3X6 ポリシール黒」というタイプのモノ。 パネルの四隅の化粧ネジは独特の色合いで、どう言うメッキのものか良く分からないので、ピカールで磨いて甦生した。
Finished re-assembling. The decorative screws for the escutcheon are replaced to new ones. These for front panel are of unknown plating one so I re-used them after burnishing by metal polish.
後ろ
Rear shot.
レストア後の受信テスト。 アンテナは2mの線
Testing right after restoration work finished. Again, 2-metre wire hooked up as an aeraial.
内部はそれほど汚れていなかった。 基板のホコリを吹き飛ばしてエタノールとブラシで清掃したぐらい。 あと、ダイヤルドラム類もエタノールでふき取った。 シャシは少々ザラツキ感があったので、これもエタノールと歯ブラシで清掃した。
FRG-7 (x)
Facelifts
Inside the unit was relatively clean, what I had to do was only to blow dust on PCBs and brashed it, to wipe dial drums, and to blash inner chassis, by ethanol.
ダイヤルエスカッションもばらしてシンプルグリーンで掃除。
後にシリコンスプレーで光沢を出した。
The dial escutcheon was disassembled and cleaned by Simple Green. Later silicone spray is applied to gain a gloss.
ツマミ類もシンプルグリーンでピカピカに。
The knobs were cleaned by Simple Green as well.
パネルはトイレットペーパを使って洗剤を浸します。 リムも同様に。
The front panel was soaked to the solution using toilet roll. Same applied to the rim.
意外としんどかったのがこれ。 メインダイヤルの早送りツマミ。
Unexpected hard work for this one. The shaft of the main dial knob.
ピカールを使ってここまで仕上げた。 言い出したらキリがないのでこのへんで良しとした。
Finished it using metal polisher - still a room to clean but I'd say it's good enough.
スピーカのメッシュ。 ところどころに目立たない窪み (ヤエスロゴの左に線状と下に円状の窪み)。こういうのは実は非常に気になる。
The speaker mesh. Some quiet dents (a bar-shaped one on the left of Yaesu logo, round-shaped one on the below) but enough to annoy me.
柔らかい樹脂製のペンのキャップを使い、裏面から窪みを直す。
Fixed the dents by pressing it back from the rear using a butt of a pen made by soft resin material.
窪みを直そうとするとかえって収拾がつかなくなってドツボにはまるかなとも思っていたが・・・割と簡単に、きれいに直った。
This was a bit dodgy attempt - at first I thought, that it would bog me down by making thing worse and worse ...but it turned out to be unexpectedly straightforward.
リアもピカールで磨いた。 ACコードとMコネの間の不細工な穴は、昔、若気の至りでRFゲインコントロールを付けるためにあけた穴。 後でボロ隠しのアルミテープを貼る。
Used metal polisher for the rear as well. The ugly hole between the mains cord and SO239 connector used to accommodate a variohm served as an RF gain control. I'll put a coverup here.
サイドの取っ手はズボラをして黒のマジックでタッチアップ。 金具はもちろんピカール。
The carry handle is touched up by black indelible felt-tip pen. The metal ends are burnished using metal polish.
ケースは、若干塗装はがれ等あるものの、許容レベルのため再塗装はせず、例の洗剤できれいにした。 十分納得の行くレベル。
The enclosure has some minor scratches but they're all of acceptable level so I did not re-paint but just cleaned using the 'G' solution. It looks good enough now.
ベンチレーションが必要な程発熱する訳でなし、通気孔があってもホコリが入るだけので、塞ぐこととした。 ペーパーウエスを両面テープで貼り付ける。
There are ventilation slits on the enclosure but FRG-7 won't go that hot. So I'll block them up to avoid dusts to intrude from here. I'll stick a paper rag using double stick tapes.
ペーパーウエスはペーパーフィルタのようでなかなか感じがいい。 ただ、色が黒で無いのが残念。
The paper rag has a texture of paper filter, which fits very well for this purpose, except for the colour. If I had a black one.
組みあがったところ。 因みに、エスカッションの化粧ネジは交換。 大阪のナニワネジで以前購入した 「Fe ナベ 3X6 ポリシール黒」というタイプのモノ。 パネルの四隅の化粧ネジは独特の色合いで、どう言うメッキのものか良く分からないので、ピカールで磨いて甦生した。
Finished re-assembling. The decorative screws for the escutcheon are replaced to new ones. These for front panel are of unknown plating one so I re-used them after burnishing by metal polish.
後ろ
Rear shot.
レストア後の受信テスト。 アンテナは2mの線
Testing right after restoration work finished. Again, 2-metre wire hooked up as an aeraial.
24 Apr 2011
FRG-7 (ix)
AGC改造
このFRG-7、入手当初から気になっていたのが操作が不快になるほどのスローリリースのAGCである。 本来AMラジオなので平均値型AGCが良いのだが、オマケでSSBがついているがためにピーク型AGCとなっている、それもとても遅い。 オマケに合わせた本末転倒仕様だが、SSBを付けたい営業的要求とコストの兼ね合いから仕方のないところだったのだろうか。 いまさらAM専用の平均値型AGCを付け足す気はないが、いい機会なので、せめて、ファーストリリースとしたい。 これなら簡単にできそう。
FRG-7 (ix)
AGC mod
Since the very first day I got this FRG-7, I have been very frustrated by the AGC that gives very unpleasant operating feel. It's essentially a AM radio so AGC should be of average detection type but it's actually got peak detection type one with very slow decay time in order only to cater for SSB, which is merely a 'gratis deal' for this radio. It's a typical put-the-cart-before-the-horse kind of design but I'd guess they ended up with this to compromise with marketing & cost requirements. I'm not really for doing overkill like adding an average detection AGC dedicated for AM, but at least I want to make AGC decay time faster, which must be a easy mod.
AGC検波回路。 検波ダイオードのアノードには復調直前の第三IFが入っている。 また、効き始めを決める0.3Vのバイアスがかかっている。 コレクタがAGC電圧で、エミッタはSメータに行っている。
大まかには、VR401が100オームとして、リリース時定数が500msオーダーでのピークAGCディテクタになっている。
This is FRG-7's AGC detector. The output of the last stage of the 3rd IF amplifier is applied to the anode of the rectifier, together with 0.3V bias that sets which signal level for AGC to start kick-in. The collector is the very output of AGC voltage; The emitter goes to S-metre. Roughly speaking, the decay time constant of this AGC detector is an order of 500ms assuming VR401 is set to 100ohms.
まずはこのAGCのアタック応答。 29.5MHzのRFを+5dBuVEMF(S2) → +45dBuVEMF(S9+30dB)としたときの3rdIFの挙動をQ405の出力(T404の二次側)でモニタした。プロットの赤い線はAGCアタック前のレベル。 最終値+3dBに落ち着く時間を勝手に基準とすると、だいたい100msくらいかかっている。 深いフェーディングの信号を聞いているときに音が不快なほど割れるが、原因のひとつはここにあるようだ。 (ただ、信号が’引く’時に音が割れていたような感覚があったのだが・・・)。
The plot shows the AGC attack response taken by monitoring the 3rd IF response by probing the output of Q405 amplifier (on T404 secondary winding) when RF on 29.5MHz is ramped from +5dBuVEMF(S2) to +45dBuVEMF(S9+30dB). The red marking at the left hand side shows the level before AGC kicks in. It takes approx 100ms to settle to +3dB of target level. This may be a part of causes for very unpleasant audio collapse when listening to a signal with deep fading. (However, I remember I had a feeling that collapse occur when signal is ebbing away...)
同じく、リリース応答。 だいたい800msくらいかかっている。 やはり、ここまで遅いとさすがに頭にくる。
Response on decay. Test conditions same. Approx 800ms to settle. Annoyingly slow.
C交換後のアタック応答。 リンギングが出ているが、20ms程度でセトリングしている。フルゲイン状態の時間もかなり減ったので、音割れも少しましになったと期待したい。
Attack response after the C replaced. Although there's a certain degree of ringing, it settles in approx 20ms. Full-gain duration also reduced significantly so hopefully it contributes to ease audio collapse.
そして、リリース応答。 だいたい120msとなった。
And this is the new decay response. Settles at around 120ms.
Before-After Comparison
Before
After
After, Receiving a signal with deep fading
このFRG-7、入手当初から気になっていたのが操作が不快になるほどのスローリリースのAGCである。 本来AMラジオなので平均値型AGCが良いのだが、オマケでSSBがついているがためにピーク型AGCとなっている、それもとても遅い。 オマケに合わせた本末転倒仕様だが、SSBを付けたい営業的要求とコストの兼ね合いから仕方のないところだったのだろうか。 いまさらAM専用の平均値型AGCを付け足す気はないが、いい機会なので、せめて、ファーストリリースとしたい。 これなら簡単にできそう。
FRG-7 (ix)
AGC mod
Since the very first day I got this FRG-7, I have been very frustrated by the AGC that gives very unpleasant operating feel. It's essentially a AM radio so AGC should be of average detection type but it's actually got peak detection type one with very slow decay time in order only to cater for SSB, which is merely a 'gratis deal' for this radio. It's a typical put-the-cart-before-the-horse kind of design but I'd guess they ended up with this to compromise with marketing & cost requirements. I'm not really for doing overkill like adding an average detection AGC dedicated for AM, but at least I want to make AGC decay time faster, which must be a easy mod.
AGC検波回路。 検波ダイオードのアノードには復調直前の第三IFが入っている。 また、効き始めを決める0.3Vのバイアスがかかっている。 コレクタがAGC電圧で、エミッタはSメータに行っている。
大まかには、VR401が100オームとして、リリース時定数が500msオーダーでのピークAGCディテクタになっている。
This is FRG-7's AGC detector. The output of the last stage of the 3rd IF amplifier is applied to the anode of the rectifier, together with 0.3V bias that sets which signal level for AGC to start kick-in. The collector is the very output of AGC voltage; The emitter goes to S-metre. Roughly speaking, the decay time constant of this AGC detector is an order of 500ms assuming VR401 is set to 100ohms.
まずはこのAGCのアタック応答。 29.5MHzのRFを+5dBuVEMF(S2) → +45dBuVEMF(S9+30dB)としたときの3rdIFの挙動をQ405の出力(T404の二次側)でモニタした。プロットの赤い線はAGCアタック前のレベル。 最終値+3dBに落ち着く時間を勝手に基準とすると、だいたい100msくらいかかっている。 深いフェーディングの信号を聞いているときに音が不快なほど割れるが、原因のひとつはここにあるようだ。 (ただ、信号が’引く’時に音が割れていたような感覚があったのだが・・・)。
The plot shows the AGC attack response taken by monitoring the 3rd IF response by probing the output of Q405 amplifier (on T404 secondary winding) when RF on 29.5MHz is ramped from +5dBuVEMF(S2) to +45dBuVEMF(S9+30dB). The red marking at the left hand side shows the level before AGC kicks in. It takes approx 100ms to settle to +3dB of target level. This may be a part of causes for very unpleasant audio collapse when listening to a signal with deep fading. (However, I remember I had a feeling that collapse occur when signal is ebbing away...)
同じく、リリース応答。 だいたい800msくらいかかっている。 やはり、ここまで遅いとさすがに頭にくる。
Response on decay. Test conditions same. Approx 800ms to settle. Annoyingly slow.
これが時定数を決めているC426 (47uF)
This is the timing capacitor, C426 (47uF).
ほんとうは時定数を1/10の80msとしたかったのだが、持ちの部品に4.7uFがないので10uFに交換した。
I wanted to reduce the decay time to 80ms (1/10) but I did not have 4.7uF handy so 10uF is chosen as a replacement.
C交換後のアタック応答。 リンギングが出ているが、20ms程度でセトリングしている。フルゲイン状態の時間もかなり減ったので、音割れも少しましになったと期待したい。
Attack response after the C replaced. Although there's a certain degree of ringing, it settles in approx 20ms. Full-gain duration also reduced significantly so hopefully it contributes to ease audio collapse.
そして、リリース応答。 だいたい120msとなった。
And this is the new decay response. Settles at around 120ms.
Before-After Comparison
Before
After
After, Receiving a signal with deep fading
22 Apr 2011
FRG-7 (viii)
調整 (続き)
さらに続けてIF-AF UNITの調整を行う。
FRG-7 (viii)
Continued working on IF-AF UNIT alignments.
FRG-7 (viii)
Alignments (cont'd)
IF・AF UNITの調整: 2. 第二中間周波数の単一調整
特筆すべきこともない調整。 この個体では結構なズレがあった。 調整により7.1MHzでS3→S8、 7.9MHzでS5→S9となった。
IF AF UNIT Alignment: 2. 2nd IF Tracking
IF AF UNIT Alignment: 2. 2nd IF Tracking
There's nothing special to talk about this alignment. On my particular unit I got S8 from S3 on 7.1MHz, S9 from S5 on 7.9MHz by re-alignment applied.
IF・AF UNITの調整: 3. 第三中間周波数の単一調整
これも特に特筆すべきこともない調整。 S3→S4、となった。 T405はとてもブロード。
IF AF UNIT Alignment: 3. 3rd IF Tracking
Nothing special here as well. I got S4 from S3. T405 response very broad.
Nothing special here as well. I got S4 from S3. T405 response very broad.
IF・AF UNITの調整: 4. Sメータの感度調整
マニュアルの100dBと言う表現は100dBuVEMFということ。 一般的に日本製の受信機では(この時代のみ?)dBuVEMFをdBと省略していたらしいので注意。
IF AF UNIT Alignment: 4. S-metre sensitivity
IF AF UNIT Alignment: 4. S-metre sensitivity
The expression '100dB' found in the manual actually means 100dBuVEMF here. It is said that Japanese made receivers in general abbreviates dBuVEMF as dB (only at that time?).
IF・AF UNITの調整: 5. BFOの発振周波数の調整
USB, LSBでのキャリアポイントを決めるのだが、マニュアルにある方法ではかなり主観的要素が入り込み、ちゃんと調整できたかどうか気持ち悪い。 だいたい、フィルタの特性が非対称であるために、ノイズが同じ音調に聞こえるはずがない。
そこで、まずはフィルタの特性からキャリアポイントをどこに設定するかを決め、その周波数に実際のBFO周波数を合わせることにした。
IF AF UNIT Alignment: 5. BFO frequency
What is done by this alignment is to set carrier points for USB and LSB. However, the way op manual instructs can not get away with subjective elements, leaving you uncomfortable feeling that you don't know if you have done the thing right or not. Moreover, you can never get same pitch'd noise on USB and LSB because of asymmetrical nature of ceramic filter's freq response. So what I have done here is to know where to set the carrier points based on the filter response and then calibrate the BFO frequency accordingly.
What is done by this alignment is to set carrier points for USB and LSB. However, the way op manual instructs can not get away with subjective elements, leaving you uncomfortable feeling that you don't know if you have done the thing right or not. Moreover, you can never get same pitch'd noise on USB and LSB because of asymmetrical nature of ceramic filter's freq response. So what I have done here is to know where to set the carrier points based on the filter response and then calibrate the BFO frequency accordingly.
フィルタのグループディレイを求めて設定するキャリアポイントを決める。 USBでは451.3kHz, LSBでは459.7kHzとした。
I decided to go for 451.3kHz for USB, and 459.7kHz for LSB based on the group delay response of the filter.
あとは、TP405に周波数カウンタを接続し、USB,LSBのBFO周波数を上記の値に調整した。
Then BFO USB/LSB frequencies are adjusted to the value above using a frequency counter hooked up to TP405.
21 Apr 2011
FRG-7 (vii)
調整 (続き)
さらに続けて RF UNIT の調整を行う。
FRG-7 (vii)
Alignments (cont'd)
Continued working on RF UNIT alignments.
RF UNITの調整: 5. LOCK表示レベルの調整
OSC UNITの調整: 1. MHz セットの周波数調整
The objective of this alignment is to obtain a correct variable frequency limits of the [MHz] oscillator (ie 1st LO). It's a result of correct alignment that (un)lock LED should turn off at the every centre of the [MHz] division.
So, firstly I need to know the real centre freq of the 455kHz ceramic filter in my FRG because it should have an offset in centre freq usually within the range of +/- 1kHz. (a ceramic filter is specified this way).
この個体でのセラミックフィルタの特性。 明らかにセンタが高い方にある。 リプルを±1dBと見込んでリファレンスレベルを設定し、-6dB帯域幅を測ったところ。 -6dB帯域は7.8kHzで、中心fは455.6kHzと読める。
同じように、
-3dB幅: 6.1kHz, fc=455.9kHz
-60dB幅: 11.7kHz, fc=455.5kHz
だった。
The ceramic filter fitted in my unit clearly have its centre higher than 455kHz. -6dB bandwidth of it reads 7.8kHz and the centre freq is 455.6kHz. Similarly:-
-3dB BW: 6.1kHz, fc=455.9kHz
-60dB BW: 11.7kHz, fc=455.5kHz.
あとは、LSBでゼロビートをとる代わりにQ406のコレクタで測った第三IFの周波数が455.5kHzとなるようにして、基本的にマニュアルにあるとおりに調整。
Then the VFO dial is calibrated basically by the way op manual instructs except for zeroing-in by monitoring the freq of Q406 collector to be 455.5kHz instead of zero-beating on LSB mode.
ここまでせずとも、だいたい、読み取りは10kHz毎だし、おまけに視差もあり、1MHzカバーものVFOにどれほどの周波数直線性があるか分かったものでもなし、AMラジオ如きに何をたいそうなという気もするが、もとより目盛り間隔の30%も間違った値に合わせる調整というのも気持ちがわるい。 d第三IFを通過するキャリアの周波数をカウントする術がなければ、マニュアルにある方法によるしかないのだろうが、それならせめて、BFOの調整を先にしておき、ゼロビートをとる代わりにUSB/LSBで聞こえるビートのピッチが同じようになるようにゼロインしたところにダイヤルを合わせるほうが妥協としては理にかなっていると思う。
The way I calibrated the VFO may well be overkill, given coarse 10kHz divided dial, parallax, possible nonlinearity in freq change because of such a wide range VFO, and most of all, it's a mere broadcast-receiving radio. However, I really didn't like the way of calibrating to the frequency off tune for 30% in 10kHz division. While it is still understandable to go for the way as instructed in op manual given the constraint of having no way to measure the frequency of the carrier on 3rd IF, I would still think it's a better compromise to zero-in to the carrier in such a way that you get same pitched beat on both USB/LSB rather than zero-beating.
参考までに、この方法でゼロインする様子を動画にしてみた。 スペアナに写っているのは455kHzの第三IF, スペアナのセンタは455.5kHz(=この個体のCFのセンタ)になっている。 当然、BFOは調整済み。
I created a video clip capturing the process of zeroing-in done by this measure. The spectrum analyser shows 455kHz 3rd IF, display centre set to 455.5kHz (= centre freq of the ceramic filter). Of course the BFO has already been calibrated.
さらに続けて RF UNIT の調整を行う。
FRG-7 (vii)
Alignments (cont'd)
Continued working on RF UNIT alignments.
RF UNITの調整: 5. LOCK表示レベルの調整
(UN)LOCK表示のLEDは第二局発のレベルで点けいるだけで、この調整ではそのスレッショルドレベルを調整しているだけ。
この個体では調整不要だった。
RF UNIT Alignment: 5. LOCK Indicator level
This alignment is to set a right threshold level for the (UN)LOCK LED driver, which is asserted only by the level of 2nd LO.
This alignment is to set a right threshold level for the (UN)LOCK LED driver, which is asserted only by the level of 2nd LO.
My particular unit did not need an adjustment.
OSC UNITの調整: 1. MHz セットの周波数調整
ここでの調整はMHzをセットする発振回路(すなわち第一局発)の可変範囲が正しくなるようにしている。 目盛りの中央でLEDが消えるというのはその結果。
OSC UNIT Alignment: 1. MHz tuning
カウンタがあるので、調整手順の方法によらず、RF Unit のTP110での周波数が[MHz]の目盛りが[5]の中央と[27]の中央で52.5MHzとなるように調整した。
In lieu of taking procedures instructed in the op manual, I hooked up a counter to TP110 on the RF unit and adjusted the OSC unit so that the counter reads 52.5MHz when [MHz] division is set to the centre of [5], and of [27].
Before |
After |
その後、[0]・・[29]の全範囲で目盛りの中心でLEDが消灯することを確認した。
After that I confirmed that LED turns off at the every centre of [0] .. [29].
IF・AF UNITの調整: 1. メインダイヤルVFO発振周波数の調整
マニュアルではLSBでゼロビートをとってダイヤルを校正するようになっているが、この方法には根本的な疑問が残る。 これで校正すると、LSBでは正しい周波数を表示するようになるが、AMでは実際の周波数より+3kHz、USBでは+6kHzの値を表示するようになってしまう。 それに、LC発振のBFOの発振周波数も疑わしい。やはり、表示周波数はAMに合わせるのが道理だろう。 そのためには、受信したキャリアが455kHzのセラミックフィルタの中心に来たときのVFOの読みをそのキャリア周波数になるように校正しなくてはいけない。 455kHzのセラミックフィルタの中心周波数はほとんどドンピシャでなく、±1kHzの範囲内ぐらいでずれている(そういうスペックで出荷されている)ので、まずはその中心周波数を求めるところからはじめた。
IF AF UNIT Alignment: 1. Main dial VFO frequency
I took different approach from the way instructed by the op manual for this alignment because I was not happy to calibrate the main dial by zero beating on LSB as instructed. If done so, the dial would read correct freq for LSB, but +3kHz higher freq for AM, +6kHz for USB. Moreover, using BFO, which is actually LC oscillator before it's calibrated adds up more uncertainty. I firmly believe that frequency dial should be calibrated to read correct one for AM. In order to do that, the main dial needs to be calibrated to read the frequency of a carrier when the VFO is tuned to have the carrier in the centre of the passband of 455kHz ceramic filter in the 3rd IF.
So, firstly I need to know the real centre freq of the 455kHz ceramic filter in my FRG because it should have an offset in centre freq usually within the range of +/- 1kHz. (a ceramic filter is specified this way).
この個体でのセラミックフィルタの特性。 明らかにセンタが高い方にある。 リプルを±1dBと見込んでリファレンスレベルを設定し、-6dB帯域幅を測ったところ。 -6dB帯域は7.8kHzで、中心fは455.6kHzと読める。
同じように、
-3dB幅: 6.1kHz, fc=455.9kHz
-60dB幅: 11.7kHz, fc=455.5kHz
だった。
The ceramic filter fitted in my unit clearly have its centre higher than 455kHz. -6dB bandwidth of it reads 7.8kHz and the centre freq is 455.6kHz. Similarly:-
-3dB BW: 6.1kHz, fc=455.9kHz
-60dB BW: 11.7kHz, fc=455.5kHz.
あとは、LSBでゼロビートをとる代わりにQ406のコレクタで測った第三IFの周波数が455.5kHzとなるようにして、基本的にマニュアルにあるとおりに調整。
Then the VFO dial is calibrated basically by the way op manual instructs except for zeroing-in by monitoring the freq of Q406 collector to be 455.5kHz instead of zero-beating on LSB mode.
ここまでせずとも、だいたい、読み取りは10kHz毎だし、おまけに視差もあり、1MHzカバーものVFOにどれほどの周波数直線性があるか分かったものでもなし、AMラジオ如きに何をたいそうなという気もするが、もとより目盛り間隔の30%も間違った値に合わせる調整というのも気持ちがわるい。 d第三IFを通過するキャリアの周波数をカウントする術がなければ、マニュアルにある方法によるしかないのだろうが、それならせめて、BFOの調整を先にしておき、ゼロビートをとる代わりにUSB/LSBで聞こえるビートのピッチが同じようになるようにゼロインしたところにダイヤルを合わせるほうが妥協としては理にかなっていると思う。
The way I calibrated the VFO may well be overkill, given coarse 10kHz divided dial, parallax, possible nonlinearity in freq change because of such a wide range VFO, and most of all, it's a mere broadcast-receiving radio. However, I really didn't like the way of calibrating to the frequency off tune for 30% in 10kHz division. While it is still understandable to go for the way as instructed in op manual given the constraint of having no way to measure the frequency of the carrier on 3rd IF, I would still think it's a better compromise to zero-in to the carrier in such a way that you get same pitched beat on both USB/LSB rather than zero-beating.
参考までに、この方法でゼロインする様子を動画にしてみた。 スペアナに写っているのは455kHzの第三IF, スペアナのセンタは455.5kHz(=この個体のCFのセンタ)になっている。 当然、BFOは調整済み。
I created a video clip capturing the process of zeroing-in done by this measure. The spectrum analyser shows 455kHz 3rd IF, display centre set to 455.5kHz (= centre freq of the ceramic filter). Of course the BFO has already been calibrated.
20 Apr 2011
FRG-7 (vi)
調整 (続き)
RF UNIT の調整を続けて行う。
FRG-7 (vi)
Alignemnts (cont'd)
Continued working on RF UNIT alignments.
RF UNIT の調整を続けて行う。
FRG-7 (vi)
Alignemnts (cont'd)
Continued working on RF UNIT alignments.
アンテナコイル・トリマ調整中 Preselector under alignment work |
RF UNITの調整: 3. アンテナコイル・トリマの調整
[BAND]スイッチにより切り替えられる四つのプリセレクタの同調範囲を調整する。 各プリセレクタは単なる単同調回路になっており、バンドの低いほうを端をコイルのコアで、高いほうの端をトリマコンデンサで設定する。
[BAND]スイッチにより切り替えられる四つのプリセレクタの同調範囲を調整する。 各プリセレクタは単なる単同調回路になっており、バンドの低いほうを端をコイルのコアで、高いほうの端をトリマコンデンサで設定する。
RF UNIT Alignment: 3. Preselector
What you are doing in this alignment is to set a tuning range for each of four preselectors selected by the [BAND] switch. Each preselector is comprised of single tuned transformer circuit, whose inductor core position to be aligned to set lower band edge, and trimpot cap to higher.
この個体ではBバンドとCバンドのプリセレを僅かに調整しただけ。
This particular radio only needed slight adjustments for B and C band preselectors.
RF UNITの調整: 4. 52.5MHz BPF
The 52.5MHz BPF is a part comprising the 2nd LO, which is the heart of the Wadley loop. The 2nd LO frequency is obtained by mixing 1st LO and 1MHz-spaced harmonics distributed from 3MHz to 32MHz generated by HG UNIT, then filtered out by the BPF to take out only 52.5MHz spectrum. By injecting this 2nd LO, which is inheriting the 1st LO's drift, to the 2nd MIX, the effect of freq drift of 1st LO is cancelled out.
まずはOSC UNITから緑の線を外す。 1st LOの電源を切って殺しておき、BPF調整時にテスト信号と、2nd LOが干渉しないようにするため。 しかし、調整に半田ごてが必要とは・・・
First, remove the green wire from the OSC UNIT. This is to cut the power of 1st LO, effectively killing 2nd LO so that 2nd LO and test signal won't interfere while aligning the BPF. You need a soldering iron here...
テスト信号注入ポイント(下)と検出ポイント(上)
Test signal indection point (lower) and detection point (upper)
What you are doing in this alignment is to set a tuning range for each of four preselectors selected by the [BAND] switch. Each preselector is comprised of single tuned transformer circuit, whose inductor core position to be aligned to set lower band edge, and trimpot cap to higher.
この個体ではBバンドとCバンドのプリセレを僅かに調整しただけ。
This particular radio only needed slight adjustments for B and C band preselectors.
RF UNITの調整: 4. 52.5MHz BPF
ここでは、ワードレーループのキモとも言える第二局発を構成するBPFを調整する。 第二局発はHG UNIT からの3MHzから32MHzまでに並ぶ1MHzの高調波郡と第一局発をプリミクスし、そのうちの52.5MHzのみをこのBPFで選択することにより発生している。 だから第一局発のドリフトそのままにドリフトし、第二混合に入るので、第一局発でのドリフトがキャンセルされるしくみ。
RF UNIT Alignment: 4. 52.5MHz BPFThe 52.5MHz BPF is a part comprising the 2nd LO, which is the heart of the Wadley loop. The 2nd LO frequency is obtained by mixing 1st LO and 1MHz-spaced harmonics distributed from 3MHz to 32MHz generated by HG UNIT, then filtered out by the BPF to take out only 52.5MHz spectrum. By injecting this 2nd LO, which is inheriting the 1st LO's drift, to the 2nd MIX, the effect of freq drift of 1st LO is cancelled out.
まずはOSC UNITから緑の線を外す。 1st LOの電源を切って殺しておき、BPF調整時にテスト信号と、2nd LOが干渉しないようにするため。 しかし、調整に半田ごてが必要とは・・・
First, remove the green wire from the OSC UNIT. This is to cut the power of 1st LO, effectively killing 2nd LO so that 2nd LO and test signal won't interfere while aligning the BPF. You need a soldering iron here...
テスト信号注入ポイント(下)と検出ポイント(上)
Test signal indection point (lower) and detection point (upper)
調整前の通過特性。 中心周波数が160kHzほど高いところにずれている。 これは本来の設計でのBPFでのエッジ。 どうりで[MHz]の端のほうでLockしていたわけだと納得。
The photo shows its passband response before applying alignment. The centre freq is slipped higher by approx 160kHz, which actually is the edge of the BPF intended by the design. This explains why I experienced [MHz] to lock at the edge of its dial marking.
なんといっても4段の複同調回路である。 ここの調整は非常にクリチカルで、自分が何をやっているのかすぐにわからなくなる。 とくに、最初のうちはどこがどうずれているのか分からないため、一段ずつ調整していった。 そのとき、HG Unitからの高調波が52MHzに居て、何のことかわからなくなるのでHG Unitからの信号線も外した。
とりあえずは、このようなきれいな双峰特性を得たのだが...
It's made up of four-stage double-tuned resonators - sounds scary enough. The alignment work here is so critical that often I got lost, especially in the beginning it was hard to tell which resonator is off tune by what degree, so I aligned it one by one. When doing so, I found there is 52MHz harmonics from the HG Unit confusing me so I removed the signal wire from HG Unit as well. After a bit of struggle I managed to obtain the nice two-humped response like this, however...
このBPFユニットからの出力レベルがTP110において0.3Vrms..0.5Vrms無ければいけないところが、0.2Vrmsしかなかった。 そこで、止せばいいのにちょっと双峰を崩してピークを持ち上げたら入るかな? と思い再調整したのだが、これが限界で、レベル的にも改善しなかった。後悔したが、このだらんとした応答を元に戻すだけの気力は残っておらず、まあ、信号系統ではないし、このレスポンスが問題とも思えないのでこのままでよしとした。
The output level at TP110 only read 0.2Vrms, a bit behind from its specified level, 0.3Vrms .. 0.5Vrms. So I decided to increase the peak of its freq response by surrendering two-humped response only to make myself regret later. The output level at TP110 did not increase much, but I did not have much energy left to restore the response so I just left well alone because it won't involve signal path and this frequency response should not do any bad for performance anyway.
ここを調整する前は、[MHz] 設定時、(un)Lock LED が消える範囲が狭い、ウォームアップしないとそもそも消えない、 1MHz, 0MHz でLEDを消すのが特に難しいという問題があった。 また、LEDの消えるスポットがいつもMHz目盛りの端で、例えば、ぱっと見て9MHzか10MHzかわからない状態だったのだが、その理由がこのBPFのfズレにあったことがよく分かる。
調整後は、[MHz]の設定が非常に快適になった。
Tuning of [MHz] had been very frustrating before the BPF alignment applied. Very narrow [LOCK] sweet spot, or even none before it warms up; esp on 1MHz and 0MHz. To make matter worse, those narrow sweet spots were always on a edge of a division, made it difficult to know, for example, if I tuned to 9MHz or 10MHz at a glance. Now it's very clear that this off-tuned BPF was the culprit. Now that the BPF is calibrated, [MHz] tuning is very easy.
調整してみた感じは、とにかくクリチカルで、大げさに言うとコアに息がかかっただけでも特性が動くように感じた。 たぶん、FRGの長期間所有にはここの経年変化がネックになり、上記のような症状が出てくる個体が多いのではなかろうか。 この個体でも、入手当初より[MHz]設定はしにくかったが、2..3年後にあきらかに酷く、上記のようになったのを覚えている。
The impression I got while I was calibrating the BPF, is that it's so critical to adjust that, if I want to exaggerate, it can drift even by my breathe. I'd guess there are lots of long-kept units that show these symptoms as well. I remember that [MHz] tuning was already not very pleasant at the time I got but it got worse after 2 .. 3 years and showed all the symptoms above.
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