前回、VN4002では組み立ててはみたものの、動作までに至らず、開発者の小野さんに助けていただいて、完成させるという残念な結果となりました。
そのため、リベンジとして青鬼(30mバンド)に挑戦しました。ハンダ付けについて再度学びなおし、コテも新たに購入、SMTの部品を一つづつ確認しながら取り付けました。何度も何度も見直し、ハンダ付け不良がないよう、十分に注意したつもりでした。
しかし、動作確認するも、期待通りの動作が見られず、今回も小野さんのサポートをお願いしました。
結論から言うと、水晶発振子のハンダ付け不良が原因でした。
コントロール部が組みあがり、テストをしてみるとLOの発振も確認できました。その時、オシロスコープの波形に違和感を感じたのですが、動作していることは確かなので、マニュアルに書かれているように、RF部への組み立てに進みました。2枚の基板が組みあがり、全体の動作テストをしてみると送信も受信も動作していません。2枚の基板の間を見なければ回路のトレースはできません。途方に暮れて小野さんに尋ねると、「リード線を使って2枚の基板を結び、動作させながら回路をトレースする」という、考えてみれば当たり前の方法を教示されました。このやり方は「目からウロコ」でした。
早速回路をトレースして、原因を探り、怪しいと思われるいくつかの部品を交換しましたが解決しませんでした。
リベンジをあきらめて小野さんに実機を見てもらいました。

小野さんからの返事です。
CTRL部をまずチェックしますとオシロスコープ上でSi5351Aの各ポートの発振は確認できましたが、周波数が全くでたらめだったため基準発振のクリスタルにプローブを当ててみると25MHzの信号が確認出来ませんでした。基準発振動作不良と判断してクリスタルをX1を見ると、写真では分かりにくいですが基板から斜めに浮いた状態で装着されていました。一旦クリスタルを外してみると1つの端子にハンダが乗っていない状態でしたのでハンダ不良として改めて装着し、C11のハンダ不良をなおしましたら、正常に動作いたしました。クリスタルもそうですが、表面実装のパーツはできるだけ基板から浮かさないようにして装着しないとハンダ不良になりやすいです。このクリスタルの場合は4つのランドのうち1つだけ薄くハンダを乗せてこて先をあらかじめ乗せたハンダのランドにあてながらクリスタルを装着位置までスライドさせ、こて先を離しクリスタルが動かなくなったところを確認したら残りのランドに少しずつハンダを供給して装着してください。

CTRL部が正常に動作しているのを確認したのちRF部を繋げると送受ともに動作しておりました。

ということで、今回も自力で完成させることができませんでした。しかし、キットを組み立てる中で様々なことを学び、回路についても理解が深まったように思います。
小野さんには今回もお手数をおかけしてしましましたが、新しいリグを手に入れることができました。QRPですが4002でしっかり交信できることを確かめています。もう少し伝播のコンディションがよくなってきたら野外での移動運用を楽しみたいと思います。、
半田付け
今回のトラブルは半田付けが原因でした。付いているようでも電気的に接続されていなことがあります。反省を込めて、確実に半田付けをする要点を調べました。
 

熱・フラックス・半田こての状態が要点のようです。

: ランドと部品の接続点が半田の溶解点以上の同じ温度になった時、半田が流れ接続ができます。一方だけが熱せられた状態では、半田が流れず、所謂イモ半田になってしまします。ランドの面積が広い場合、熱が逃げてしまうので熱容量の小さなこてではなかなか温度が上がりません。十分大きな熱容量のこてを使って、短時間で熱する必要があります。
逆にこての温度が高すぎると、半田が丸まってしまい、流れなくなります。

半田こての状態: 水を含ませたスポンジでこて先を拭いながら作業をするのですが、スポンジの水の量が多すぎると、拭うよりも先にこて先が冷めてしまい、きれいに拭うことができないことがあります。ドライとウエットの間位の湿り気で拭うことが必要です。こて先がしっかりと拭えていると、半田がこて先に乗り作業がしやすくなります。

フラックス: 半田が流れやすくなるよう、表面の処理をしてくれます。熱によってどんどん蒸発してしまうので、長時間こてを当て続けていると、フラックス不足になることがあります。


こて先の形状:当初、精密工作用という表示がありましたので、右の写真の上側、先の細く尖った”B”というこて先を使っていました。細かなところまで届くので一見使いやすいのですが、細い分熱の伝わり方が少ないようです。そこで、写真下側の”2C”というこて先に替えました。接触面積が増える分半田の流れ方がよくなりました。
Pocket size QRP Transciver      VN4002  (40m version)

こて先の形状によっても熱の伝わり方が異なる

60W C型のこて先。大きな熱容量でGNDにも対応

裏面にはでっぱりがありませんので、そのままサイドの板と裏面のプレートを取り付けることができます。

しかし、表面には押しボタンの出っ張りがありますので、VR,とエンコーダーの軸を通すための穴は、長円形にして押しボタンの高さを逃げなくてはなりません。見栄えはあまりよくありませんが、自作のリグは頻繁に内部をいじることがありますので、このような工夫をしておくことが必要だと思います。

マニュアルは入っていませんでしたが、頒布サイトからダウンロードすることができます。

部品のほとんどがSMD(表面実装部品)で大変に小さいのですが、このように分類してあると、迷うことなく作業を進めることができます。

コントロール部、RF部、ケースなどに小分けされていました。

それぞれの袋の中も細かく分けられています。

さらに、部品ごとに名称と個数を書いた紙が付けられています。

JL1VNQ Haruさんがデザインされ、頒布されているキットです。CQ誌5月号にも記事が出ていましたので、多くの方が製作されているようです。
私も、7MHz版を分けてもらい、製作しました。
ポケットサイズと銘打たれていますが、でっぱり部分を除いた大きさが、実測84×64×38mmというもので、結構厚さがあるものでした。

To be continued

完成してケースに入れたVN3002

ハンダ付け不良のあったX1。基板から幾分浮いている。これを付けなおしてもらいました。
電解コンデンサは付けなくてもよいとのことで、外してあります。

青鬼、リベンジならず VN3002

せっかく、表、裏ともにビスでとめ、取り外しができるようになっていますので、サイドのカバーも、中の基板が取り出せるように、工夫しました。
サイドのカバーを、2枚ずつ表面のプレートと、裏面のプレートに固定しするようにします。

表裏のプレートが透明ですので、Excelでテンプレートを作成し、基板とプレートの間に挟み込むようにします。裏面も同様ですが、今回はわかりやすいように色違いの紙を使っています。

キットには、表側と裏側に取り付けるアクリル板が付属しています。通常の使用では、これでも大丈夫なのですが、やはり全体を収めるケースが欲しいところです。そこで、4つの側面を覆うアクリル板を追加するようにしました。

左の写真のように62×32が2枚と、82×32が2枚です。厚さは2mmのものを使いました。
両サイドにはコネクターやVR、エンコーダーなどがありますので、現物合わせで穴をあけます。

ケースの自作

Template Data (Excel)

コントロール部が動作し、出力も出るようになりました。しかし、受信ができません。部品取り付けミスがないか何度も確認し、半田付けが怪しいところを再度半田付けし、いろいろ対応しましたが、原因がわかりませんでした。寄る年波で視力が衰え、細かな作業が厳しくなっています。

そこで、このキットをデザインされた小野さんの助けを求めました。実機を見てくださるということでお届けしました。
結果は半田付けの不良多数とのこと。GNDへの部品の取り付けでは部品に半田が付いていてもランドまで半田が流れていず、接続していなかったようです。私は30Wのこてを使っていたのですが、これでは熱量が足りませんでした。小野さんのお蔭でこの機器が動き始めました。

実戦で使用すべく、送信機の増設申請をすることにします。自作機では技適確認を受けていませんので、認証を受ける必要があります。TSSに小野さんから頂いたスプリアス確認の画像をつけて申請しました。今回は大変対応が早く、10日ほどで認証が得られました。総合通信局に増設許可を申請して承認されれば、実際の運用が可能になります。許可が下りるのが楽しみです。、

製作の注意点として、大きな電力の半田ごてが勧められていますが、作業をしているうちにわかったのは、基板にGND部が広くとられているので、GNDに半田付けしようとすると熱が逃げてしまい、小さな電力のこてでははんだが流れません。1mmにも満たない小さな部品は、せっかくランドに半田付けしていても、GNDを熱しているうちに、半田が再融解して取れてしまいます。ある程度大きなこてが必要です。

もう一つ注意したいことは、部品が小さいので、ピンセットで摘まんでいても、何かの拍子に弾いてしまうことがあることです。私も3個ほどコンデンサを飛ばしてしまいました。あの小ささですので、ごみの中に潜り込んでしまえば見つけ出すことは無理です。幸い、基板がスペースをたっぷりとって配置されているので、通常のスルーホール部品を代替として使うことが出来ました。

キットを申し込みして、3週間ほどで入手できました。Haruさんが申し込みを受けてからキットにしているとのことで、送られてきた箱を開けてみると、とても細やかな配慮がされているのがわかります。

QPM-01 パワー・SWRメーター

JL1VNQ小野さんが頒布されているパワー・SWRメーターを入手しました。
このキットは表面実装部品ではなくスルーホール部品で構成されています。部品の数も少ないので小一時間で組み上げることができました。
VN4002よりも一回り小さな筐体です。
通過型のパワー・SWRメーターですのでアンテナへの途中に入れて使います。しかし、挿入ロスが多少出ますので、測定を終えたら、外したほうがよいようです。こんな小さな測定器ですが10Wまで対応できるようです。

送信機の増設手続きができたので、実戦で使ってみました。12Vの電源を繋ぐと3W以上の出力が得られます。そこで、リチウム電池14500を2本直列にした電源で使いました。出力は1.5W程度出ていました。
アンテナは5m高のEFHWです。短時間でしたが1,2,3,9エリアの局と続けて交信ができました。フルパワーを出すまでもなく、このような小さな電池でも十分交信ができました。