自作広帯域スペアナもどき

自作家が欲しい測定器は何でしょうか？　ＳＳＧ、広帯域オシロスコープ、スペアナが３種の神器ではないでしょうか？　これは、テスター、ディップメータ、オシロ、周波数カウンタが揃って、その上のランクの測定器が欲しくなった場合です。その中でもスペアナは大変高価で、昔はほとんどの人にとって高値の花でした。中古でも一介のアマチュアの手に届くレベルではありませんでした。

私は、当時も今も無銭家ですから、ジャン測さえも手が出ませんでしたので、ええい、ならば作ってやれということになりました。そうなるとなんと言っても難しいのは、高い周波数を扱うために、部品が入手できないことです。とりあえず、以下のスペックを決めました。概略の構成図は以下のとおりです。

秋葉原をうろついて、ジャンクで使えそうな部品があれば、すこしづつ仕入れていました。第一ＩＦに、当時大量に出回っていた自動車電話の無線機から取り外したと思われる共用器が使えそうだと考えたのが、着想の原点です。

一番困難なローカルは、はじめからリニアリティをあきらめ、ストリップライン型ＶＣＯを、それこそ何台も作っては壊しました。このVCOは当時の熊本自作研究会の会報を大いに参考にさせていただきました。

ログアンプはＦＭ通信機用のＩＣをローカルから分けてもらえたのでこれを使いました。しかし、ICの直線部分は80ｄＢくらいなのですが、実際に組上げると、10ｄＢほど劣化してしまいました。安いFM無線機のリミッター用ICの電界レベル表示用出力を使うわけですが、プロ用のログアンプと異なり、偏差は＋−数ｄBあるようです。しかし、アマチュアの用途ならこの程度で十分だと思います。

ところで、自作のスペアナの場合、測った絶対値の信頼度はかなりいいかげんです。しかし、絶対値そのものよりも、相対値が重要な用途が多いため、入力のATTさえある程度正確なら、アマチュア用には十分用をなすと思っています。たとえばスプリアスは、基本波にＡＴＴをかましてスプリアスレベルと同等になったところのATT値が相対的なスプリアス比と推定できます。あくまで、この周波数域(基本波−スプリアス）でスペアナのF特性に変化がないことが前提ですが。

製作上、困難だったのは、VCOの上限周波数を伸ばすことと、VCOと各局発のシールドならびにスプリアス抑圧です。これが、管面にもろに現れます。各ブロックを小型のシャーシに入れて、シールドを「これでもか」としたら、弱いスプリアスが一点観測できるくらいに落ち着きました。

トラッキングジェネレータも気合で作りましたが、この効果は大変なものがありました。番外編にも書いてありますが、フィルタ特性を測定するだけでなく、LC共振回路のほとんどはこれで測りながら作りました。下の図は50ＭＨｚのＢＰＦを測定しているところです。ＸＹ入力ができる目黒のディスプレイを使っています。

外観ですが、94年ごろに作って以来、まだ、空いたままの穴があり、本人は完成したとは思っていません。さて、筐体の中身ですが、スプリアス対策であちこちシールドして、中身はぐちゃぐちゃになってしまいました。とても公開できるレベルではありません。もし、今壊れたら修理ができないかも・・・・・・

ただ、このスペアナも、最近は「禁断のジャンク測定器」の利用が多くなり、2002年現在ではほとんど使わなくなってしまいました。