第2局部発振器（逓倍回路無し）
| ＰＬＬ ２nd Ｌｏｃａｌ |
スペアナの局部発振器はけっこう重要です。この純度が悪いといくらＹＩＧを持ってきても、無駄骨になります。空洞共振器で一気に発振させて、ＰＬＬという手もあるのでしょうが、工作精度に自信がありません。そこで、極めてコンサバにＶＸＯ-ＰＬＬを逓倍することにしました。しかし、第一ＩＦが2500ＭＨｚ帯で、第２ＩＦは200ＭＨｚ以下にとると、第一ローカルは2600ＭＨｚ帯とかいう周波数いうことになって、結構しんどい話になります。
昔から、機会を見つけては集積してきたジャンクのなかに400ＭＨｚ帯のＶＸＯがありました。これは十年以上前のハムフェアで手に入れた、一山いくらのジャンクの中に混ざっていたものです。最初はアルミケースが欲しくて買ったのですが、中に100ＭＨｚ帯の水晶があって、得体のしれない端子に電圧を掛けると周波数が変化するので、「これはＶＸＯだ！しめしめ」と思いましたが、当時はあまり深く考えること無しにほって置いたようです。どうも、ダイオードダブラーが２段ついていて、出力は400ＭＨｚ帯なので、何に使うのかわかりませんが、今回の用途にはばっちりミートします。
すなわち、こいつを６逓倍すれば、第二ＩＦが100ＭＨｚ近辺に取れます（残念ながらロワーコンバージョンですが）。１００ＭＨｚもあれば、第１ＩＦのイメージは十分取れるはずです。ということで採用決定です。400ＭＨｚまでのブロックは以下のとおりです。
第2局部発振器（逓倍回路無し）
銀色のアルミケースが400ＭＨｚのＶＸＯです。ＴＣ9198は周波数設定がいろいろできるようにＤｉｐＳＷがついてます。このブロックは昔、スペアナを作ったときの第一ＬｏのＰＬＬが残骸として残っていたので使いました。
回路は以下のとおりです。特段変わったところはありません。ＴＣ9198はパルススワローモードで動かしています。位相比較周波数はいつものごとく（ばかの一つ覚えのように）10ｋＨｚです。ＶＸＯの場合、原発振が安定で純度も高いので、ＰＬＬを掛けるのは簡単です。基準発振は秋月で売っていた12.8ＭＨｚのＴＣＸＯを使っています。これも、ＯＣＸＯに変えたいとは思っています。
ＶＸＯ-ＰＬＬを用いた第2ＬＯの回路図
今回、ちょっといたずらして、ＬＰＦを付けてみました。カットオフは450ＭＨｚ程度のＬＰＦです。もともと逓倍するので、ＶＸＯの出力に何も付けなくてもいいのでしょうが、ガテンな職人芸で適当にＬＣをつないで定Ｋライクなフィルタをでっち上げました。なんとも底の浅さを露呈しそうで恥ずかしいのですが、ま、いたずらと割り切ってください。
三段のＬＰＦです。かなりいい加減（性格丸出し）です。
さて、それではお決まりのスペアナ測定です。まずは、近傍特性から。下図をご覧のように、スプリアスはなんか位相比較周波数と関係ない+/-28ｋＨｚなんてところに出ています。しかし、絶対値-75ｄＢと比較的低いので、あまりムキになって押さえ込むのは後にします。スペアナとして組んで問題なら、また対処することにします。
スパン100ｋＨｚの近傍スプリアス特性
それではフルスパンを見ると。。。。下図のようです。高次のスプリアスはまったくありません。500ＭＨｚ近辺の-67ｄＢくらいのやつはＶＣＯの基本波100ＭＨｚ帯の５倍波でしょう。400ＭＨｚの高次のスプリアスとしては、ＶＸＯのスプリアスより、1654のそれのほうが多かった（-35ｄＢｃくらいでした）のですが、確実に30ｄＢ以上は低減しています。ＬＰＦは２段でも良かったかもしれません。
フルスパン（0-2ＧＨｚ）のスプリアス特性
（200ＭＨｚ付近に-65ｄＢくらいのがあるが、これはＶＸＯのスプリアスです）
とりあえず、この程度でいったん中断して、次は逓倍回路を考えることにします。
【逓倍回路のもがき】2002.11.24
初めてのマイクロ波工作なので、さすがのガテン親父も「カン」がつかめず苦労しています。まずは、どうやって2400ＭＨｚなんていういじったこともない周波数を生成するか考えてみます。（おいおい、2.4ＧＨｚなんて、測れるスペアナもっていないぞ、今気がつきましたが） ま、なにはともあれ気楽にブロックダイヤを考えましょう。
案2の×6のＤｉは今は1Ｓ953、１ＳＳ85，1Ｓ2473を使用中
周波数構成案
最初はＨＦ回路の「乗り」で、生真面目に*3*2とやろうかと思っていました。上図の案1です。すなわち、Ｃ3358クラスの石でマキ電機のキャビティを使って、1200ＭＨｚ、2400ＭＨｚと逓倍する方法です。しかし、いろいろ昔の記事を見ていると、こんな無駄なことをやってる記述はあまりありません。400ＭＨｚもの周波数が生成できていれば、2.4ＧＨＺはおろか、5ＧＨｚくらいまでは、案2のように一気に逓倍してそのあと増幅というのが「定石」のようです。ということで、案２の方法から始めてみました。
逓倍回路の実体配線図
回路と実際の配線がわかるように書いてみました。３セクションのキャビティに、逓倍とアンプを組み込むわけです。ところで、この回路をいきなり組むと、多分調整で苦労するだろうと思ったので、まずは３セクションのＢＰＦとして組んでみました。え？2400ＭＨｚのスペアナは無いのにどうして調整するの？ えらい！ そこですが、以下のような簡易法でやっつけました。
ＴＧ-ＤＢＭ-ＤＵＴ-ＤＢＭ−スペアナ入力
↑ ↑
---HYB---
↑
ＳＳＧ（1ＧＨｚ）
すなわち、2.4ＧＨｚを1.4ＧＨｚに写像してしまうテクです。これでもＢＰＦくらいなら十分測定できます。これで、まずＢＰＦ特性を出しておいて、あとから、逓倍/増幅回路を組み込むという算段です。一応、入力に20ｄＢｍを入れて、逓倍回路の出力に0ｄＢｍくらいの出力が得られました。これが1Ｓ1588だと7-8ｄＢ出力が低いです。
ここは、ＳＶ14Ｂのような逓倍専用のスナップオフダイオードを使えば、損失はほとんど無いということですが、どこを探しても入手できませんでした。ま、１Ｓ953，1Ｓ2473等のスイッチングＤｉで代用するしかなさそうです。
左：逓倍回路 右：ＭＡＲ-2のアンプ
さて、この出力ではレベルも足らないし、まだ帯域制限も十分ではなさそうなので、もう一個３段のキャビティを付けようと思っています。そこには、10ｄＢｍ以上出力の取れるアンプが必要になるのですが、このアンプは、まともに買うとさすがにＵＳ電子でも数千円します。それなら、ということで、秋月で売ってるミニサーキットのＭＡＲ-2を使ってアンプを作ってみました。ＳＭＡメスコネクタもジャンクなら３００−５００円で手に入りますから、４００円のアンプ込みでトータルが１５００円以下でできます。これが写真右のアンプです。
アンプの特性（500-2000ＭＨｚ）
これのゲイン特性です。１ＧＨｚくらいまでは13ｄＢくらいありますが、２ＧＨｚでは11ｄＢとちょっと落ちてきます。2.4ＧＨｚではどのくらい落ちるか気になりますが、ま、なんとかなるでしょう。ということで、続きは次回・・・・
さて、仕事とプライベートがＱＲＬで、あまりこのプロジェクトをかまう時間がなくなっています。さすがに師走ですね。それでも実験を続けているうちに、どーも２ＳＣ３３５８クラスでは２．４ＧＨｚはあまり利得がとれないことがわかったので、ＧａＡｓＦＥＴに走ることにしました。これは２ＳＫ５７１が昔から有名ですが、最近、置いている店も少なくなりました。小沢で５００円と、ちょっと高価です。秋月は在庫が無くなったようで、３００円のプライスタグだけが残っています。そこで、マイクロ回路が豊富に載ってる過去のハムジャーナルをちらちら見ていたら、富士通のＨＥＭＴでＦＨＸ35ＬＧという石が目にとまりました。5ＧＨｚで１０数ｄＢ取れる石なので、2.4ＧＨｚなんて「低い」周波数では元気いっぱいのはずです。この石はＢＳチューナ用なのでしょうか？よくわかりませんが、なにはともあれ、３００円と比較的安価なので、コイツで試してみます。
逓倍/アンプ回路
こんな感じでＣ３３５８を追放してＦＨＸ３５ＬＧなる石を２個使ってアンプを組んでみました。回路を下に示します。3358はあきらめて跡形もありません。
逓倍/アンプ回路の実体配線図
（ベタコン1000ＰＦがＳとアース間に２個入ります：図中説明
電源のカップリングに50μFが入ります）
さて、ここでレベル測定ですが、またまた、いい加減なＪＲ１ＰＷＺは変なことをつぶやいています。「ダウンコンバートして測ろうか？」ですと。以下のような感じです。
ＤＵＴ-ＤＢＭ−スペアナ入力
↑
ＳＳＧ（1ＧＨｚ）
ＤＵＴのあとには、15ｄＢの固定アッテネータを入れてます。ＤＢＭの損失が8ｄＢあるのでトータル23ｄＢです。下の写真はちょっと小さくなってしまいましたが、レベルは-13.3ｄＢｍですので、アンプの出力は10ｄＢｍくらいはありそうです。このくらいあれば、局部発振器としてなんとかなるので、一応、ここで「準完成」ということにしたいと思います。
スパン200ＭＨｚの様子
（フルスパンだと、ＳＳＧの1ＧＨｚや高調波とＤＵＴ出力のミキシング出力等の
スプリアスが見えて格好悪いのでこの程度しか見せません！）