高周波増幅器の作成


　　　　●　電波障害注意！


　　ＨＦ帯１４ＭＨｚ発振器（アナログ発振器：　２−（２）の水晶を１４Ｍｃに交換し、調整したもの）からの出力を、２ＳＣ１９７０（ドライバー段：　２０ｍＷ→１Ｗ）、および、２ＳＣ１９４５（終段：　１Ｗ→１０Ｗ）で増幅する高周波増幅器を作成する。
　　ドライバーと結合部には調整が煩雑なタンク回路を用いずに、広帯域リニアアンプ回路で作り、終段の出力部のみＬＣ共振回路で同調と出力を調整できるようにした。


　　（１）　ドライバー段の作成：


　　２ＳＣ１９７０（ＰＧ＞９．２ｄＢ　ａｔ．１７５ＭＨｚ、ＶＣＢＯ４０Ｖｍａｘ、ＶＥＢＯ４Ｖｍａｘ、Ｉｃ０．６Ａｍａｘ、ｈＦＥ ５０（ＶＣＥ１０Ｖ、Ｉｃ０．１Ａ））の直線性の良い領域を用いるために、スイッチングダイオード：１Ｓ１５５５（トランジスターと熱結合、１Ｓ１５５８、１ＳＳ１３３でも良い）を用いて約０．７Ｖのベース・バイアスを与え、無入力時に　Ｉｃ（コレクタ電流）に約３０ｍＡのアイドリング電流が流れるように５００Ωの半固定抵抗を調整する。
　　この際、トランジスターの熱暴走を防ぐため、１Ｓ１５５５をエポキシで（接触させずに）固定して、トランジスターと熱結合させる。

　　入力用の１４Ｍｃ発振器は、波形を見ながらのトリマやコアの微調整が必要。調整後は、ボビンのコアは高周波ワニスで固定する。
　　出力のテストは、豆電球（４．８Ｖ０．５Ａ）をコレクタ側の０．０１μコンデンサーから取り出して行った。（この時、Ｖｃｃ１２Ｖ、ドライバーの全電流約０．５Ａ）
　　入力用コンデンサーが０．００４７μＦでも、出力は強すぎるくらいだった。




　　（２）　終段出力部の作成：


　　ドライバーの２ＳＣ１９７０がコレクタ接地に対し、終段の２ＳＣ１９４５（ＶＣＢＯ８０Ｖｍａｘ、ＶＥＢＯ５Ｖｍａｘ、Ｉｃ６Ａｍａｘ、ｈＦＥ５０、　Ｐｏ１４Ｗ（２７ＭＨｚ））はエミッタ接地なので、全体をエミッタ接地にし、２ＳＣ１９４５の放熱器（＝アース）でケースを区画するようにした。発振器にはアースにハンダ付けしたシールド板を付け、２ＳＣ１９７０の放熱器からのノイズを遮断した。
　　２ＳＣ１９４５のベース・バイアスは、（１）と同様に１Ｓ１５５５で与え、タマゴラグにハンダを盛り２ＳＣ１９４５と熱結合させた。
　　ドライバー段の出力が強すぎるので、０．５Ｗ以下に抑えるために、入力と結合部のコンデンサーなどを変更した。（このとき、電球がほの暗く光るくらいの明るさ）

　　ＬＣ同調用タンク回路には、Ｌ（φ２０ｍｍアクリル管に、φ１ｍｍスズメッキ線を１５Ｔガラ巻きで巻いたもの ＝ 約２．４μＨ（測定）、タップ４Ｔ）と１００ｐタイトＶＣ（耐圧５００Ｖ）を使用した。出力コイルは、アクリル管の内側にφ０．８ホルマル線をφ１３、６Ｔでガラ巻きして挿入した。 高周波の配線には、同軸ケーブル（１．５Ｄ２Ｖ、３Ｄ２Ｖ）を用いた。





　　（３）　出力の調整：


　　ダミーロード（５Ｗ５．１Ω、１０Ｗ１０Ω、１０Ｗ５１Ω、電球（４．８Ｖ０．５Ａ）など）をつなげた状態で、Ｖｃｃに＋９Ｖを入れ、同調用ＶＣを回して、同調点でコレクタ電流（Ｉｃ）が約１．６〜２Ａの最大値になるようにする。きれいな波形になるように、オシロでモニターして調整する。
　　同調ＶＣ（１００ｐＦ）はやや抜けたところで最もきれいな正弦波（周波数カウンターで１４．００７ＭＨｚ）、かつ、最大値となり一定、出力ＶＣ（１００ｐＦ）はフルに入れた状態で、ダミーロードを変えて次のような結果になった。

　　

　　出力は、出力用ＶＣ（１００ｐＦ）のためにかなり制限され、出力インピーダンス５Ω程度でせいぜいｍａｘ５Ｗ程度であり、ＶＣを回して容量を下げるとその分出力がさらに低下した。（出力ＶＣでは　Ｉｃ や波形はほとんど変化しない）
　　＊　１００ｐＦの出力ＶＣによるリアクタンスは、　Ｒｃ ＝ １/（ωＣ） ＝ １/（２πｆ Ｃ） ＝ １/（２π×１４×１０^６×１００×１０^−１２） ≒ １１４（Ω）　より、
　　　　　出力１０Ｖのとき、０．０９Ａ、０．８８Ｗ、　２０Ｖのとき、０．１８Ａ、３．５Ｗ、　３０Ｖのとき、０．２６Ａ、８．０Ｗとなる。


　　ＶＣ ＋ Ｃ（１００ｐＦ マイカ・コンデンサー）（出力インピーダンス約１０Ω用）にして、あるいは、ＶＣ無しで直結（５０Ω用）して、電源電圧が９Ｖで出力１０Ｗ程度が出るようになった。

　　　＊　注）　駆動中のＬＣタンク回路は高電圧になっているので触らない事！　また、アンテナを付けると電波が発射されるので注意！

　　＊　　ＬＣタンク回路は、目に見える形で、電場エネルギーと磁場エネルギーが共振して伝達して流れているのが分かる、典型的な実例です。ＭＷ〜ＶＨＦ帯（数百ｋＨｚ〜数百ＭＨｚ）までは、このようなＬＣ共振回路による”集中定数回路”が用いられますが、ＵＨＦ帯以上（数百ＭＨｚ〜数十ＧＨｚ）になると”分布定数回路”が用いられます。

　　音波（空気分子の疎密波）は大気圏外には伝わりませんが、電波は真空の宇宙空間にどこまでも伝わり、実際、月や火星、木星、土星などから写真やデータを送るなど、通信が可能になっています。空芯コイルとエア・バリコンによって構成されているタンク回路内では、このような 真空を通してのエネルギーの授受が行われています。そして、狭い函の中の回路電流が、インピーダンスが整合したアンテナ（＊アンテナも１/４波長、１/２波長などの、一種の”共振器”）を付けると、電磁波として広い宇宙空間に発射されます。
　　一方、特殊相対性理論によると、光速（＝電磁波の速さ）はあらゆる慣性系（等速度系）で一定（ ｃ ＝ １/√（ε_０・μ_０） ＝ 299,792,458 m/s(30万キロメートル毎秒) ）ですが、このことは、マクスウェル方程式のロレンツ不変性と等価です。　したがって、マイケルソン、モーレーによって発見された光速の一定性が、電磁波のそれと同じ（光＝電磁波）であり、これが”真空”の本質的な性質であることが分かりました。

　　そして、神様が真空に与えられた、真空の誘電率 ε_０ 、真空の透磁率 μ_０ という性質こそが、この光・電磁波の速度、また、空間の相対論的な性質を決定しています。（磁場Ｂよりも、さらにポテンシャルφの方が根源的です。）　すなわち、まず、光速が一定であり、次に、それに応じて空間の方が伸び縮みします。（速度が空間座標のパラメーターによって定義されたにもかかわらず！）

　　まず第１日目に「光よ、あれ」と言われて光が創造され、次に第２日目に「大空（＝空間）」が広げられました。（創世記１章３−８節）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　・・・・・　　（参考）　量子力学の自然啓示

　　さらに今年は、「光についての新しい物理的性質」が明らかにされようとしています。

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