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Yaesu FT-620
50MHz SSB Transceiver
(1972)
Serial # 94C309127
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このFT-620、いつこのラボに来たのか全く記憶がありません。
日本に戻ってきてからどこかのハムフェストで買った物であるはずです。
2011年08月の中央研究所メインワークベンチに大型スチールラック導入作業の際の写真にはFT-620が写っていますのでそれ以前。
2002年〜2009年は育児とうつ病患者のケアとトラブル続きの仕事を回すのに必死で、
記憶にとどめる余裕も満足に記録を残す余力もなかったのですね。 そんな中でもこれを買ったのは、修理・整備で楽しみたい、いつかそんな余裕が出ることを期待していたのでしょうね。 メインワークステーションのラックに並べられて永らく整備待ちだった50MHzモノバンダー3台ですが、 SIGLENT SDG-2111X シグナルジェネレータ を新品で買って50MHzの正確なテスト信号を出せるようになり、 整備を開始。 IC-71 と FT-620B は、受信機能のみですが復旧整備を終えました。 早い梅雨明けと猛暑で電力不足のなか、 真空管式受信機いじり はいったん止めて、 どれかトランジスタ機を･･･ よし、FT-620に着手しよう。 2022-07-11 FT-620整備開始 |
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FT-620は1972年発売、八重洲無線の50MHzSSBトランシーバです。
それまでは50MHzSSBは真空管ファイナルのHF帯トランシーバにトランスバータを取り付けて運用するのが主流でしたから、
フルソリッドステートでコンパクト、DC13.8V電源で動作できるSSB機の登場は、
50MHzの移動運用を現実的なものとしてくれたのでしょう。 アルミヘアライン加工のシルバーの平面フロントパネルに端正に配置されたコントロール類はクリーンなルックスで、 いっぽう明るいグレーのキャビネットは1960年代の面影もどことなく残っており、 いかにも1970年代初頭の印象があります。 1975年の後継機FT-620B は、CWブレークイン機能の追加を除けばその機能やフロントパネルレイアウトを見る限りFT-101のデザインスキームを取り入れたフェイスリフト機であるように見えますが、 中身を見てみると、改良機というより「再設計」されたモデルといえるほどに細部が異なっています。 4ピンマイクコネクタと同じコネクタを使った電源ケーブルをつなぐと、 FT-620は受信動作を開始しました。 各ポテンショメータをくるくる回してガリが収まると、現状も見えてきました。 基本的な動作はできているようですね。 2022-07-11 初期動作テスト |
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まずはハム対策をしましょう。
FT-620Bの時は電源からではないハムが残ってしまい、途中で断念してしまったけれど、
こいつはどうだろう。 キャビネットを開けてサービスポジションに置いてみると、 あらら? 最初よりもずっとハムが大きいぞ。 電源OFFの間に劣化した電解キャパシタ内部の状態が変わっちゃったとかかなあ? ざっと内部を見回して、どうやらこの個体には修理や改造などの手は入っていなさそうだな･･･ と思いましたが、 AC100Vを整流した直後の平滑キャパシタ - シャシーに直付けされている一番大きいキャパシタ - に、 空中配線で並列にキャパシタが追加されていました。 ここは修理されたみたいですね。 まあ、古い機械なら定番のとろです。 |
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であれば、安定化電源ボード上の電解キャパシタ全交換の作戦に出るようでしょうね。
そう思って電源ボードに指を掛けたら、
ハム音の大きさが変わります。
どうやらボードのシャシー固定ネジが緩くて、
その接触でハムが出ているようす。
ドライバでネジを普通に締めたら、
ハムは実用上問題にならない程度に減りました。
なあんだ。 しかしなんででしょうね、 前オーナーまたはだれかがボードを緩め、戻すときに仮止めのままだったようですけれど、 追加された電解キャパシタの取り付け作業時はこのボードは取り外さずにできるはずだし、 電源ボードに手が入れられた形跡はありません。 まあいいや、とりあえずはドライバー1本でハム問題は解決。 2022-07-11 電源ボード取り付けねじ増し締め ハム問題解決 ところでFT-620とFT-620Bとではキャビネットの構造が違い、 スピーカはFT-620ではシャシーに、 FT-620Bではキャビネットのボトムカバーに取り付けられています。 スピーカの振動をVFに伝えない、スピーカとキャビネットの間でのビビリ音を出さない、 という点ではFT-620Bのほうが合理的に思えますね。 |
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CWモードで無音になる、のはそういうものでした。
FT-620にはCWブレークイン機能はありません。
CWで運用するときは、受信時はUSBにしておき、
送信するときにCWボタンを押して送信状態にし、キーイングします。
受信に戻るにはUSBモードにします。
つまり、CWボタンを押すと内部のリレーがカチリとONして送信状態になり、受信音は切れるわけです。 うん、まあ、昔はパネルスイッチで送信受信を切り替えたわけだけれど、 でもこれをピアノスイッチで行うとはね。 ピアノスイッチってそんなに耐久性あったのかなあ。 後継機FT-620Bではブレークイン機能が加わりましたが、そりゃそうでしょう。 FT-620ではまた、AM用のクリスタルフィルタはオプション扱いでした。 この個体には装備されていません。 AM受信時にもSSB用のクリスタルフィルタが使われます。 受信音の高域が大幅にカットされてうので音質が悪いのは当然ですね。 ただしAM受信時は音量が小さいようです。 |
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ハムはは実用上問題ないレベルですが、
皆無ではないので、
予防保全としてやはり安定化電源ボードの電解キャパシタは全交換しておきます。 FT-620はAC100Vで動作する電源回路を内蔵しています。 電源トランスで降圧したAC電源はブリッジダイオードで整流され、 電解キャパシタで平滑、 チョークコイルを通った後にシリーズドロップ型電圧安定化回路で13.5Vが生成され、 各部に給電されます。 13.5V電源からさらに9Vを生成する電圧安定化回路があり、 安定な電圧を必要とする回路にはこちらの9V電源が供給されます。 13.5Vレギュレータと9Vレギュレータは回路構成的にはほぼ同じ。 9V電源は、シリーズレギュレータを2段通していることなります。 この回路構成はFT-620Bも同じ。 電源回路ユニット基板を取り外して半田面を見ると、おやおや、 パターンカットとジャンパワイヤが1本。 製造時に入れられた処置のようです。 PCBのグラウンドパターンが細すぎて焼ける危険性があったか、 あるいはパターンが細すぎて電圧降下が無視できないほどに発生していたか。 比較的初級の設計ミスの対策に見えますね。 FT-620の全てのランでこの対策が入っていたのか、 それとも途中で対策版PCBが投入されたか。 興味あるところです。 ボード上のすべての電解キャパシタを新品在庫部品に交換。 予想どおりというか、残念というか、 交換後もハム音のレベルは変わりませんでした。 2022-07-12 安定化電源ボード電解キャパシタ全交換 |
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FT-620は50MHz〜54MHzを0.5MHzごとの8つのバンドでカバーし、
それぞれのバンドに専用のHFオシレータ ― 第1局発用の水晶発振子を必要とします。
FT-620は出荷時は50MHz〜52MHzの4つの水晶発振子が実装されていて、
52MHZ〜54MHzはオプション扱いでした。 HFオシレータはバンドセレクタスイッチ背後のシールドケースの中にあり、 シールドケースのカバーは簡単に開けられます。 見るとやはり、この個体にはオプションの水晶は装備されていません。 だから52.0 / 52.5 / 53.0 / 53.5 MHzのバンドで無感になるのは当然のことです。 しかし、受信できるはずの51.0MHzバンドが無感です。 これは故障。 第1局発が発振していない、ということになります。 FT-620のバンドスイッチはロータリースイッチで、第1局発の水晶発振子と、それにペアになるトリマキャパシタを切り替えています。 それ以外には何もしません。 51.0MHzバンド用の65.5MHz水晶発振子を52.5MHz用のソケットに刺しなおし、 バンドセレクタを52.5にセットし、 対応するトリマキャパシタTC706を回したら水晶は発振し始め、 51.0MHzバンドが受信できるようになりました。 ロータリースイッチの接点が壊れているか、トリマキャパシタTC703が壊れているか。 水晶発振子を52.0MHz用ソケットに刺しても動作しましたので、ここで使うことにします。 2022-07-12 51.0MHz HFオシレータ発振不良原因調査 |
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高校生のときに買った
TS-820X
もそうでしたし、その頃アマチュア無線ショップの展示機をいじっているときもいつも不思議に思っていたのですが、
SSBトランシーバで無信号時のザーッというノイズがUSBとLSBポジションで音質がはっきりちがうことが多かったですね。
どうしてUSBとLSBとで差が出るのか、その理由はわかりませんでした。 で、このFT-620はそのUSBとLSBとでの違いが顕著ななのです。 LSBモードでのノイズは低域が太く聞こえ、それはまあいいのですが、 USBモードでは低域がほとんどなくてシャーッといった感じ。 これはバックグラウンドノイズだけでなくて、実際の音声の受信音もカン高い音質で、 とても耳障りで、正直聞いていたくないなという音です。 FT-620は50MHz機ですからLSBを使うことは基本的にはなくて、もっぱらUSBで使うわけですから、 これは深刻な問題です。 本機の第2中間周波数は9MHzで、 中心周波数9MHzのクリスタルフィルタが受信機の選択度を決定します。 いま実機についているのはSSB用のXF-90A型狭帯域クリスタルフィルタで、 これはUSB時もLSB時も同じフィルタが使われます。 いっぽうBFOは水晶発振で、USB時は9.0015MHz、LSB時は8.9985MHzです。 つまりBFOは、クリスタルフィルタの通過中心周波数から1.5kHz離れたところにキャリアを注入する設計なわけです。 (FT-620の第1周波数変換はアッパーサイドインジェクションなので、第1中間周波数以降では目的信号のサイドバンドは反転しています。) もしこのクリスタルフィルタの通過帯域のセンターが正確な9.000MHzからずれて - たとえば0.5kHzほど低くなっていたとすると、 USB時はフィルタ通過後の音声復調周波数帯域が0.5kHz高いほうにずれて音声の低域はカットされ高域が伸びます。 LSB時はその逆になって低域がはっきり出て高域はカットされます。 ･･･おそらくそういう理屈なのでしょう。 |
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FT-620のBFO発振回路を見ると、USB用とLSB用の水晶発振回路がそれぞれ用意されています
(水晶だけ切り替えるのではありません)。
発振回路出力コイルもそれぞれに用意されています。
ためしにコイルのコアをいじると、
うまい具合にBFO周波数を微調できることがわかりました。 本機のオーディオ出力を Noobow9100F Windows10 PC のオーディオ入力に入れ、WSJT-Xのスペクトログラムを見ながら、 音声通過帯域が最適となるように - およそ300Hz〜2700Hzとなるように - つまり通過帯域のセンター周波数が1.5kHzとなるように - BFO周波数を調整しました。 結果はうまくいき、 USBとLSBとでバックグラウンドノイズの音調が全く一緒とまでは行きませんでしたが帯域的にはほぼ同一にできました。 SSBの受信音はバックグラウンドノイズの音調も電話の音声もいい感じになりました。 うしし、やったね! 中学生のときからの疑問をひとつ自力で回答できたよ! なおクリスタルフィルタの通過帯域センターが設計値からわずかにずれているということであれば、 第2中間周波数トランス L201 / L202 / L203 を再調整することによって感度と選択度をさらに詰められそうです。 が、現状 感度も選択度も良好なので、再調整は見送りました。 2022-07-13 BFO調整 パスバンド最適化 |
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FT-620は当時「受信感度は今一つ」という評価を受けていたようですね。
感度が良くないというよりも、ノイズが多いような気もします。
AM受信でバックグラウンドノイズを抑えてクワイエットな受信をするためには入力信号は70dBu程度まで必要なようす。 まあそれは当時の機械だからこんなもんだとしておいて、 Sメータはかなりの大盤振る舞いに見えます。 Sメータを駆動する専用のSメータアンプはIFボード上にあって、 メータゲインとメータオフセットをトリマで調整できるようになっています。 今回、SG出力60dBμのときにS9+20dB (S9を越えたところに目盛はありませんがだいたいの位置で)、 80dBμのときにS9+40dB (メータフルスケールのちょっと手前) となるように調整しました。 AGCの時定数にはファーストアタック・スローリリース特性が持たされており、 本機ではいい感じで動いてくれています。 2022-07-13 Sメータアンプ ゲイン/オフセット調整 |
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この個体はVFOのダイヤルずれが10kHz以上も発生しているようです。
本機のダイヤル校正は電子式で、
フロントパネルのCALIBポテンショメータで電圧を変え、
その電圧を受けたVFO内のバリキャップがVFO発振周波数を変化させる仕組み。
VFOの周波数ずれはどうにかCALIBつまみで調整できる範囲内なので、
VFOは今はいじらないでおきます。 クラリファイヤもCALIBつまみと同じ電圧を変化させる仕組みになっています。 クラリファイヤOFFのときとクラリファイヤゼロのときとで受信周波数が同じになるように、 クラリファイヤポテンショメータに取り付けられたトリマを調整しました。 この周波数微調電圧は、安定化電源ボードで生成された9Vから生成されています。 もし安定化電源ボードの9V出力電圧が不安定だったらそのまま周波数変動を引き起こしますし、 その電圧に電源周波数の50Hzや100Hzのリップルが重畳していれば受信音の濁りやハムになります。 9V電源ラインを観察してみたところリップルは皆無、 電圧は9.120V±2mVで安定しています。 安定化電源回路は正しく動作しているとみてよいでしょう。 2022-07-13 クラリファイヤゼロ点検 2022-07-13 9V電源電圧&リップル測定 |
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東京ハイパワーHX-640トランスバータをつないで7MHzのFT8を受信すると、
パスバンド最適化調整の効果も明らかで、いい感じで動作しています。
太陽活動も高まった2022年の7月、FT8は多数の局がいっせいにオンエア。 で、そんな多数局一斉送信のFT8を聞いていると、ときおり受信音が歪っぽくなることがあります。 どこかでオーバーロードしているような。 IF段やAF段で実際に信号レベルが過大となっているというわけではなさそうで、 原因を突き止めるのは難しそう。 あまり期待はせず、 だけれども音質や動作に若干の影響は出ているかもしれないと思い、 IFボードの電解キャパシタを全交換しました。 結果は･･･ まあ期待通りというか、変化は感じられませんでした。 ほとんど同じ年代の 1974年製のソニーのラジカセ ではケミコンひとつ変えるたびに音質が正常になっていく感じでしたけれどね。 使われている電解キャパシタのサプライヤと品種によってずいぶん劣化傾向には差があるみたいです。 同じサプライヤでもグレードの差が影響しているのかもしれません。 |
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IFボード半田面には、AM用クリスタルフィルタ取り付け前のバイパスキャパシタのほか、
いくつかの追加が見られますね。
右の写真で左下に見えている、バスバーの追加も興味深いところ。
最終の中間周波トランスのシールドケースのグラウンド配線を補強しています。
グラウンドパターンの這いまわしでなにかトラブルが出ていたのでしょうか、
それともシールド効果の補強を狙ったのかな?
第2中間周波数段出力が入力に戻ってしまって発振気味になってしまったので対策した、とか? FT8の復調音歪みは受信内部のどこかで出ているものと思いましたが、 歪んで聞こえる時とそうでないときとあるあたり、 ひょっとして送信局側ですでに歪んでいるのかもしれませんね。 US接続の新しい無線機ではなく、 WSJT-Xのオーディオ出力をトランシーバのマイク出力に接続しているクラシックな機器の局で、 マイク入力が過大になって送信機のALCが効いてしまっている、とか。 2022-07-14 IFユニット 電解キャパシタ全数新品交換 |
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50MHzのFT8を受信するとき、50.313MHzではいつも誰かが聞こえているということはありません。
正確に待ち受けるためにはせめて±0.2kHzほどの確度でダイヤルを合わせたいところです。 FT-620では100kHzクリスタルキャリブレータはオプションで、 本機には装備されていません。 キャリブレータがあれば、 FT-620はダイヤルで周波数1kHzが直読できますし、 がんばれば0.2kHzほどまで合わせこめるはず。 いまはシグナルジェネレータで50.315.000MHzを発生させ復調音が2000Hzになるようにダイヤルを合わせることによって±10Hzの確度でチューニングできますけれど、 100kHzクリスタルキャリブレータは自作して奢ってあげたいですね。 本機の周波数安定度はとてもよく、 一日連続してFT8を受信していても周波数変化は100Hz以内。 FT-620Bはこんなには安定していませんでした。 なにか違いがあるのかな、 それともうちのFT-620Bにはなにか問題が隠れているのかな。 |
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リアパネルは年代相応の酸化でみすぼらしい状態でした。
紙やすりとコンパウンドでサビ落とし。
製造時〜現役時代に手で触れられて付着したわずかな指脂は50年の間に表面酸化に影響し、
軽く磨いただけでは取れない跡となってしまいます。
手で磨いただけではムラがなくならないし。
いったんコネクタ類を取り外して一様に研磨したいところですが、
そこまでの気力はなく、サビがひととおり取り除けたところで作業終わり。 このあたり、プロのレストアサービス業者さんの仕上げは本当にきれいですね。 再メッキまでされて新品同様のレストア済み商品を見るとため息が出てしまいます。 2022-07-15 リアパネルサビ落とし清掃 |
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51.0MHzバンドのHFオシレータはまた発振しなくなってしまいました。
何だろうね、水晶発振子自体がヘタっているんでしょうか。
まあFMを持たないFT-620では51MHz帯は実際に必要となりませんから、
いつかまたの機会に課題として取っておいて、作業完了とします。 明るいグレー色のキャビネットをシンプルグリーンで軽く洗浄して組付け、完成。 しばらくはこれてFT8を聞いていようね。 2022-07-16 作業完了 |
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