KR-7 SSB/CW 수신기 제작

[SHRW]

KR-7 SSB/CW Receiver 제작

제정일: 1998년 02월 06일
개정일: 2001년 01월 10일

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본 제작서는 KR-7 Kit을 확실히 제작할 수 있도록 되어 있습니다. 본서의 모든 내용에 대해 동의 없이 무단 복제 및 사용은 허가하지 않으나, 비영리적인 목적으로는 사용가능합니다.

Ⅰ 제작전 기초지식

1. 납땜 불량
회로 제작에서 동작 불량 원인의 90%가 납땜 불량이다. 기판과 부품이 접촉되지 않는 감자땜은 즉시 불량으로 이어지니 충분히 인두를 달구어 납을 익혀 삼각산 모양처럼 땜을 한다. 또한 녹슬은 부품다리는 납땜前 칼로 긁어 내어 납이 잘 묻도록 조치한다.
납땜시 양질의 납을 사용하며 인두는 30W가 標準的이다. 납땜은 인두를 기판에 붙은 부품다리에 대자마자 납을 대어 삼각산의 납땜을 하며, 먼저 인두에 납을 묻히고 부품에 납땜을 하는 방법은 좋지 않다.

2. 부품을 기판에 꽂는 방법
콘덴서, 저항등의 일반 부품은 가급적 기판에 밀착시켜 꽂고, TR, FET등은 3~4mm 뜨게하여 (열로 인한 파손방지) 기판에 꽂고, 다이오드등은 1mm정도 띄운다. 기타 품목들은 밀착시켜 꽂는다. 물론 극성이 있는 부품들은 정확하게 꽂아야 한다.(극성 부품; 다이오드, TR, IC, FET, 전해콘덴서) 만약 부품을 밀착시켜 꽂지 않으면 회로의 동작이 불안정하게 되는 원인이 된다.
각 배선은 가급적 짧게 배선하며, 둘둘 감지 않는다. 기판위를 날라 다니는 배선들은 고주파 발진 및 상호 간섭을 일으킬수 있으므로 가급적 기판바닥에 납작히 엎드리게 눌러서 위치시킨다.

3. 고주파 회로 설계
고주파 회로 특히 주파수가 높을수록 PCB의 노이즈를 감소시키기 위한 주의를 해야 한다. 특히 접지 및 금속케이스를 통한 차폐등의 조치를 취한다. 또한 대충대충의 부품 대치는 성능 저하를 초래하므로 가급적 그것에 맞는 규격의 부품을 사용해야만 제작의 실패 및 성능 저하를 막는 길이다.

4. 제작서 숙지
실수와 손해를 방지하기 위해 조립전 반드시 이 가이드를 몇번 읽어서 숙지한 후 제작에 임하기 바란다. 성급하게 부품을 기판에 꽂고 전원을 넣어서 타버린 부품에 대해서는 보상받지 못하니 침착하게 순서에 맞추어 제작하면 실패가 없을 것이다.

5. 제작 준비물
니퍼(小), 30W 이하 인두, 땜납, 드라이버(+,-,小), 주파수카운터, 테스터, 칼 , 기타

Ⅱ 수신기 제원

1. 회로도

① 기본 회로도

② 주요 부품해설
L1 ; 동조코일(안테나코일) - 7MT 혹은 FCZ7 사용
L4 ; 발진코일 - 7MO 혹은 8ø 보빈에 0.26VEW선 19T
L2 ; IFT 코일 - IFT 455kHz 흑색
L3 ; RFC 10μH
F1 ; 세라믹필터 - F455P 혹은 CFU455
F3 ; 세라믹 발진자 - CSB455E

2. PCB

* PCB는 Version에 따라 인쇄면이 약간 다를수 있습니다.

3. 부품 삽입도

4. 배선도

Ⅲ 조립

1. 부품 확인
Kit을 구입하면 맨 처음 하는 것이 매뉴얼을 숙지후, 부품의 종류와 수량을 확인하는 것이다. 정확한 부품이 정확한 수량만큼 입수 됐는지 부품표를 보고 확인한다.

2. CASE 조립
① 받침대 고무 부착
배선도와 케이스 제원을 보고 먼저 케이스의 하판 밑에 받침대 고무 4개를 SCREW BOLT를 이용하여 부착한다.
② 스피커 부착
케이스 전면 패널 안쪽에 스피커를 양면Tape을 이용하여 부착한다. 스피커와 케이스간에는 반드시 절연이 되도록 양면Tape을 4cm씩 4개를 그물망 테두리에 사각으로 붙인후 그 위에 스피커를 부착한다. 떨어지지 않도록 단단히 부착한다.
부착시 前面 패널 앞쪽에서 스피커 망을 보면 안쪽에 붙인 백색의 양면 Tape가 밖으로 보이지 않도록 위치시킨다.
③ 폴리바리콘 및 Volume 부착
폴리바리콘을 작은 트라스볼트 2개를 이용하여 부착한다. 또한 폴리바리콘에 Knob(긴코)를 돌려서 부착한다. 이 Knob는 정밀 가공 부품으로 단가가 상당히 고가다. Knob를 돌릴 때 세게 돌리면 폴리바리콘이 파손되므로 조심해서 돌리고 어느 정도 힘이 들어가면 멈춘다.
그리고 Volume을 부착한다. Volume 홀 오른쪽 하단에 작은 고정 홀이 있으므로 쉽게 부착 할 수 있다.
④ 안테나 잭 부착
케이스 후면 패널에 안테나 잭을 부착한다. 안테나 잭으로 여러종류의 터미널을 부착해도 관계없다. 참고 안테나 홀 하단에 여분의 홀이 있는데 User가 필요한 대로 응용 할 수 있다.
⑤ 다이알 부착
폴리바리콘에 다이알(U-7)의 눈금을 확인하며 부착한 후 내부나사를 조여 고정시키고 볼륨다이알도 부착한다.
⑥ Supporter 부착
케이스 하판 아래에 트라스볼트를 넣고 하판 위에 Supporter를 올려 놓고 돌려서 체결한다. 나중에 Supporter위에 기판을 올려놓고 트라스볼트로 고정시킨다.
⑦ 케이스 체결
케이스 하판에 전면 패널과 후면패널을 대어 조립하고 SCREW BOLT를 이용하여 고정시킨다.
⑧ 케이스 조립완료
케이스 상판은 최종 조립후 체결하기 위해 놔두고 다음단계인 부품 및 PCB 조립으로 들어간다.

3. 조립

① 먼저 부품 삽입도를 보면서 작은 부품부터 기판에 꽂고, 극성이 있는 부품(전해콘덴서, 다이오드, LED등)과 FET, IC 등은 정확히 확인하여 삽입한다.
전해콘덴서의 PCB內 극성표시는 마이너스 측에‘-’표시를 해 놓았으니까, 확인해 꽂으면 되고, FET는 앞면 표시로 두꺼운 흰색칠을 해놓았고 IC 핀 배열은 흰표시로 쉽게 확인될 것이다. 또한 L3 RFC 쵸크코일은 기판내 극성 표시를 해놓았으나 사실은 극성이 없다. 트리머도 아래그림을 보고 그림대로 꽂는다.
☞참고 MODULE PARTS DETAILS(부품표)를 보면 왼쪽에 STEP 번호와 부품번호가 나와 있는데 이것은 부품 삽입도를 보면서 부품도 확인하고 기판에 꽂을때 활용한다. 보통 STEP 순별로 부품을 꽂아 간다. KIT 제품의 경우 부품 포장단위가 STEP별로 따로따로 포장되어 있기 때문에 제작하기 쉽다.

< 주요부품 삽입도 >

② 다 되었으면 납땜을 주의깊게 하고, 부품 다리를 자르고 정리한다. 감자땜은 금물!
점퍼선도 3군데씩이나 있으므로 잊지 말고 배선하여 납땜한다.

③ 단자핀은 배선을 연결하기 위한 단자로 실제 제작시 필요없고, 그냥 배선을 기판에 직접 붙여도 된다. 혹시 단자핀이 있다면 기판위로 3mm정도의 키로 자른다. 길게 놔두지 말것! (동작 불안정)

④ 케이스에 PCB를 부착한 후 전면패널에 대한 배선을 배선도를 보며 행한다.
각 배선은 가급적 짧게 배선하며, 둘둘 감지 않는다. 단자핀과 배선간의 접촉점땜이 잘 떨어지니 조심해서 연결시킨다. 황색LED도 극성을 확인하며 배선한다.
기판위를 날라 다니는 배선들은 고주파 발진 및 상호 간섭을 일으킬수 있으므로 가급적 기판바닥에 납작히 엎드리게 눌러서 가지런히 위치시킨다.

⑤ 후면패널에 대한 배선은 안테나 잭을 연결할 수 있는 홀이 있고, 여분의 홀이 하나 있다. 부품삽입도의 1번 안테나 선이 케이스로부터 반드시 절연되야 하고, 2번 선은 어스이니까 외부로 어스시킨다. 또한 2번 선은 케이스와 접지되어야 하므로 아래 ⑥번의 작업이 필요하다.
후면패널 쪽에 부착하는 부품번호 P3 ANT JACK의 모양은 라디오의 이어폰 잭과 같다. 안테나 터미널이 마음에 안들면 다른 종류의 터미널로 대체해도 무방하다.

⑥ PCB 어스측을 케이스에 접지시킨다.(케이스 바닥을 칼로 긁어 낸 표면에 납땜)
칼로 벅벅 긁어 도장을 제거후 납땜을 한다. 납땜이 잘되지 않으면 칼로 금속표면을 거칠게 긁는다.

⑦ 전지홀더는 양면테이프를 사용하여 부착하고, 혹시 배선이 짧으면 여분의 선으로 연결한다.
만약 직류전원장치(ADAPTER)를 케이스내의 PCB 왼쪽에 부착하려면 공간을 좀더 효율적으로 배치해야 할 것 같다.
안테나 잭 아래에 있는 여분의 홀이 바로 직류전원장치를 위한 전원선의 목적이 있으므로 잘 활용하면 건전지 없이 전기를 사용할수 있다.
물론 "웅~"하는 험이 안들어가게끔 평활회로로 제작하여 양질의 전원을 공급해야 함은 기본이다.

⑧ 스피커도 양면테이프로 부착하되 케이스와 전기적으로 접촉되면 작동상 문제가 발생할 염려가 있으므로 양면테이프를 가장자리에 길게 바르던지, 중간에 둥근 부착포등의 절연물체 넣던지 해서 반드시 절연시키도록 한다.
키트제품의 경우 양면테이프가 케이스부착 부분에 길게 발라져 있어 접촉의 가능성을 없앴다.

4. 검사
① 납땜 확인 - 앞에서 언급된 회로 불량의 90%가 납땜 불량이다. 침착하게 기판에 꽂은 부품과 극성을 확인하고, 납땜 불량이 없는지 다시 한번 확인한다.
혹시 눈에 안보이는 PCB의 동박면에 실금이 가있던지, 깨져서 파손이 있다면 작동이 전혀 안될수도 있으므로 단선 체크용 테스터기로 확인해 본다.

② 오배선 확인- 케이스부와 PCB간 배선이 잘 되었는지 확인한다.

③ 건전지 확인- 건전지는 올바른 위치에 삽입 되어졌는지 확인한다.

④ 절연 확인 - 안테나 1번선과 케이스, 스피커와 케이스가 절연되었는지 확인한다.

Ⅳ 조정

조정은 제작에 있어서 가장 중요하다고 할 수 있다. 고생하여 부품수급후 제작한 수신기가 조정이라는 마지막단계를 넘어서야 원하는 성능의 수신기가 될 수 있다. 세심하고 정밀한 조정만이 좋은 특성을 얻을 수 있다.

준비물 : 주파수카운터, 프라스틱 혹은 나무제 소형 드라이버

1. 전원 확인 - 조정은 케이스에 완전 장착 조립후 실시해야 오차를 줄일수 있다.
전지 및 안테나선을 연결후 케이스 전면 우측의 전원 LED에 점등이 되는지 확인한다.
LED 점등시 스피커에서는 크던 작던 '쉬~'하는 소음이 반드시 들릴 것이다. 조립 OK! 안들리면 검사하여 조치할 것.

2. PCB 내부 확인
전원이 들어 왔을때 부품이 과열되거나 이상현상이 있는지 확인한다. 이상현상이 나타날시 즉시 전원을 끄고 부품 극성 확인 및 오배선 유무를 재점검한다.

3. 국부발진(VFO)의 조정
① 정확한 조정을 위해 주파수 카운터가 필요하다.
② 먼저, 주파수 카운터를 PCB內의 TP1 포인트와 어스측에 접촉한다.
③ 폴리 바리콘 다이얼을 왼쪽으로 돌려 7.000MHz에다 놓고 기판 내부의 TC2 트리머를 돌려서 TP1 포인트에서 7.455MHz이 되도록 조정한다.
④ 폴리 바리콘 다이얼을 오른쪽으로 돌려 7.100MHz에다 놓고 기판 내부의 TC1 트리머를 돌려서 TP1 포인트에서 7.555MHz이 되도록 조정한다. 이 조정을 반복한다.

4. 수신 감도의 조정
① 다이얼을 조심스럽게 돌려 신호를 수신하고 신호가 가장 커지도록 IFT 455kHz(L2) 코일을 조심스럽게 돌려서 조정한다.
② 동조코일 즉, 안테나코일(L1)을 천천히 돌려서 조정한다.
③ L2, L1을 반복 조정하여 신호가 최대 크게 들리도록 조절한다.
! 파손조심! L2, L1을 심하게 돌리면 Core가 파손될 우려가 있으므로 조심.

5. BFO레벨의 조정
① 일단 다이얼을 돌려 이상한 소리로만 들리는 전파를 잡은후,
② PCB기판내의 반고정 볼륨(VR1)을 좌우로 돌려 이상한 소리를 크게 키우고, 사람의 음성에 가깝게 맞춘다.
③ 기타 다른 주파수를 택해 수신하면서 이 조정을 반복한다.

6. 조정 완료후 케이스 부착 체결
이로서 본기의 조정은 완료되었다. 수신기 감도가 부족하면 햄 송신기용 다이폴 안테나를 사용하면 가장 좋고 없으면 비닐선을 길게 늘이고, 접지도 준비하면 좋다.

7. 주파수 교정
KR-7을 장기간 사용하기 위해서는 주기적인 주파수 교정 및 조정이 필요하다.

V TROUBLE SHOOTING

1. PCB 납땜후 장치 셋팅후 전원을 넣었는데 아무 소리도 나지 않는다.
원인; 납땜 불량, 부품 삽입 실수, 배선 불량, 전원확인, 건전지 극성확인, 부품 불량, PCB 동박면 실금 및 파손.

2. 건전지외 다른 전원을 사용하고자 할때
해법1; 차량용으로 제작시 간단한 강압 3V 어댑터를 만들어 사용 가능 해법2; 가정용 전원으로 제작시 간단한 3V 어댑터는 험을 수반하는 음질이 나타나므로 정전압전원회로를 제작해야함.

3. 조정을 위한 주파수카운터가 없다.
해법1; 정확한 조정을 위해서는 반드시 필요하며, 오실로스코프등도 가능하니 주위의 도움을 받는다. 요새는 단가도 많이 싸졌고, 안테나 SWR측정기(MFJ259)에서도 주파수가 카운트됩니다.

4. 금속케이스가 반드시 필요한가?
해법1: 반드시 필요하다. 고주파회로에서의 차폐는 중요하므로 금속케이스로 차폐 및 접지시키는 것이 좋다. 플라스틱 케이스는 나쁘다. 플라스틱 케이스를 사용하려면 내부 회로의 완전한 차폐를 해결하여야 안정적인 동작을 기대할 수 있다.

5. 사용중 LED는 켜져 있는데, 아무 소리도 안난다!
드문현상으로 국산 LED의 내부적인 특성으로 인하여 VFO부 회로와의 간섭으로 갑자기 VFO 체계가 엉망이 되는 현상이다. 이럴 때는 케이스 내부를 열어 LED에 연결된 두개의 선을 떼었다가 다시 연결해 주면 소리가 다시 나온다. 근본적인 대책으로는 VFO부 회로와 정합이 잘되는 일본제 특수 LED를 사용해야 하는데 값은 싸지만 구하기는 쉽지 않다.
대체품으로 국내산 황색 LED가 가장 알맞다. 적색 LED는 절대 사용불가!

6. 잡음 방지대책
1) 케이스 새시(-쪽)를 접지시킨다. 상당히 감소할 것이다.
2) 안테나를 햄용 송신 다이폴안테나로 바꾼다. 전파가 너무 강하면 중간에 어테뉴에이터(별도제작)를 설치한다.
3) 전파상태가 좋을 때까지 기다린다. 전파상태에 따라 잡음량이 큰폭으로 변한다.

7. 햄주파수가 안잡힌다! 도대체 안들린다!
조정이 제작서에 지시된대로 완벽하게 완료되었는데도 햄의 소리를 들을수 없다면 전파상태의 문제이다. 겨울에는 단파대 전파상태가 아주 좋지 않아 수신기 탓을 할 수도 있으나 단파는 항상 잘 들리는 것은 아니다. 시간대를 달리해서 수신하는 방법이 필요하다. 예를들면 밤 -> 새벽, 오후 ->오후시간에 들어본다.
무선국관리사업단이나 아마추어무선연맹에서 발행하는 전파예보를 참고로 수신해 본다.

VI 사용방법 (완제품)

1. 기기점검
① 기기의 파손 유무를 점검한다.

2. 수신 준비
① 건전지 삽입 - 상단 커버에 체결된 4개의 나사를 풀고 건전지 2개를 삽입후 조립한다. 완제품에는 전지가 장착돼 있다. 만약 전원이 안들어 오면 전지가 빠진 것이니까 확인해 본다.
② 안테나를 연결한다.
비닐선을 길게 외부로 늘어 뜨리면 충분하고 옥상 위까지 올리면 좋다. 또한 송신용 다이폴 안테나가 가장 좋다. 전파가 너무 강하면 Attenuator(감쇄기; 별도제작)을 부착하여 전파세기 강도를 조절한다.
접지시킬때는 안테나의 접지쪽 혹은 회로 ‘-’쪽(케이스)에서부터 행한다.
③ 전원을 켜고 볼륨을 높인다.
④ 다이얼을 미세하게 돌려 햄주파수를 찾은 후 수신한다.
간혹 온도보상 콘덴서와 저항 및 트리머의 영향으로 인해 VFO(가변주파수발진기)의 오차가 생겨 주파수가 틀어져서 주파수를 자꾸 돌려야 하는등 수신하기가 곤란할 경우도 많은데 이것은 싱글 수퍼헤테로다인 수신기의 한계이다. 회로가 복잡해지는 더블 수퍼헤테로다인계통이나 PLL방식의 VFO 회로를 채택하면 해결되지만 비용이 몇배 더많이 든다.
⑤ 본기를 장기간 사용하기 위해서는 기기에 대한 문제 해결 및 주기적으로 주파수 오차를 교정해 주면 좋다.(KR-7 제작서內 TROUBLE SHOOTING / 주파수 조정부분 참조)

☞ 햄주파수가 안잡힌다!
여름보다는 겨울은 태양 흑점수의 감소와 추운 겨울의 영향으로 단파의 전파상태가 최악입니다. 이 때문에 낮에도 햄신호가 전혀 잡히지 않아 수신기가 뭔가 잘못됐다고 탓할 수 있으나 이것은 전혀 고장이 아닙니다. 이점은 고가의 일제트랜시버도 마찬가지입니다.
하루중 전리층의 상태에 따라 전혀 들리지 않을 때도 많고 시원하게 들릴 때도 있습니다. 그러므로 며칠동안 인내를 가지고 다이알을 미세하게 돌리다 보면 전파상태에 따라 잘 들릴 때가 분명히 있습니다.
계절에 따라 다르지만 겨울에는 새벽 혹은 오후에(일정치 않음) SSB가, 이후에는 CW가 국내 및 일본으로부터 입감되는데 수신상태는 잡음이 많고 신호강도도 약한 편입니다.

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 KR-7 제작설명서 및 부품 LIST 화일

1) 개정된 KR-7 7MHz SSB/CW 수신기 제작 설명서화일 (PCB, 회로도, 실체도 그림 화일포함) kr7.zip

2) KR-7 7MHz SSB/CW 수신기 - 부품리스트, 부품구입처, 부품가격 (Excel 화일) parts.xls

본기의 키트를 원하시는 분은 새한전파클럽으로 연락주십시오.

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