１．概要
昔買い集めた真空管を何とか生かしてやりたいと思いつつ時はどんどん過ぎ去っていきます。殆どが半世紀前の無線機を自作していた時のものですが、今となっては活用できるものが殆ど無くなってしまいました・・・作っても懐古趣味的だし、最新の機械に比べると実用性からほど遠いものになってしまいます。ただ今だに真空管オーディオという世界が健在であることからその派生形として中波帯の高忠実度（HiFi）ＡＭ送信機を作ってみようと思いついたのであります。
これは最近思いついたものではなく、かなり以前から構想を練っていたものでこの分野ではかなりマニアックな真空管を使ってやってみようと夢見ていたものなんです。
手持ちでこれに使える真空管としては次のものがあります。６ＢＮ６ ＴＶのＦＭ検波器用に開発されたゲーテッドビーム管です。
６ＭＥ８ ＴＶのカラー復調用に開発されたビーム偏向管でＡＭの変復調の用途に使える真空管です。
これらの真空管を使った変復調回路に関しては、ネット上にいろいろ出てますが、ま～これらを真似して作っても良いのですが、ここは半世紀前に勉強したことを思い出して基本的な所からすべて自分で設計してみました。
２．設計
６ＢＮ６を使ったＡＭ送信機について検討してみます。
２．設計
６ＢＮ６を使ったＡＭ送信機について検討してみます。
６ＢＮ６の定格を次に示します。
第一グリッド：信号入力でありリミッタとして働く電極
第二グリッド：ビーム（電子流）を加速させる電極
第三グリッド：求積（直交）電極
（注）ビームの約９０％が第二グリッドに吸収されプレートに到達するのは約１０％程度にすぎません
ＲＦ信号を第一グリッドに入力しプレートから増幅された信号を取り出します。この時、第三グリッドの電圧によって電子ビームの開閉作用が行えます・・・これがゲーテッドビーム管と呼ばれる所以です。
なお、この球をＡＭ変調の用途に使うにはプレート電流の立ち上がりの部分・・・スイッチング動作ではなく第三電極の電圧変化に対してプレート電流がリニアに変化する領域を使います。
それでは設計のポイントを以下に示します。
プレート電圧と第二グリッド電圧は真空管のデーターシートに用いられている値・・・すなわち６０Vとして設計してみます。
まず、ＲＦ信号を入力する第一グリッドの電圧変動に対するプレート電流の変化を６ＢＮ６の特性図から求めます。
ちょっと見にくいですが、第三グリッド電圧０Vで第一グリッド電圧がマイナス１Vの時プレート電流は約１．２ｍAと読み取れます。そしてこの時の電圧変化に対する電流変化はΔIp／ΔVg1＝０．６ｍA／１V＝０．６ｍmho（ミリモー）であることが分かります。すなわち、第一グリッド電圧が±１Ｖ振れた時プレート電流は±０．６ｍＡ振れることが分かります。プレートの負荷が３３ｋΩの時±２０Ｖの振幅が得られることが分かります。
次に、変調するAＦ信号を入力する第三グリッドの電圧変動に対するプレート電流の変化（変調感度）を６ＢＮ６の特性図から求めます。第一グリッド電圧がマイナス１Vの時、第三グリッド電圧が３Vの変化でプレート電流は１ｍA変化することが分かります。
すなわち変調感度はΔIp／ΔVg3＝１ｍA／３V＝０．３ｍmho（ミリモー）であることが分かります。なお、この電流変化のリニアリティの良い領域は±０．５V以下であることが特性図から分かります。
６ＢＮ６のＳｐｉｃｅモデル・・・いい加減なモデルです（笑）。
このモデルの６ＢＮ６のプレート特性です。
まず、送信機としてどのような性能なのかみてみます。
ＡＦの変調信号が無い状態でＲＦ信号を次のような条件で入力して見ます。
（１）Ａ級増幅器としてほぼフルスィングの信号を入力した時の出力信号はどの程度か？
・・・具体的にはＶｌｉｍのバイアスがー１Ｖで入力信号レベルの振幅が１Ｖの場合
（２）Ｂ級増幅器としてほぼフルスイングの信号を入力した時の出力信号はどの程度か？
・・・具体的にはＶｌｉｍのバイアスがー３Ｖで入力信号レベルの振幅が３Ｖの場合
これらをシミュレーターを動かして調べてみました。
（１）の場合
数学モデルを次に示します。
（２）の場合
数学モデルを次に示します。
つぎにＡ級増幅器でＲＦ信号にＡＦ信号で変調を掛けるとどうなるかを見てみます。
ＲＦ信号入力１Ｖop（＝０．７Ｖrms）、ＡＦ信号入力０．１Ｖop（＝０．０７Ｖrms）変調周波数１０ｋＨｚの条件でシミュレーターを動かしてみました。
数学モデルを次に示します。
シミュレーション結果を次に示します。
１０ｋHzのサイドバンドが確認できるので正しく変調が掛かっていることが分かりますし、その２倍波は３９ｄB低い（１／９０）のでほぼ正確に変調が掛かっていると言えます。
以上のことからＲＦ信号として１Ｖｏｐ程度、ＡＦ信号として０．１Ｖｏｐ程度で動かせば６ＢＮ６単球でＡＭ変調の送信機が出来るものと思われます。
３．出力回路
出力の３３ｋΩをダミーロードアンテナ（疑似負荷空中線）として使っても十分実用性があると思われますし、放出される電波の電界強度は微弱なので無線局の免許は不要と思われます・・・なお、この送信機は新規に放送局に割り当てが無い中波帯を使い超近距離の放送（家庭内の音楽のストリーミング放送なんかの用途・・・）に使うと便利だと思います。
このコイルを使えば、次のとおりインピーダンス変換が出来ます。
更に拡張版として、出力にリンク結合のインピーダンス変換回路を付けてローインピーダンス出力にしておけばいろいろと応用が利くと思います・・・例えば、ＡＭの低電力変調としてこれを使いリニアアンプで出力を増強するとか・・・（笑）。
それでこの用途には昔使われていた並四コイルが適当かと思います。
Zout＝３３ｋΩ／（（１０５／５）X（１０５／５））＝７５Ω
ローインピーダンス出力が得られるので、ちょっとしたワイヤーアンテナ（ロングワイヤなど）を繋げば飛躍的に距離が延びると思われます（笑笑）。
４．まとめ
真空管６ＢＮ６を使ったＨｉＦｉ ＡＭ送信機の設計について纏めてみました。この後実機を使って設計の検証をしてみたいと思います・・・製作編に続く・・・
