カドラのゲルマラジオ

ラグ板に固定された、そびえ立つ４本のバーアンテナ！？

ゲルマラジオは増幅回路を持たないため、どうしても音量が小さくなりがちです。 外部アンテナ、アースを使わず、バーアンテナのみで電波をキャッチして受信しようとすると、なおさらのことです。 音量を増やす方法はないかと色々と考えているうちに「何台もゲルマラジオを接続すれば、それだけ音量が増えるかも？」とアイデアを浮かばせる人は多々いると思います。 でも実際に試してみたという報告例が見当たらないので、試作してみましょう。 とりあえず、４台のゲルマラジオを接続してみました。 題して「カドラのゲルマラジオ」です。

４台のゲルマラジオを１台にまとめる

実際に試作する回路を考えてみましょう。 まず、前記のアイデアによる回路として、４台あるゲルマラジオの出力を直列に接続し、一つのイヤホンに出力を集中させます（回路図１、２）。 これでも良いのですが、ダイオードを４本も使い続ける必要はあるのでしょうか？　 ４台分のゲルマラジオの検波を１本のダイオードで代表させましょう（回路図３）。 また、バリコンが４つあるので、このままだと同調操作を４回も繰り返さなければいけないので、使い勝手がとても悪いです。 バリコンも１つにまとめましょう。 同じ容量のコンデンサーが４つ直列になっていると見なし、バリコンの容量を１/４に減らせば等価になります（回路図４）。 結局、バーアンテナを通過する電波によって、バーアンテナに誘導される電圧が４倍になる回路に整理されました。

このゲルマラジオで大切なことは、バーアンテナの指向性をそろえて配置することです。 今回は個々のバーアンテナが独立性を保つよう、ある程度離してコアの中心が正方形の位置に来るように配置してみます。 また、バーアンテナ同士の結線は、誘導電流の向きが揃うように注意します。

本当にカドラのゲルマラジオは性能が良いのか？

性能実験用に回路を組み立てた様子。
ダイオードは光電効果を防ぐため、黒色プラスチックケースに納めています。

実際、バーアンテナが増えると、ゲルマラジオの性能はどれだけ向上するのでしょうか。 試作前にバラックの状態でテストしてみます。 使用したバーアンテナはPA-63Rでインダクタンスは360μＨ、ポリバリコンはストレート式ＡＭラジオ用のもので、容量は260pF程度です。 バーアンテナを２本、３本、４本と増やすごとに、220ｐＦ、100ｐＦ、56ｐＦとセラミックコンデンサーを直列に追加し、容量の可変範囲を調節します。 バーアンテナの使用本数とセラミックコンデンサーの切り替えは、ワニ口クリップを付けたコードを利用します。

性能実験は周波数738ｋＨｚ、出力５ｋＷの電波塔から約90ｍ離れた場所で出力電圧を比較しました。 この際、地面からの高低差や人体の接近などで大きく電圧が変動することから、測定条件を同一にするため、地面から約２０ｃｍ、ラジオから１メートルほど離れてデジタルマルチメーターの表示を読み取り、測定します。 その結果、バーアンテナ１本で2.0ｍＶ、３本で10.7ｍＶ、４本で14.5ｍＶと、使用本数が増すほど出力電圧も高くなりました。 また、聴覚上も音量が増えていることから、バーアンテナを１本から４本に増えたことによる、性能向上を確認できました。

なお、バーアンテナの本数と出力電圧がきれいに比例しないのは、バーアンテナの個体差による影響と、ラジオを地面に近い場所に置いたため、バーアンテナ個々の地面に対する高低差（２本目と３本目が地面側、１本目と４本目が上空側の配置）による影響とが複合しているかと推察しています。作品の性能測定ではなく、純粋にバーアンテナと出力電圧の関係を確認するならば、バーアンテナの地上高をそろえた方が良いでしょう。また、バーアンテナ２本の電圧を測定できなかったのですが、自宅へ戻って確認すると、セラコン220ｐＦの容量が抜けていました。セラコンの使用にこだわらず、バリコンだけ接続して測定すれば良かったのですが、後の祭りです。

５ｋＷ局の放送塔から約90ｍ離れた場所です。

地上高の違いで出力電圧は大きく変化します。

高性能を小型で目指すならバーアンテナ

回路図４に準じて組み立て直します。 PA-63Rを４本直列にした場合のバリコンですが、スーパーヘテロダイン式ＡＭラジオ用の２連ポリバリコンで、局発側（トリマー可変で最大値が実測62.9〜68.7ＰＦ）を利用するとＡＭ放送帯をカバーして都合が良いので、これを利用することにしました。 バーアンテナの配置は、性能実験で使用した配置を変更せず、そのまま試作しています。

管理人ＣＲＬの受信地は、５ｋＷ局から約１４ｋｍ離れています。 この条件でも、ループアンテナを使えばゲルマラジオでも受信可能です。 バーアンテナを使用するゲルマラジオとしては、カドラのゲルマラジオは高性能ですが、 これだけ離れていると、さすがにカドラのゲルマラジオ単独でも受信できず、外部アンテナを必要とします。 コイルの断面積が同じであれば、ループアンテナよりバーアンテナの性能が良いかもしれませんが、 大きさを問わなければ、容易に断面積を大きくできるループアンテナにはちょっと敵わない、というところでしょうか。

外部アンテナを使うなら、バーアンテナ１本でも十分にゲルマラジオは作れます。 それでも外部アンテナを使用せず、できるだけコンパクトなゲルマラジオを実現しようとするならば、高性能なバーアンテナを検討していくことになります。 例えば４本のバーアンテナを使用した場合、接近させて同一平面上で平行に配置すればコンパクトになりますが、受信性能は変化するのでしょうか。 それとも、４本を一直線上に並べた方が良いのか、色々な配置方法が考えられます。

ゲルマラジオ４台（quadra）なので「カドラのゲルマラジオ」です。

遊んでいるバーアンテナのタップもラグにはんだ付けしてショート防止。
ダイオードはポリバリコンとイヤホンジャックの間を空中配線しています。