こんなのがあるくらいHP8640Bはアマチュア無線の世界ではポピュラーらしい。

HP-8640 Service Page

以前ここは立ち読みしたことがあって、その時にHP8640Bのフロントを天井に向けてはいけないというHPの退職した人から伝え聞いたアドバイスを見つけた。

更に読んでいくと、知らないでそれをやってしまってオシレータが発振不良を引き起こしてしまった人の話が書いてあり、今度は逆にフロントパネルを地面に向けてしばらく置いておいたところオシレータが復活し更に通常状態に戻してしばらくしたら完全に直ったという話。

電子機器とはいえ、中には精密機械が入っている装置なので内部にグリスとかがたっぷり塗られているのは確か。知らないっていうのは怖いよね。

また検索したら次々と見つかるHP8640B修理記

HP 8640B Restoration Project

読んでいるとわくわくする名作。

既に何台かHP8640Bを持っていて更に１台eBayで買ったら可哀想なぐらい酷く傷ついていて雨ざらしでさび付いていたらしい。当然故障品。故障箇所を特定し直していったという内容。

HP8640Bの内部の作りは基板はすべて金メッキで錆びない作りなのだけどコネクタだけは一般用途のものなので保存環境が悪いと錆びてしまう。ここも弱点ではある。

電源トランスと基板のコネクタ部分がさび付いて接触抵抗が増えたために次第に熱を持つようになり半田が溶けるまでに至っていたらしい。それでECL電源部も壊れHPカスタムのECLチップが壊れたらしい。

さすがにeBayはヤフオクと規模が違うのでHP8640Bの中古パーツも売られているらしい。さすがに全部を交換するには費用がかさむので著者はHPカスタムECLプリスケーラーをモトローラーのMC12093というDigiKeyで今も売っているチップに置き換える回路をこしらえてなおしたらしい。そのあたりのいろいろな工夫やカットアンドトライもなかなかおもしろい。

つくづくHP8640Bはすばらしい装置だ。

いろいろ使われているらしい。bi-componentというのは２剤混合して硬化させるタイプ。

釣りでルアーを作る時にパーツを接着するのに使われたり、ドールの目（これもエポキシで様々な色や形、模様のものが売られているらしい）を接着したり、建築の内装を接着したり（これがいわゆるシックハウス症候群の原因）、鉄粉をたっぷり混ぜたタイプは固まると鉄より強度が出て切削や穴開けができるとか。

今回は強度は普通で良く絶縁性を保たないといけないので普通のエポキシレジンでよさげ。

問題はどこでちょうどいろいろ売っているかというところ。DIYショップとかは長い間行ってないけどまだやっているのかな。秋葉原は遠いし、電車賃が馬鹿にならない、探すだけで疲れそう。

自転車が欲しくなった、ヤフオクだと折りたたみ式とかのが桁違いに安いのだけどどうなんだろうあれは。

一回限りの修繕になってしまうので慎重に事を進める。

以前済んでいた隣町にあるホームセンターに行ったらまだあった。

入ると正面突き当たりに接着剤コーナーというか棚があって業務用から趣味、工芸、工作用いろいろある。

２種剤タイプもいろいろあり、硬化時間も長いものもあれば短いものもある。迷ったけど結局無色透明というのを買ってきた。



あとはロータリースイッチアセンブルを部品を無くさないように分解するのと、接着作業を一回で失敗無く完璧に行うために事前に練習が必要。

P.S

あとで気づいたのだが、無色透明だと２剤を混ぜ合わせた時に十分混ぜ合わされたかどうか目で見てもわからないという問題があった。最初そのため混ぜ合わせが不十分で時間が経っても十分な硬度に達せずにブヨブヨだった。色つきのであれば混ぜ合わさったかどうか見分けがつくと思われる。

ここ最近カウンターはヤフオクで出物が続いている。

人気が高いのはマイクロウェーブカウンタ。個人では新品は手が届かない超高級品。マイクロウェーブ帯のアマチュア無線家にとっては涎がでる程欲しいものらしい。もちろんカウンターの性能的には最高峰だけど。

良く出るのは古い100MHzぐらいまでのタケダ理研時代のものやAdvantest、HPとかのポピュラーなユニバーサルカウンタ。このレベルのはTR5822を持っているのでパス。

あまり出ないのが1GHzぐらいまで測れるやつ。前回そういう仕様の無名メーカーのカウンターを買ったけど表示に偽りありというもので実力は650MHzぐらいまでだった。改造すれば1GHzはいけると思うけど部品の輸入代とか考えると１万円ぐらい予算が必要。

というならちゃんとした出物が無いかなと期待していたら出てきたことは出てきたけど、前回入札したTR5823Hは終了間際に他の人にさらわれてしまった。値段的には安かったのだけどね。残念。

TR5823Hは前にも書いた通り、TR582xシリーズの最上位版で高安定基準発振器を標準で内蔵しているタイプ。基準周波数出力を他の機器に使うことも出来るので一石二丁。それだけでも価値がある。このシリーズは内部の基板は全シリーズ共通で実装が違うだけのように見える。制御用マイコンのファームウェアROMもたぶんモデル毎に違うだろう。TR5821とTR5822の違いは確かリア側のGPIBの有無に基準発振器の精度の違いぐらい。基板にはこの２つを切り替えるためのジャンパワイヤーがある。でももうAdvantestはこういった分野からは撤退してスペアナとか一部のハイエンド製品しかやらなくなったのね。

今回落札したのはその後出てきた何台目かのもの。電源が入るだけの確認状況なので、もしかしたら1GHzのプリアンプが飛んで計測できないとか故障持ちの可能性があることは承知の上。

落札価格は秋月とかの新品の1GHzのカウンターよりは安い程度。今まで出た同じTR5823Hとしてはかなり高めの開始価格設定だったせいもあって誰も他には入札する人は居なかった。出品業者が或程度中古測定器相場を反映した開始価格設定をするようになったのもあるかもしれないが、中古測定器屋で見る値段よりは遙かに低い値段である。

完動品ならかなりお得だということに。故障持ちでも高安定基準発振器としての価値はある。

HPとかの高性能なアンチークなカウンターも良いけど、あれは大きすぎる。９インチラックとかに入れるやつだからね。

最近ヤフオクでも図体の大きいのは機能や性能が良くても敬遠される傾向にあるようだ。日本の住宅事情もあるのだろう。確かに拙宅でもHPの大きな測定器は身に余るものがある。第一重量物になるので容易く移動させたり出来ないのも嫌われる一因だろう。数十キロとかの重さになると置いたら最後もう動かせない。

アナログのオシロも欲しいけど事務所に持っていったままの475を持ち帰ってオーバーホールすればいい様な気がする。アナログオシロでカーソルリードアウト機能のついたのは持っていないので便利そうで一台は欲しいのだが。電圧測定器の代わりになるし。

あと持っていないので必要なのがパワーメーター。信号出力機器は多数持っているけど出力レベルを測定する手段が無いのでそれを使って自作回路の評価をする際にパワーレベルが狂っていれば正しい結果が得られない。アッテネーターの評価も出来ない。自分で簡易パワーメーター作るという手もあるけどそれを校正するには或程度まともなパワーメーターが必要。

やはり誰もがひとつ測定器を買うとそれを評価したり簡易校正するための別の測定器を何種類も揃えないといけないという罠にはまって来たのだろう。典型的に同じ道を歩んでいる気がする。

真空管はやらないぞ、きっと真空管テスターとか真空管電圧計とか買わないと気が済まなくなるだろうから。とは家今でも実家の物置には昔集めた真空管が山ほど眠っているのだが。大人になったらこれで無線機とか作ろうとしていたのかもしれない。アンチークな真空管ラジオとかも目の毒だな。気を付けよう。

あまり中途半端にばらして放置しても気がかりになるだけなので今夜とうとう禁断のロータリースイッチアセンブルを分解開始。

機構部品数が多いので床に落としたり無くさないように手持ちのステンレス製トレイ（昔もやし栽培用に使っていたもの）を見つけ出してそれの中で分解することに。これまで机の上で細かいパーツを何度床とかに落として行方知れずになった苦い経験からである。すぐ買えるチップ部品とかならいいけど、代替品が無いものに関しては無くしたら最後なので念には念を入れる。

分解方法はサービスマニュアルの鳥瞰図を見てもなかなかわからない。なるべく分解する部分を少なくした方があとで組み立ての手間が少なくてする。なので外す部品やネジは最小限に。

結局ネジはすべて外し、可変抵抗器の軸を止めているロックワッシャーを外し、２つのロータリースイッチの軸に止めてある２つの歯車を外すことで問題の接点部分のついたローターを取り外すことができた。

分解途中でやはり外れかけていたもう一個の接点が脱落した。最終的に円盤部分を取り外してみたら残る１個の接点も虫の息で樹脂の突起が破断して脱落寸前だった。



その次の瞬間残酷にもその接点も脱落してトレイの中に落ちた。

バンド切り替えスイッチがこうも壊れているのだから他の同様のスイッチもやばいのではないだろうかと心配になってルーペで確認してみた。

これが驚愕の新事実に光を当てる結果に。他の２つのロータリースイッチの接点はまったくもって問題なかった。より細部まで様子を見ると壊れてしまったスイッチと様子が異なっていることがわかった。

接点が脱落してしまったスイッチの方は接点の根本部分を水平方向で支えるガイド部分が整形された時のままの状態であるのに対して、接点が今も無事な他のスイッチでは一部溶けたように変形しているのが見える。ルーペで拡大して良くみると、それは意図的に接点の根本の板部分を上から押さえつけるように一部が溶接されているようだ。壊れてしまった方にはそれが無い。これが無いと接点の根本部分には接点の接触部分にかかる応力がてこの原理で増幅され大きな力が根本を引き起こす方向に作用する。



ガイドを一部溶かして接点の根本部分を押さえるようにすることで接点を固定している樹脂突起に引っ張り応力がかかるのを未然に防止していたのである。

ということは壊れてしまったスイッチは製作時にそれらの処置が施されていなかった製造不良ということになる。本来施されていれば今もまったく問題なく機能していたはずが、パーツ製造時に人手によるそれらの重要な処置が忘れられてしまって世界中に沢山の故障したHP8640Bを生み出す結果になったと言える。

誰も明らかにしなかった原因にまでたどりついてしまった。

さて、問題の修理方針だが、ロータリースイッチの円盤部分はちょうど180度反対方向に使用されていない（予備？）同じ形状の突起部分がある。つまり１８０度まわせばまだ無傷の樹脂突起があり接点を製造時と同じように固定することができる。もともとの部分は突起が破断してしまっているので正確な位置に脱落した接点を固定するのは難しいものがある。

たぶん半田鏝とかで他の正常なスイッチと同じようにガイドを溶かして根本を押さえつけるようにすれば十分なのかもしれないが、顕微鏡的な作業になるのでうまく出来るか自信がない。なのでエポキシ樹脂で念のために固定することにする。

その前にエポキシ樹脂が接着するように汚れを洗浄しておかないといけない。基板洗浄剤を吹き付けて乾燥させた。

次に脱落した接点にまだ破断した樹脂突起の先端がくっついているのでそれをルーペで見ながらカッターナイフの先で引っかけて取り除く。そうしないと新しい方のローターの樹脂突起にはまらない。

そして３つの接点を新しい方のローターの所定の位置の樹脂突起にはめ込む。この段階ではゆるゆるで製造時にはおそらく突起部分をリベットの様に熱で少し変形させて接点を固定していたのだろう。実際接点の突起部分は丸くつぶれた形をしていた。本来は更にとなりにあるガイド部分を熱で変形させてテコの先端部分を押さえ付けるようにするはずだったのだろうけど作業者がずるをしたか忘れたかで非常に弱い部分で接点をローターに固定しているだけの状態で沢山のHP8640Bが出荷されていったと思われる。身から出た錆びをは言え、ほんの些細な怠慢や配慮の欠如が製品の寿命を早めてしまうという典型例である。まったくもって残念なことである。



実はもう片方のスイッチの接点に指で触れるとがたついているのが判明した。こちらはちゃんと根本がガイドで押さえつける処理が施されているが実は不十分でテコの先端が浮いていた。これも時間の問題で突起部分が破断することになるだろう。なので補強としてエポキシ樹脂を塗布して固定することにした。



硬化するまで十分時間をおかないといけないが３０分ぐらい経過した時点で接点を指で触れても以前のようながたつきは見られなかった。少しエポキシ樹脂の量が多すぎて余計なところにも流れてしまったが問題ないだろう。

問題の接点が脱落した方のスイッチの方は、ピンセットの先のようなもので接点の根本部分を押さえながらハンダ鏝で樹脂突起部分を溶かしてつぶして仮固定。本当はリベットをつぶすような感じの器具で押しつぶすのだろうけどそんなものは無い。それとガイド部分の樹脂もハンダ鏝で一部溶かして接点の根本部分のテコの先端となるところを押さえるように整形してだいぶ落ち着く。その状態でしっかり固定されるようにエポキシ樹脂を塗布して完成。これを完全に硬化するまで放置した後くみ上げてみることにしよう。



残りもう一つのスイッチも心配ではあるが現状しっかり接点の根本が固定され浮き上がっていないので良しとする。これ以上分解すると元に戻せるかどうか自信が無いのもある。

一夜明けて、ビニル板の上で予め練ったエポキシ樹脂が固まっているのを確認してロータリースイッチアセンブリを組んで本体へ戻す作業を開始。

本当にスイッチの回転軸の位置はこれでよかったのか確認のしようが無いが分解前に撮影した写真と円盤の向きとかを見ると合ってそうなので組み立て開始。

本当は外す必要のないネジまで外していたことを今更気づく。

歯車の固定ネジを締め付ける段階でひとつ六角ネジがバカになっていることが発覚。仕方ないので大丈夫な片側だけで締め付ける。つまみを仮に取り付けて回してみると大丈夫な模様。

なんとかロータリースイッチアセンブリの組み上げは終了。あとはこれを本体の元の位置に戻すだけ。

本当はつまみの位置を少し変えた方が取り外しや復元が楽だったらしい。本体側のシールドされたスイッチボックスの回転軸とクランクで連結するのだがそこがうまく中心が一致しない。実はフロント側の軸受け部分に座金をつけて微妙に傾きを調整していたようだ、床の上からそれらしい座金が見つかった。

無事本体へ戻し終わり、つまみを取り付け直してあとは動作確認。

あとはつまみの位置と出力周波数があっているかどうかの確認。

電源を入れて出力に周波数カウンタをつないでやってみると合っているようだった。無事リストア完了。



写真は一番高いrangeで750MHzを出力している時のもの。カウンタも750MHzを表示している。

それにしてもこのHP8640Bのつまみが固いこと。なんどか左右に目一杯まわしきったりしていると指の皮が真っ赤になってヒリヒリしてくる。固さのほとんどはおそらく回転軸の軸受け兼ラッチ部品からくると思われるので機構的なものなのでどうしようもない。こうしたことから機械的なダイヤルというのはその後姿を消したのかもしれない。

FM Deviationのつまみがあっているか確認しようと内部FM変調動作を初めて試してみた。FMラジオを傍らに置いて93MHzを出力させて試聴してみた。変調周波数は別のつまみで1KHz,400Hzが選択可能どちらもあっている。ただこのとき変調度を表示するようにメータースイッチを切り替えたのだがまったく針が振れないのは良いのだろうか？　これはまた別の機会にでもサービスマニュアルを見てチェックすることにしよう。

とりあえずほっとした。

Sabtronicsのカウンターには確認していないがおそらく形や周辺の回路構成や機能からすると昔ポピュラーだったICM7216というワンチップ周波数カウンターICが使われているのは想像に難くない。

検索するとこのICを使って多くのアマチュア無線家の方が周波数カウンターを自作されていることがわかる。現在はこのIC保守品種なので入手できるかどうかは不明。

中には10GHz用のカウンターまでこれを使ってこしらえた方もいるようで、ほとんどはプリアンプ部とプリスケーラー部が違うだけであとはどれも一緒。マイクロ波帯のプリスケーラーは大抵は速度が厳しいので高速なD-FFをチェインする形にならざるを得ないためどれも1/2**nという形になっている。このためそうしたプリスケーラーを使う場合にはカウンターICにつなげる基準周波数発信用クリスタルを10MHzの代わりにそれにプリスケール値の分母で割った値を用いることでちゃんと１０進で表示されるようになるということを知った。例えば1/1024のプリスケールならば10MHzを1.024で割った値の9.765625MHzを用いるとか。

まだまだこのカウンター使えそうではある。

昨日発送の連絡があったので心待ちにしていると無事届いた。

いつもながら中古機器専門業者の梱包は丁寧だ。ビニール膜で宙に浮くような感じで輸送中の振動や衝撃が最大限緩和されている。



取り出して見た感じでは結構使用感があって綺麗ではないがそれは問題ではない。

押しボタンを押した感じでは→キーがどうも感触が良くない。それ以外は既に持っているTR5822と同じ。

さっそく電源を入れてみるとセルフチェックの10MHzが表示されたのでHP8640Bに入れてチャネルCで1GHzまでカウントされるか確認してみた。やはり→キースイッチが逝っているようで←キーでチャネル選択を変更。



まったく申し分ない。完動品である（→キーのタクトスイッチの故障を除く）。

さて最も関心のあるRohde & Schwarz SMLUのバンド７を測定してみた。



なんとまったく問題ない。ちゃんと1GHzまで問題なくカウントされた。SMLU側に問題が無いことがこれで確認できた。2Gsのオシロで見えた奇妙な波形は単純にエイリアスだったということがはっきりした。

ほっとしたと同時に得した気分になれた。

→キーのタクトスイッチ交換はどうしようか。またの機会に考えようとりあえずは現状←キーが使えるので問題なし。

外観やスイッチが逝っているとか使用感があると思ったらタケダ理研時代のTR5823Hだった。

既に持っていたTR5822はAdvantest時代のものなのでどおりで新しく見えたはず。

中を開けてみたら密閉度が高いのでまだ独特の基板臭が漂っていて新品の用にピカピカしていた。さすがカウンターのタケダ理研である。



TR5822を見た時にシリーズで基板が共通だと思っていた通りいくつか部品や基板が追加実装されている。しかしAdvantest時代に基板は改版されていてタケダ理研の時代とは一部異なっていた。

基本的には同じなのだろうけどROMがピギーバックされたマイコンがGPIB基板上にあったり（Advantest時代のはベースボード上に変わった）。

壊れたタクトスイッチの様子を見ようと思ってフロントパネル基板を外そうとしたが、どうやって外すんだこのネジはという状態で手が付けられず。基板を化粧板に固定しているネジが外せればいいんだけど短い柄のドライバではネジ山にドライバーの先端が届かない程隠れてしまっている。それにベースボードとフロントパネル基板が三角形のプリアンプ基板でしっかりハンダ付けされて一体となってるし。

今のところ←キーがまだ機能しているからいいものの、実は時々接触が悪くてこれも早晩逝きそうな予感。壊れた時に少し長い柄のドライバーを用意して修理しよう。

TR5823Hの内部の高安定基準発振器はよくヤフオクで見かけるTOYOKOM製のもの。周波数微調整用のポテンションメーターののぞき穴は購入メーカーの社内校正済みシールで封印されていた。ちゃんとした会社で使われていたらしい。発振器自体はカウンター内部の機密性の高さによって作られた当時のままピカピカ。別のカウンターで基準周波数を測ってみるとまあそんなに互いに狂いは無い模様。