シャンテック電子 製作例 ラジオ・ループアンテナの製作例
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簡単なラジオ工作、ゲルマニウムラジオ、トランジスタラジオとAMループアンテナの製作例です。
ループアンテナの直径と巻数の関係は「電波を受信するには」のページを参考にして下さい。
中型ループアンテナの製作 大型ループアンテナの製作 小型ループアンテナの製作 スパイダーアンテナコイル
アンテナコイルの製作 ゲルマニウムラジオの製作 1石トランジスタラジオの製作 1石レフレックスラジオの製作
2石ラジオの製作 3石ラジオの製作 スピーカーラジオの製作 ソーラーラジオの製作
一辺40cmの中型ループアンテナの製作
AMラジオ用ループアンテナキット

⇒L-001 ループアンテナキットのページ
1辺が40cmの密着巻ループアンテナです。(スパイダー形より簡単で性能は同等です)
巻線にはビニール線を使用しました。ビニール線を使用することによって密着巻にしても、導体と導体の間隔が広くなって浮遊容量を減らすことが出来ます。 

1次コイルを14回と3/4回巻いたところ、AM単連バリコンと組み合わせて中波放送帯域をほぼ全域カバー出来ました。 2次コイルは内側に2回と3/4回巻きます。

ラジオやコンポをループアンテナの近くに置いて、1次側に接続したバリコンとアンテナの方向を調整します。  アンテナ接続端子のあるラジオには、2次側と接続コードで接続します。
コンポの小型ループアンテナには、リンクコイルで2次側と接続する方法もあります。 リンクコイルの作り方は【L-001 ループアンテナキット】のページを参考にして下さい。
ゲルマニウムラジオのアンテナコイルとして使用する場合は、1次側に直接接続します。
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一辺40cmの中型スパイダーループアンテナの製作
中型ループアンテナ(スパイダー型) 1辺が40cmのAM用スパイダーループアンテナです。
巻枠の中心には、木製のコースターを使いました。 木工ボンドが良く接着するように、コースターの裏側の塗装をサンドペーパーで剥がします。
台座は鍋の落し蓋です。 安定は良いのですが少しカッコワルイ気もします。

アンテナの巻枠の腕に金ノコを使って切り込みを入れて、そこに銅線を引っ掛けます。
銅線を1cm間隔で巻くと、巻数が不足して、低い周波数の放送局に同調できません。
5mm間隔で20回巻いたところインダクタンスは305μHとなって中波放送帯域をカバーすることができました。 2次コイルは内側に多めに10回巻きました。
巻き終わったら、銅線が外れないように上から工作用のラワン材の薄い板を張ります。

一辺40cmのループアンテナというのは結構感度が良くて、使い勝手の良い大きさです。
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一辺68cmの大型ループアンテナの製作
大型ループアンテナ

⇒大型ループアンテナの製作ページ
ループアンテナの巻枠には長さ91cm・幅3cmの角材を、中心に切れ込みを入れてX字に組みます。木工用ボンドを塗ってから釘で固定します。
巻枠のコーナーには、幅1.2cm・長さ10cmの角材を取り付け、更に長さ20cmの角材を取り付けます。 それぞれ木工用ボンドを塗ってから木ネジで固定します。
巻枠が大きいため、しっかり固定しないと巻線が弛んでしまいます。

ループアンテナの性能を向上させるため、巻線は間隔をあけて巻きます。
(間隔を広くするとインダクタンスが減少するので、希望のインダクタンスを得るために巻数を増加させる必要あります。 結果としてコイルに誘起する電圧が増加して感度が上がります)
約1cmの間隔で16回巻きますので使用する銅線は長さが約45mとなります。
抵抗ロスを考えて1mmの裸銅線を使用しました。(ホームセンターで売っています)
(裸銅線を使用することによりタップ位置の調整を連続的に簡単にできます)

木ネジに半田付けして巻き始めます。 巻き終わりも木ネジに半田付けします。
巻き終ってから、1本づつ弛みをとるためラジオペンチでネジリます(あまり強くネジると銅線が切れてしまいますので適当に)  完成後インダクタンスを測定すると324μHでした。

【大型ループアンテナのゲルマニウムラジオの製作】へつづく
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直径18cmのループアンテナの製作
直径18cmのループアンテナ 100円ショップで「ゴムの木の鍋敷」というものを見つけ、AMループアンテナを製作しました。
直径18cmでしたので、0.3mmエナメル線を28回巻き(15m程度)、インダクタンスを測定すると317μHでした。 
6本の軸が円形のため、巻線のズレ防止用に両面テープを貼り付けます。 両面テープの粘性のため、うまく密着巻き出来ない時は巻き終わってから親指の爪でゆっくりと密着させます。
密着させないと、インダクタンスは若干小さくなります。
巻き始めと終わりは、木ネジに巻きつけます。
ラジオキットのリードインダクタ(アンテナコイル)の替わりに使用して十分な効果がありました。
※ゲルマニウムラジオに用いる場合は、タップを取り出してインピーダンスマッチングを取ると
感度が上がります。 ⇒ タップについてはこちらを参考にしてください。
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直径21cmのループアンテナの製作
直径21cmのループアンテナ 「木製伸縮ハンガー」でAMループアンテナを製作しました。(これも100円ショップです)
伸縮部の一箇所をはずして六角形にします。
伸縮するので、外した板で伸縮方向に木ネジで裏側から固定します。
(取り外した木ネジは長すぎて板が割れるので短い木ネジを使用します)
各ネジ止め部は事前にボンドなどの接着剤をつけて頑丈にします。
直径は約21cmでしたので、0.3mmエナメル線を23回巻き(15m程度)、インダクタンスを測定すると299μHでした。
タップは、5回巻き、10回巻き、15回巻と3箇所取出しました。
タップは木ねじに巻き線の被覆を剥がして巻きつけます。
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一辺21cmのループアンテナの製作
一辺21cmのループアンテナ 長さ30cmの角材をX形に組み、四角形のAMループアンテナを製作しました。
角材は幅1.5cm、厚さ1cmです。中心に切り込みを入れて組み合わせます。
切り込みに接着剤を塗り、両側から釘で固定します。
一辺が約21cmとなります。 0.3mmエナメル線を21回巻いてインダクタンスを測定すると332μHでした。
タップは、7回巻き、14回巻きで取り出しました。
タップの取り出しは、取り出し位置で巻線の被覆を取り除き、巻線を捩って半田付けしてから1cmをタップの接続点として残し、余りは切断します。
巻き始めと終わりは木ネジに巻きつけます。
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一辺21cmの性能向上型ループアンテナの製作
一辺21cmの感度向上型ループアンテナ2 コイルは右図のように、巻線と巻線の間に分布容量が存在して、容量分が同調回路に影響し高い周波数に同調できなくなります。巻数を減らせば高い周波数まで同調できますが、コイルに誘起する電圧も減ります。巻線の間隔を広げると分布容量は減りますが、コイルのインダクタンスも減少します。
上記の一辺21cmのループアンテナと同じく長さ30cm(幅6cm)の板をX字に組み、巻線を28回巻きました。
密着巻にすると巻線の幅は約1cmでインダクタンスは528μHでした。巻線の幅を約3cmに広げると391μH、5cmに広げると335μHとなりました。 使用してみると、高い周波数まで同調できました。
また巻数が増加したことにより、感度が上がりました。
コイルの等価回路
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スパイダーアンテナコイルの製作
スパイダー形アンテナコイル

スパイダーコイル型紙

3石スピーカラジオとスパイダー形アンテナコイル
写真中の型紙を利用して巻枠をつくり、スパイダーアンテナコイルを製作しました。
型紙を厚紙または薄手のダンボールに張って、ハサミで切り抜きます。

写真上は0.3mmのポリウレタン銅線を13m巻いたスパイダーコイルです。 コイルの直径を大きくするため出来るだけ外側に巻きます。 そのため巻枠に入れる切り込みは型紙の点線までとします。 コイルのインダクタンスは330μHでした。
切れ込みを実線まで入れて0.3mmの銅線を15m巻くとインダクタンスは450μHでした。

太目の銅線を使用するときは型紙の実線まで切り込みを入れます。 巻線の使用長は実際に受信して調整します。(0.3mmを巻いたときの例を参考にして下さい)
実験の時は巻枠を洗濯バサミで挟んで立てると良いです。

スパイダーアンテナコイルの型紙は直径12cmです。 拡大・縮小コピーして、好みの大きさのコイルを製作できます。 拡大して製作するときは、巻枠の材料にはダンボールのようなしっかりしたものを使います。
スパイダーアンテナコイルの性能は、巻線の外周の直径と同じ直径の円筒型のアンテナコイルとほぼ同じ性能になります。

写真下は「K-010 3石スピーカーラジオ」のアンテナコイルに使用しているところです。


スパイダーアンテナコイルの型紙.pdf 
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アンテナコイルの製作
アンテナコイル アルミホイルの芯(直径36mm)にポリウレタン銅線(0.3mm)を巻いてAMラジオ用のアンテナコイルを製作しました。

アンテナコイル(上)はポリウレタン銅線を13m密着巻きです (インダクタンスは332μH)

アンテナコイル(中)はハニカム巻風に10m重ね巻きです (インダクタンスは323μH) 
AM単連バリコンを接続して受信すると、高い周波数には同調できませんでした。
重ね巻にすることによりインダクタンスは増加しますが、巻線と巻線の間の分布容量も増加して同調回路に影響するためです。

アンテナコイル(下)はハニカム巻風に8m重ね巻きです (インダクタンスは269μH)
同調回路に使用すると分布容量の影響でコイル(上)と同程度の範囲を同調できました。

受信機の感度は コイル(上) > コイル(中) > コイル(下) となります。

アンテナコイルの巻線は重ならないように巻くと性能が良くなります。
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板に組立てる ゲルマニウムラジオの製作
ゲルマニウムラジオの製作例

ゲルマニウムラジオの製作例

ゲルマニウムラジオキットの製作例

⇒ゲルマラジオの製作ページ
ゲルマニウムラジオ基本キットで、板の切れ端に半田付けなしでゲルマラジオを製作しました
【写真上】
アンテナコイルはアルミホイルの芯(直径36mm)を利用してキット付属のポリウレタン銅線を13m巻きました(インダクタンスは332μHでした) リード線はコイルの芯の裏側でテープで固定します。 完成したコイルは画鋲で板に取り付けます。

ゲルマラジオの配線にはアンテナコイルの引き出し線を利用します。
10cm程出しておいてサンドペーパーで被覆を剥がして木ネジに一旦巻きつけ、更にポリバリコンの端子に巻きつけます。
(ポリバリコンは両面テープで板に貼り付けておきます)
ゲルマニウムダイオードのリード線を木ねじに巻きつけます。
セラミックイヤホンのリード線は裸銅線(ポリウレタン銅線の被覆を剥がしたものでも良い)と絡めて木ネジに巻きつけます。

【写真中】は木ねじの代わりに画鋲を利用して、配線したゲルマニウムラジオです。
アンテナコイルは左側の黄色と白色の画鋲に配線します。

【写真下】はゲルマニウムラジオキットの配線済みラグ板を板切れに取り付けたものです。
工夫次第で半田付けなしでも完成できます。

半田付けをしないと長期的には接触不良が発生しますので、実験用に限られます。
ゲルマニウムラジオは、電波のエネルギーだけでイヤホンを鳴らします。 性能の良いアンテナで電波を十分に捕えて受信感度を上げる必要があります。
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ループアンテナ一体型のゲルマニウムラジオの製作
ゲルマニウムラジオ
⇒ゲルマラジオの製作ページ
外部アンテナを接続しないで放送を受信できるように、プラスチックの書類入れケースを利用した、ループアンテナと一体型のゲルマニウムラジオを製作しました。
ポリウレタン銅線(エナメル線)が巻き良いように、ケースは側面が斜めでないものを選びます。 
ゲルマニウムダイオードとセラミックイヤホンはビスにナットで固定します。
アンテナコイルの巻き始めと巻き終わりはテープで固定してからビスに巻きつけます。
ゲルマニウムラジオ基本キットに付属しているポリウレタン銅線の長さは15mですので巻き数が不足して、最低同調周波数はは600kHz程度になります。 もう少し低い周波数の放送局を受信するときは巻線を2〜3m足します。 
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醤油差しで作る ゲルマニウムラジオの製作
醤油差ゲルマニウムラジオ プラスチック製の醤油差しを利用して、ゲルマラジオを製作しました。ゲルマニウムラジオ基本キット付属のポリウレタン銅線でアンテナコイルを巻きます
アンテナコイルは、周囲の直径が約7cmなので、巻線は12m使用しました。インダクタンスを測定すると310μHでした。
ポリバリコンは事前にゲルマニウムダイオードやアンテナ線を半田付けしてから取り付けます。イヤホン・アンテナ・アース線は醤油差しの注ぎ口から取出しますが、バラック配線のためポリバリコンにストレスがかからないように注ぎ口の内側で一度縛っておきます。
【コイルの巻き方】
巻き始めの位置にピンバイスで穴を開けて銅線を中に通し、テープで仮止めします。
すべて巻いたら、穴を開けて銅線を中に通しテープで仮止めします。強力接着剤を内側から穴に塗ってコイルを固定します。
巻線の上からテープを巻いても固定できます。
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一辺30cmのループアンテナを使用した ゲルマニウムラジオの製作
小型ループアンテナのゲルマニウムラジオ アンテナコイルに1辺30cmのループアンテナを使用して、ゲルマラジオを製作しました。
巻枠に支柱を取付けて台座に固定します。
ポリバリコンは固定具で巻き枠の中心に取り付け、ラグ盤をキット付属のスペーサを利用して、ポリバリコンの近くに木ネジで取り付けます。
ゲルマニウムラジオキット付属のリードインダクタの代わりに、ループアンテナを接続します。
タップは7回目から取り出すと感度が上がりました。
アンテナコイルのタップ
コイルのタップ
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一辺68cmの大型ループアンテナを使用した ゲルマニウムラジオの製作
大型ループアンテナのゲルマニウムラジオ アンテナコイルに大型ループアンテナを使用して、ゲルマラジオを製作しました。
ゲルマニウムラジオキットをラグ板に組み立てて、木ネジで取り付けます。
リードインダクタの代わりにループアンテナを接続します。
タップ位置調整用の『みの虫クリップ』を取り付けたビニール線は事前にラグ板にj配線しておきます。タップの位置はアース側から4周目に接続すると、感度が最良となりました。

一辺30cmのループアンテナでは、蚊の鳴くような音量でしたが、一辺68cmにした効果は十分ありました。
 (ゲルマニウムダイオードの代わりにシリコンダイオードを接続しても十分聞こえます)
感度の良さに感激して、イヤホンの代わりにアウトプットトランス(ST−32 1200Ω:8Ω)を介してスピーカーを接続してみると、スピーカーに耳を近づけて聞こえる程度の音量ですが、しっかり鳴っていました。 受信電界の強いところでは、もっと音量が上がると思います。
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直径21cmのループアンテナを使用した 1石トランジスタラジオの製作
1石トランジスタラジオ アンテナコイルに一辺21cmのループアンテナを使用して、1石トランジスタラジオを製作しました。
巻枠を製作したときの余りの板を、巻枠の中心の裏側に斜めに取り付け、アンテナを安定させます。
ポリバリコンは固定具で巻き枠の中心付近に取り付けます。
ラグ盤は、キット付属のスペーサを利用してポリバリコンの裏側に木ネジで取り付けます。
電池BOXも裏側に取り付けます。
1石トランジスタラジオキット付属のリードインダクタの代わりに、ループアンテナを接続します。
タップは使用せず、アンテナコイルの巻き始め、巻き終わりを接続しました。
放送を受信してみると十分な感度が得られました。 放送局によっては大きすぎる程の音量が出るので、アンテナの方向を調整して適度な音量にします。
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CDケースにループアンテナを巻いた 1石トランジスタラジオの製作
CDケースの1石トランジスタラジオ

⇒1石ラジオの製作ページ
CD−Rの空きケースを利用して1石トランジスタラジオを製作しました。
ケースに銅線を巻いてアンテナコイル(ループアンテナ)を作ります。
ケースの直径は13cmなのでポリウレタン銅線を14m巻きました(インダクタンスを測定すると318μHでした)。
1石トランジスタラジオキットを配線したラグ板へ、製作したアンテナコイルを仮配線して放送を受信してみます。 
受信してみると、高い周波数の放送局が受信できないので巻数を1回減らしました。
(コイルの巻線間に発生する浮遊容量が、ポリバリコンの容量に加わって同調回路に影響を与えています)
完成したアンテナコイルは外側にテープを巻いて固定します。
ラグ板・ポリバリコンをビスで取り付けてからコイルを配線します。 
電池BOXはケースの底側に両面テープで貼り付けます。
アンテナコイルの方向を調整して放送を受信してみると、ゲルマニウムラジオと段違いの感度の良さです。 
トランジスタ1石の簡単な回路ですが、トランジスタの増幅作用に感心させられます。
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小型ループアンテナを使用した1石トランジスタラジオの製作
小型ループアンテナを使用した1石トランジスタラジオ

⇒1石ラジオの製作ページ
一辺が14cmの小型ループアンテナを使用した1石トランジスタラジオを製作しました。
巻枠の中心と台座には、DIY店で購入した100円の木製のコースターを使用しました。
コースターはニスで仕上げてあるので、木工ボンドが良く接着するようにサンドペーパーでニスをきれいに剥がしてから使用します。
巻線を引っ掛ける軸は、竹製の割り箸を2.5cmに切って、巻枠にドリルで開けた穴にカナヅチで打ち込みます。(ガタつかないように事前に木工ボンドを塗っておきます)

製作した正方形の巻枠の対角線は20cmなのでポリウレタン銅線を15m巻きました。
(インダクタンスを測定すると316μHでした)。
ポリバリコン、電池ホルダは両面テープで固定します。
小型で(かわいい?)ループアンテナですが、1石トランジスタラジオと組み合わせると十分実用になる感度が得られました。
 詳細は「1石ラジオの製作ページ」をご覧ください。
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1石レフレックスラジオの製作
1石レフレックスラジオ 1石レフレックスラジオキットを100円の四角い木製コースタ一の裏側に組み立てました。
アンテナにはビニール電線を20cm使用しました。 屋内配線用のVVF電線(1.6mm)です。
ホームセンターで手に入ります。
アンテナを固定する金具は、額縁などを吊るすヒモを固定する金具を広げて使いました。
アンテナの先端が尖っていると危険なので、ラジオペンチで丸め込みました。
1石レフレックスラジオキットはとても感度が良いので、こんな小さなアンテナでも小型ループアンテナを使用した
1石トランジスタラジオに負けません。

レフレックスラジオの動作については電波を受信するを参考にしてください。

※ K-006 1石レフレックスラジオキット(2SK241)は販売終了しました。
  K-012 1石レフレックスラジオキット(2SC1815) を販売しています。
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2石トランジスタラジオの製作
2石トランジスタラジオ(ケース入)

 ⇒ 説明書.pdf
2石トランジスタラジオキットを透明ケースに組み立てました。
ラグ板はケースの裏側からビスでとめました。 (机の上に置くと少しガタつきます)
スイッチはつけてありませんので、バッテリースナップを抜き差しします。
電池はバッテリースナップを抜き差しが簡単になるように両面テープで固定しませんでした。
アンテナはキット付属の1mのビニール線で感度良好です。

2石トランジスタラジオキットは、【高周波増幅】→【検波】→【低周波増幅】のストレート方式の簡単なラジオですが、選択度・感度とも良いので、十分実用になります。
リードインダクタを10μHに変更すると3MHz〜10MHz位までの短波帯が受信できます

透明ケースに組み込むとラグ板の配線が見えるので、こんなに少ない部品で放送が綺麗に
受信できると、自慢(?)したくなります。 1石レフレックスラジオキットも同様に組み込めます。


※ 2石トランジスタラジオキットは3V仕様に変更しましたのでケースに入りません。

※ K-004 2石トランジスタラジオキット(2SK241)は販売終了しました。
  K-011 2石トランジスタラジオキット(2SC1815) を販売しています。
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3石トランジスタラジオの製作
3石トランジスタラジオ ラグ板を3石トランジスタラジオキット付属のスペーサを利用して、木ネジで木部台座に取り付けます。
ポリバリコンの固定具の寸法は右図の通りです。
材料は、加工が簡単な厚さ1mmの塩ビ板を使用しました。
折曲箇所は、半田ごてに近づけるとすぐに軟らかくなるので、ラジオペンチで直角に折り曲げます。
他に、アクリル板・アルミ板も加工は比較的簡単です。
キット付属の1mのアンテナ(ビニール線)を伸ばすと、放送局が受信できます。 消費電流は約100μA(1.5V)ですので、電池を入れっぱなしで、数か月間動作します。
ポリバリコンの固定具
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スピーカーを鳴らす3石トランジスタラジオ+2石アンプの製作
スピーカーを鳴らす3石トランジスタラジオ+2石アンプ 3石トランジスタラジオキットはアンテナコイルにリードインダクタを使用していますが、ループアンテナに変更すると、イヤホンから大音量で放送が聞こえます。
そこでスピーカーを鳴らすことにしました。
直接スピーカーを駆動できないので、「A-001 2石アンプキット」を追加します。 写真右は単3電池1本(1.5V)ですが、単3電池2本(3V)にすると感度が上がります。
小型スピーカーは、日本酒の一合枡で製作したスピーカーBOXに入れて鳴らすと結構よい音が出ます。
MyRadioという感じで、一人で聞くには十分です。
放送局の電波の状態により、結構大きな音量がでますので、アンテナの方向を調整して適度な音量にします。
3石トランジスタラジオ+2石アンプ(裏面)
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スピーカーを鳴らすソーラーラジオの製作
スピーカーを鳴らすソーララジオ(3石ラジオ+2石アンプ)

  太陽電池
ループアンテナを接続して感度を上げた、3石トランジスタラジオキットと2石アンプキットで、
スピーカーを鳴らすソーラーラジオを製作しました。 100円ショップで購入したコレクション
ケースを利用してスピーカー、ポリバリコン、ソーラーパネル等を取り付けます。

太陽電池にはNiCd(ニッカド)電池からの逆流防止用ダイオードを取り付けます。
◎逆流防止用ダイオードには電圧降下の低い(約0.2V)ゲルマニウムダイオードかショットキー・バリア・ダイオードを使用します。
◎シリコンダイオードの場合は、約0.7Vの電圧降下が生じますので効率が悪くなります。
◎簡単な充電回路ですので、ニッケル水素電池は使用できません
ニッカド電池は、ホームセンター等で購入できる庭園用ソーラーライトから取り出せます。

ループアンテナはジャックを利用して接続しますが、アンテナからのコードの漂遊容量(浮遊容量)が問題となります。(特にコードをより合せると増加します)
漂遊容量のため同調回路のコンデンサ容量が増加して高い周波数が受信できなくなるので、コードはより合わせないようにします。
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2石トランジスタラジオ+2石アンプキットでソーラーラジオを製作しました
2石トランジスタラジオ+2石アンプキット 太陽電池パネルはホームセンタで購入した、庭園用
ソーラーライトから取り出しました。
簡単に取り外せます。(写真右)
中に入っているニッカド電池も利用しました。
直射日光に太陽電池を当てると、スピーカーを鳴らした
状態で、約4Vの電圧で発電しました。
直射日光が当たらないときは、ニッカド電池で動作します。

⇒ 2石トランジスタラジオ+2石アンプの製作例
ソーラーパネル(太陽電池)
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3石ラジオキットを使用したソーラーラジオの製作
3石ソーララジオ(正面) 3石トランジスタラジオキットを使用して、ソーラーラジオを製作しました。 ケースは小型の食品タッパを利用して周囲にアンテナコイルを巻きます。
巻始めと終わりは、ケース内に固定したラグ版に半田付けし、巻線がずれないようにテープを上から貼ります。 
外周は約28cmで(直径9cmの円と考え)0.3mmのエナメル線を46回巻き(約13m)ました。 完成したアンテナコイルのインダクタンスを測定すると324μHでした。
太陽電池は起電力1.5Vのものを使用します。3石トランジスタラジオキットは1V以上の電源があれば動作するので、直射日光に当てなくてもOKです。 雨の日や夜は乾電池で動作させるため、切替スイッチを付けます。

3石ソーララジオ(裏面)
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