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2015年10月10日 (土)

スマホSDR用にネックストラップ型アンテナを作ってみました

 現在、下記の組み合わせで移動用のSDR(Software Denined Radio)を構成しています。

  アンテナ:ホイップアンテナ
  USBチューナ:REDSPYCE LT-DT306SV(FC0013+RTL2832U)
    Android端末(スマホ):Covia FLEAZ F5 CP-F50aK
  SDRアプリ:SDR Touch, RF Analyzer等

【FLEAZ F5+LT-DT306+Whip Antenna】
Fleaz_f5ltdt306whip_antenna_1

Fleaz_f5ltdt306whip_antenna_2

 空港やホテルで利用することを想定しています。
 ホテルのベランダ等で使用する場合は問題ないのですが、空港の出発ラウンジでアンテナを伸ばしてエアバンドを受信するのは一寸気が引けます。(かなり怪しい?)
 
 ということで、なるべくアンテナが目立たないようにカモフラージュすることにしました。

 携帯電話の基地局の場合は樹木に偽装するのが一般的なようですが・・・

  2013年06月12日 08時59分59秒
  自然に生えている樹木のような擬装をしたが不自然極まりない携帯基地局を集めた「Invasive Species」
    http://gigazine.net/news/20130612-12-photos-of-ridiculous-cell-phone-towers/

 スマホに入れたFlight Rader 24で航空機の位置をチェックしながら写真を撮ったり、SDRとしてのスマホを歩きながら使ったりする場合を考えると、両手は空けておきたいです。
 ネックストラップでスマホを首から吊るすのが一番簡単なようです。
 今回はこのネックストラップにアンテナを仕込むことにしました。
 なお、「ネックストラップ型アンテナ」という考えは以前からあるようです。
 5インチのスマホ(一寸重い)を首にぶら下げている人は余り見かけませんが、このスタイルであればそれほど奇異には見えないでしょう(多分)

  ということで、100円ショップでネックストラップを買ってきてアンテナを仕込みました。

【100円ネックストラップ】
100_yen_neck_strap_1

100yen_neck_strap_2
(落下破損事故は自己責任!)

 アンテナはジャンク箱に転がっていた配線用のビニールコードを使用しました。
 コードの先端が尖っているとストラップの中を通し難いので、ビニールコード(アンテナ線)をU字状に曲げて、先端に丸みを持たせました。

 このアンテナの主要目的はエアバンド受信なので、一応波長を考慮しました。
 120MHzの場合はλ/4は62.5cmとなります。
 ビニールコードの波長短縮率(https://en.wikipedia.org/wiki/Velocity_factor)はよく判りませんが、裸銅線では95-99%のようなので、適当に90%と仮定すると、アンテナの長さは56cmとなります。
 ネックストラップの長さは往復で90cmなので、片道で45cmとなり長さが足りませんが、ストラップのアンテナ引き出し位置からチューナのアンテナコネクタまでは10cm程度あるので、長さ的にはどうにかなりそうです。
 普通のアンテナと違って身体に密着させて状態で使用するので、こんな計算をしても多分意味が無いでしょうが、気分の問題です。
  なお、アンテナ線のコネクタは、ワンセグチューナに付属していたテレスコピックアンテナの基部を分解して流用しました。

【ネックストラップ型アンテナ】
Neck_strap_antenna_1

Neck_strap_antenna_2

Neck_strap_antenna_3

Neck_strap_antenna_4

Neck_strap_antenna_5

Neck_strap_antenna_6

【参考:通常スマホバージョン】
Short_strap



  あちこちで使ってみました。
 とりあえ信号が強いということで東京FMを受信してみました。
 郊外や電車の中では実用になりませんが、強電界であれば受信できます。
 
【東京タワーの真下で東京FMを受信中】

 さすがに、東京タワー(80.0MHz 10kW(ERP 125kW))の真下では信号は強いです。

【羽田空港第2ターミナルの展望デッキで東京FMを受信中】
Sdr_touch_with_neck_strap_antenna_t


 周りが開けているせいか、結構良好に受信できます。

 つぎに、肝心のエアバンドを受信してみました。

【羽田空港(RJTT)第2ターミナルの展望デッキでATISを受信中】

 強電界であれば受信できないことは無いのですが結構厳しいです。
 チューナの感度やアンテナの利得が低いことも原因と思われますが、受信した感じではスマホ( FLEAZ F5)から放射されるスプリアスで目的信号が抑圧されている感じです。
 受信モードがAMであるにもかかわらずビートが発生する箇所(周波数)が沢山あります。
 イヤホンを外して動画を撮影したのですが、イヤホンを接続すると受信状態が少し改善されます。
 イヤホンコードがアンテナの役目を果たしているのかもしれません。

【東京ヘリポート(RJTI)で受信中】
Sdr_touch_with_neck_strap_antenna_2

 スプリアスやノイズ(いずれも内部)が多いですがどうにか受信できました。

 しばらく使ってみた感想ですが、相当に感度は悪いのは予想通りですが、感度よりもスプリアスの問題の方が大きかったです。
 なお、アンテナを外すとスプリアスは大幅に減少するので、アンテナ経由と思われます。

 余り目立たないようにするという当初の目的は達したような気がしますが、改善の余地は色々ありそうです。

 いい歳をした老人が、首からスマホを下げてイヤホンで何かを聞いている格好は怪しくないのか?という突っ込みがありそうですが・・・

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