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2019年5月29日 (水)

WWVB(60kHz)の受信にまた失敗@HNL

 ハワイに遊びに行くたびにWWVBの受信を試みているのですが、今まで受信できたことはありません。
 
 NISTのカバレージエリアの図を見た感じでは、ぎりぎりで受信できても良いような気がしますが、今まで5000km以上離れた場所での明確な受信レポートを見たことがありません。

  Coverage Area for NIST Radio Station WWVB
  https://tf.nist.gov/stations/wwvbcoverage.htm

【WWVB Coverage Area】(上記URLの画像をGIFアニメ化)
(画像を左クリックでアニメーション開始)
Wwvb-coverage-area


 下記の資料には、"The station continuously broadcasts a 70 kW signal at a frequency of 60 kHz that covers the Continental United States (CONUS), and also reaches Alaska and Hawaii during the nighttime hours."と書いてあるのですが・・・

  WWVB Radio Controlled Clocks:
  Recommended Practices for Manufacturers and Consumers (2009 Edition)
  http://tf.nist.gov/general/pdf/2422.pdf

 

 今回、ハワイに行く機会があったので、懲りずにWWVBの受信に再度挑戦してみました。
 6000km以上離れた40kHzのJJY(ERP23kW)が受信できたのだから、JJY(60kHz)の電波が届かないような電波伝播条件で、且つ、米国方面の電波伝搬の条件が良ければWWVB(60kHz, ERP70kW)が受信できるかもしれないと甘い期待を持って試して見ました。

    世界の標準周波数報時局
    http://jjy.nict.go.jp/QandA/reference/hflfstation.html

 

 WWVBの送信スケジュールがどうなっているのかよく判りませんが、実際に電波が出ていなければ始まらないので、米国本土での受信状態を確認してみました。
 下記のサイトで米国各地での受信状態が確認できるようですが、自分の耳でリアルタイムに確認したいです。

  The Current Readability of the WWVB Time Code
  https://tf.nist.gov/tf-cgi/wwvbmonitor_e.cgi


 世の中には便利なシステムがあって、世界各地に設置されたリモート受信機を日本から遠隔操作できるようになっています。(場所や周波数の制限はありますが・・・)
 WWVBはコロラド州のフォートコリンズ(Fort Collins)から送信されているので、近くのN6GN局のリモート受信機を利用させてもらいました。

    0-30 MHz N6GN Remote NW Fort Collins, Colorado | Grid: DN70jo, ASL: 2300,
    http://n6gn.no-ip.org:8075/

 躓きながら歩くようなWWVBの独特のリズムの信号が聞こえます。正常に送信されているようです。

 次に、ハワイでの受信状況を確認してみました。
 もし、ハワイのリモート受信機で受信できていれば、ホテルのラナイでも受信できるかもしれません。
 ハワイのリモート受信機は以下のNH6XO局のものを利用させてもらいました。

     KiwiSDR at NH6XO - 220' Unterminated BEVERAGE oriented N-S with horizon blockage to all points
     West Kaneohe, Hawaii, USA - Windward OAHU | Grid: BL11, ASL: 55m,
   http://72.235.217.245:8073/

 それほど高さはありませんが、多分ホテルよりは良好な受信環境でしょう。
 しばらく受信してみましたが、ノイズに埋もれた断続音のようなものは聞こえましたが。WWVBであると確認できるような信号は確認できませんでした。

 感じとしては、受信が難しいようですが、電波伝播は挙動不審なので、もしかしたらと思って、ホテルのラナイにアンテナを設置して、宿泊中に何度か60kHzを受信してみました。

 受信環境は以下の通りです。

  日時:2019.05.19-22
  場所:Moana Surfrider, A Westin Resort & Spa, Waikiki Beach, Tower Wing 5F
  アンテナ:自作ループアンテナ (300φ,88ターン)
  受信機:SDRPlay RSP2 (Hi-Z input)
  タブレットPC:Ployer momo8w (Windows 10 mode)
  ソフトウエア:SDRuno
  受信周波数:60kHz


 残念ながら、丁度60kHz近傍に強力なノイズが発生しているために信号が潰されてしまいます。

【SDRunoで見た60kHz付近のスペクトラム】
(画像を左クリックで拡大表示)
Sdruno-60khz-hnl


 最近の電気機器は、電源にインバータを使用していることが多いので、原発振周波数や高調波によって、希望波の信号が抑圧されることがよくあります。

 前回は、約6000km離れたJJYが受信できたので、約5000km離れたWWVBも受信できるのではないかと甘い期待をしていたのですが、そうは問屋が卸しませんでした。
今回は60kHz付近のノイズが酷かったので、少しくらい電波伝播の条件が良くても、受信は無理だったかもしれません。
 

 下記の資料の「図4●南極航路での40kHz電界強度」を見ると、10000kmを超えてもJJYの"Measured"のデータが存在しているので、受信環境が良くて(海の上ならノイズが少ない!)とプロ用の受信設備(アンテナ&受信機)が使用できればハワイでWWVBが受信できるかもしれません(素人無銭家のレベルでは妄想ですが・・・)

  NICT NEWS 2011年12月号「長波標準電波の伝搬特性と電界強度計算法 ...
  https://www.nict.go.jp/publication/NICT-News/1112/03.html


 風体が超怪しくなりますが、ダイヤモンドヘッドの頂上にアンテナと受信機を持っていけば聞こえるかも・・・

 

【関連内部リンク】
  2018年12月22日 (土)
  ハワイでJJYのモールスを受信
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/12/jjy-29ae.html

  2019年1月18日 (金)
  香港でJJYのモールスを受信
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2019/01/jjy-c015.html

 

 

(2019/06/01追記)
 下記の資料を見ると、5000km以上離れた市街地において、普通のCWモードでWWVBの受信を確認するのは結構難しそうです。

 NiCT
 特集 2-9 長波標準電波の電界強度計算法の開発と測定
 http://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/kihou-vol56no3_4/kihou-vol56no3_4_0209.pdf
「長波帯標準電波では距離4,000 km を越えるあたりから信号強度が背景雑音レベルと同程度となる。1 時間ごとの呼出符号を聴取して信号の有無を確認することはできるが、多大な労力と聴取技術を必要とする。標準電波は長短はあるが、1 秒周期のパルスで振幅変調をかけていることを利用して、自己相関係数による信号判定を導入した。(p102)」
「受信点が都市部近傍を通過する際には、40 kHz、60 kHz とも強い人工雑音による受信障害を受けた。(p104)」

 NiCT
 Prediction Method and Proof Measurement of LF Standard Frequency Waves
 http://www.nict.go.jp/publication/shuppan/kihou-journal/journal-vol57no3_4/journal-vol57no3-4_0209.pdf

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2019年5月25日 (土)

ユナイテッド航空B777-200(NRT-HNL)のWi-Fi経由映画視聴

   今回のハワイ旅行では、ユナイテッド航空UA902/UA903を利用することになりました。
 機内では、スマホやタブレットにRTL-SDRチューナを接続してエアバンドやADS-Bを受信したり、スタンドアローンのGPSロガーて暇を潰すことが多いので、巡行中の機内で利用可能な個人用電子機器を確認してみました。

  ユナイテッド航空
  電子機器類のポリシー
  携帯用電子機器類
  https://www.united.com/ual/ja/jp/fly/travel/inflight/devices.html

(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
お使いいただける機器類:
-電子ゲーム機
-パソコン(高度10,000フィートを超えましたらお使いいただけます)
-エンターテイメントプレーヤー
-音声やビデオのレコーダー類(テープ/CD/MD/MP3プレーヤー、ビデオカメラなど)
-電卓
-電気かみそり(化粧室内に限りご使用いただけます)
-カメラ
-機内のノートパソコン用電源ポート(高度が10,000フィートを超えましたらお使いいただけます)

お使いいただけない機器類:
-個人用空気清浄機(バッテリー式および電源コード式)
-電子タバコ及び個人吸入器
-個人用加湿器(バッテリー式および電源コード式)
-ヘアドライヤー、ボトルウォーマー、カーリングアイロンなどの加熱装置
-テレビ
-ラジオの受信機および送信機
-無線操縦玩具などの無線通信機能を持つ玩具など
---------------------------------


    RTL-SDRチューナやGPSは、技術的には「ラジオの受信機および送信機」の範疇に含まれる可能性が高いので、機内では使用できないと考えた方がよいようです。
 なお、別なところには、「ポケットベルは、メッセージ受信には常時お使いいただけます。」という記載があるので、判断基準はよく判りませんが、受信機能を有する装置が全部NGという訳ではないようです。局部発振数の関係?
 また、ほとんどのスマホはGPS(GNSS)受信機能を備えており、通常は機内モードにしただけではGPS機能はオフにならないので、高精度モードでは常時受信機が動作していると思われます。
 航空会社によっては、GPSが使用可能であることが明文化されている場合もありますが、トラブルを避けるために今回はGPSやRTL-SDRは封印しました。
 以下のような事例もあったようなので・・・

  Not Allowed to Use GPS on United Flight
  Jun 27, 12, 11:35 am
  https://www.flyertalk.com/forum/united-airlines-mileageplus/1361043-not-allowed-use-gps-united-flight.html

 
 受信系が駄目ということになると、別の暇潰しを考える必要がありますが、ユナイテッド航空のサイトを見ていると、機内でWi-Fiが使えそうなことが書いてあります。

  United Airlines
  機内Wi-Fi
  https://www.united.com/ual/ja/jp/fly/travel/inflight/wifi.html

 利用する機材によって条件が異なるようなので、UA902の機材を調べてみました。
 下記サイトによれば、詳細は不明ですが、B777のようです。

  ユナイテッド航空 UA902便 フライト情報
  https://flyteam.jp/flightnumber/UA902

 航路が太平洋路線で、機材が777-200、777-200ER、777-300ERであれば、パナソニックの衛星Wi-Fiサービスを利用できそうです。

 インターネットを利用するのは有料ですが、映画等の機内エンターテイメントは無料のようです。

  United Airlines
  Personal device entertainment
  パーソナルデバイスによるエンターテイメントのご利用ガイド
  http://unitedprivatescreening.com/personaldevices


 なお、機内Wi-Fiを利用するためには、専用アプリが必要だということなので、機内に持ち込む予定の端末に事前に下記のアプリをインストールしました。(ドア閉鎖後の機内でのインストールは不可)

  Google Play のアプリ
  United Airlines
  https://play.google.com/store/apps/details?id=com.united.mobile.android&hl=ja

  更新日:2019年5月8日
  サイズ:89M
  インストール:10,000,000+
  現在のバージョン:3.0.9
  Android 要件:5.0 以上

United-airlines-application

 

 利用ガイドに従って、実際に使ってみました。
 なお、使用端末はBASIO3(KYOCERA KYV43)です。


(1)United Airlinesを選択
1united-airlines

 

(2)Continue as guestを選択
2continue-as-guest

 

(3)Entertainmentを選択
3entertainment

 

(4)Browse movies and TV showsを選択
4browse-movies-and-tv-shows

 

(5)Moviesを選択
5movies

 

(6)視聴希望映画を選択
6

 

(7)再生待ち無限ループ?
7


  映画のタイトルを選択すると、バッファ中のような表示待ちの状態になりますが、先に進みません。
 momo8wでも試してみましたが、こちらはアプリを起動しようとすると点滅画面になってしまいました。
 結局、持ち込んだ端末で動画を見ることはできませんでした。
 なお、シートのモニタは1(2?)世代位前のあまり画質がよくないものだったので、見る気が起きませんでした。
 帰りの便(UA0903)でもWi-Fiを試してみましたが、状況は同じでした。
 しかし、シートモニタは画面が広く画質もよかったので、映画を2本見ました。

 レビューを見ると同様な症状が報告されているので、そのうち改善されるとうれしいのですが・・・

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2019年5月24日 (金)

UA902(NRT-HNL)でまたSSSSに当りました

 先日、ハワイに遊びに行ったときに成田でSSSS(Secondary Security Screening Selection)の選択対象になってしまいました。
 SSSSの対象になるのは2回目です。
 最初のSSSSは、DL638(NRT-HNL)でした。

  2012年10月 6日 (土)
  [HNL1]搭乗ゲート通過時のランダム保安チェック(SSSS)に当りました
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2012/10/ssss-6c91.html

 最初の時は、心の準備が出来ていなかったので、一寸びっくりしましたが、それ以降は搭乗券にSSSSの文字が印刷されていないかどうかを確認するようになったので、今回は「またか」という感じです。

【SSSSが印刷された搭乗券】
Sssssecondary-security-screening-selecti

 検査の対象となる理由がある乗客の他に、ランダムに乗客が選択されるようなので、「不幸の宝くじ」に当たったようなものかもしれません。
 搭乗ゲートの読み取り機に搭乗券を挿入すると、前回と同様に「ピー」と音がして、保安要員に呼び止められました。
 検査の内容は、前回と同様にポストイットのような検査スリップを着衣や手に接触させて、付着成分から危険物の有無を判別するものでした。

 最初の時は検査装置を確認する余裕はありませんでしたが、今回はどんな装置が使用されているのか一寸見てみました。
 "Smiths Detection"という文字が見えました。
 後で調べてみると、この会社は、爆発物検出システムを扱っているようです。

  GlobalSecurity
  Home :: Security :: Systems :: BTS :: Airport Security ::
  https://www.globalsecurity.org/security/systems/eds.htm

  Explosive Detection Systems (EDS)
  Explosive Trace Portals - TSA has purchsed explosive trace portals from GE Infrastructure, Security and Smiths Detection.


 Smiths Detection社の製品を調べてみました。

  Explosive & Narcotic Trace Detection
  https://www.smithsdetection.com/prodcat/explosives-narcotics-trace-detection/


 IONSCAN 600に似ていたような気がしますが、ちらっと見ただけなのでよくわかりません。

【Smiths Detection】
(YouTube動画https://www.youtube.com/user/smithsdetectiongroupから抜粋引用)
Smiths-detection


 製品名は判りませんが、成田空港にIMS爆発物検査装置(Smiths Detection社製)に納品されたことがあるようです、

  ST Japan INC
  HOME > 製品情報 > 納品実績
  http://www.stjapan.co.jp/products/1096

 また、貨物用のシステムもSmiths Detection社製のようです。

  日本経済新聞
  スミス ディテクション、成田国際空港から「CTX 9800爆発物探知システム」を受注
  2017/12/4 12:20
  https://www.nikkei.com/article/DGXLRSP465086_U7A201C1000000/


 運が悪いと一寸手間を取られますが、安全第一!

 

【蛇足】
将来は、IDカードで爆発物検知!?

Detection in 3 seconds: Demo of Walk-Through Type Explosives Trace Detection System - Hitachi

 

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2019年5月18日 (土)

SDR TouchがHackRF対応になっていました

 中華Padに入れたSDRTouchの周波数データを他のスマホに移行しようと思って、久しぶりにSDR Touchのページを覗いてみたら、最近バージョンアップされていたようです。
 試験的にHackRFがサポートされるようになったようです。

---------------------------------
SDR Touch - Live radio via USB
https://play.google.com/store/apps/details?id=marto.androsdr2

追加情報
 更新日:2019年5月6日
 サイズ:2.1M
 インストール:1,000,000+
 現在のバージョン:2.69
 Android 要件:4.0 以上

Martin Marinov 2019年4月12日
"there was an issue with the latest driver update that was causing the driver to not function on older Android devices. Can you please try updating the driver to the latest version 3.09?

---------------------------------
SDR driver
https://play.google.com/store/apps/details?id=marto.rtl_tcp_andro&hl=ja

新機能
 Experimental HackRF support
追加情報
 更新日:2019年5月6日
 サイズ:1.8M
 インストール:500,000+
 現在のバージョン:3.10
 Android 要件:4.0 以上
---------------------------------
  
 
 当方はHackRFは使ったことがないので、あまり関係ないようです。

 SDRTouchとSDRPLay RSP2の組み合わで使ったことがありますが、自分の環境では短波(HF)が受信できませんでした。(下記ブログ参照)

  2018年2月10日 (土)
  SDRplay RSP2+SDR Touchでエアバンドを受信
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/02/sdrplay-rsp2sdr.html


 現在は、VHFとUHFは受信できるのですが、30MHz以下の入力が選択できません。
 長波や短波がSDRTouchで受信できるようになると嬉しいのですが・・・

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2019年5月17日 (金)

ガラケー(CA007)を老人用スマホ(BASIO3)に機種変更しました

 今までメイン端末として通話/メール用にCA007を使用し、サブ端末としてインターネット用にSH-01Fを使ってきました。
 ところが、最近CA007の電源の挙動が変です。
 自宅にいる時には充電台に置いてあるので、翌朝には満充電となっているのですが、出先で使おうとすると電源が落ちていたり、通話の途中で電池切れになることがたまにあります。
 発呼の場合は自分で不具合に気が付くので、他の電話を使うなどの対応ができますが、着呼の場合は不具合に気が付きにくいです。
 先日重要な連絡が受信できなくて困りました。

 CA007はシステム上は2022年まで使えるとのことだったので、期限ぎりぎりまで待つつもりでした。
 今までの経験では、期限直前の方が機種変更の条件(端末の機能や価格)がよくなるので・・・

Au-3g20223

 しかしながら、携帯電話としての基本的機能に問題があるということであれば、機種変更せざるをえません。
 長年使ってきたメールアドレスを残す場合には、AU内で機種変更するしか選択肢がないように思われます。
 
 AUからの機種変更の案内(老人向け)の資料を見てみると、選択できるのは。「LG it」とBASIO3」の2機種しかありません。

Au-lg-it-vs-basio3

 両方とも老人向けの設計なので、あまり食指は動きませんが、今回は経済的な効果を優先することにしました。

 経費的には「LG it」の方が安いのですが、ネット情報では「BASIO3」の方がよさそうです。
 また、当方はOTG(ホスト)機能を利用してスマホにSDRチューナを外付けして、エアバンドやADS-Bを受信しているので、OTGに対応しているかどうかが重要です。

 AUのホームページで調べてみました。

  au
  トップ >開発者向け技術情報 >Android(TM) 技術情報 >USBホスト
  https://www.au.com/developer/android/kishu/usb/

  機種名称        microUSB接続コネクタタイプ
  LG it LGV36  type B
  BASIO3      type C


 両方ともホスト機能はあるようです。
 全体的に見ると、「BASIO3」の方がよさそうなので、これにすることにしました。

 近所の家電量販店に行って見ると、「BASIO3」の在庫は赤と青しかないとのことだったので、青にしました。

 一寸使ってみた印象です。
 当方は70を越しているので、十分に年寄りですが、表示アイコンや文字が大きすぎて電車の中で使うのは一寸恥ずかしいです。
 フォントを最小にしてもまだかなり大きいです。また、アイコンは大きいままです。

BASIO3 vs CA007
Basio3-vs-ca007  

 詳細な設定画面で更に小さなフォントやアイコンを選択できるのでないかと、少し探してみたのですがよく判りませんでした。
 「開発者向けオプション」のメニュで「最小幅」というのがあったので、これを小さくしてみましたが、アイコンの外枠が小さくなって文字の端の部分が表示されなくなりました。

「簡単設定」→「その他」→システム「端末情報」→「ビルド番号」連打→システム「開発者向けオプション」→「最小幅」


 ランチャ(?)を変えるとどうにかできる?


 とりあえず、通話とメールの動作は確認したので、細かいところは追々調べてみたいと思います。

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2019年5月 7日 (火)

DDS付きUSBオシロ(ISDS205B)で並列共振回路を測定

  DDS(Direct Digital Synthesizer)機能付きであれば、同調型ループアンテナの共振周波数が簡単に測定できるはずだと希望的観測をしてInstruStar ISDS205Bを買ったのですが、そう簡単ではありませんでした。

 ISDS205Bに付属していた"Sweeper"というソフトウエアは、指定された範囲で自動的に周波数掃引を行って、利得と位相をグラフ化してくれるようです。
 同調型ループアンテナをLC並列共振回路であると考えれば、共振点でインピーダンスが最大になるので、共振回路に流れる電流を観測すれば、共振周波数が判る筈です。

 取説に以下の配線図があったので、これを参考にしてテストしてみましたが、予想していて特性とは大きく異なっており、共振周波数の確認ができませんでした。

【ISDS205B Sweep wiring diagram】
("Sweeper"の取説から抜粋引用)
01isds205b-sweep-wiring-diagram

 共振回路の場合は、電源イン―ピダンスや電流/電圧変換用の抵抗の値の影響があると思われますが、この辺の設定を適当に(いい加減に)やったためかもしれません。

 何かを測定する場合には、基準になるものがないと、何を測定しているのか判らなくなってしまいます。

 以前、JJY用の共振型バーアンテナを購入したことがあるのですが、これであればある程度共振周波数が信頼できそうです。(下記参照)

    2018年8月19日 (日)
    JJY(60kHz)用バーアンテナを両周波数用/屋外用に改造
    http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/08/jjy60khz-f6a7.html

 

 ISDS205Bに付属していたソフト"Sweeper"の使い方はまだよく理解していないので、今回は単純にDDSの周波数掃引機能とオシロの表示機能のみを利用しました。

 仕掛けは以下の通りです。

                  ISDS205B
                
     ┏━━━━━━━ DDS出力端子(Zout=200Ω)
     ┃
   LC並列共振回路(2端子)
     ┃
     ┣━━━━━━━ CH1入力端子(Zin=1MΩ)
     ┃
電流/電圧変換用抵抗(400Ω)
     ┃
     ┗━━━━━━━ 接地(GND)
         

 

 なお、電流/電圧変換用抵抗は、DDSの出力インピーダンス(Zout=200Ω)に近そうなものをジャンク箱から拾ってきたので、この値で問題がないかどうかは判りません。

 とりあえず、上記の40/60kHz切り替え式のJJY用バーアンテナを測定してみました。
周波数掃引範囲は、20kHz~80kHzです。
 1回目の掃引は40kHz同調、2回目の掃引は60kHz同調です。

【DDS sweepパラメータ】
(画像の左クリックで拡大表示)
02dds-sweep

【JJY用(40/60kHz)バーアンテナの共振特性】
’画像の左クリックでGIFアニメーション開始)
03jjy4060khz

  1回目の掃引では40kHz付近で出力が低下し、2回目の掃引は60kHz付近で出力が低下しているので、大体予想したような特性になっています。


 次に、300φ88ターン(5.46mH)に1270pFのコンデンサを並列接続したWWVB用(?)ループアンテナを測定してみました。
 外付けコンデンサについては、以下の記事を参照願います。

  2019年5月 1日 (水)
  ループアンテナを60kHz同調型に改造しようとしましたが・・・
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2019/05/post-c479ce.html

 

【DDS sweep/oscilloパラメータ】
(画像の左クリックで拡大表示)
04dds-sweeposcillo

【60kH用ループアンテナの共振特性】
(画像の左クリックでGIFアニメーション開始)
05wwvb60khz
 CH1のみだと信号レベルが低下したときに、周波数が測定できなかったり、同期が外れたりするので、CH2をトリガチャンネルにして固定レベルの信号を供給しました。

  57kHz付近で出力が低くなっているので、共振はしているようです。
  しかしながら、ディップというよりも緩やかな窪みといった感じで、Qが非常に低いように思われます。
  60kHzのJJYを受信してみると、コンデンサを接続しても聴感的には差が感じられません。

 購入したバーアンテナの場合は共振特性が明確に表れますが、自作のループアンテナの場合はあまり効果はないようです。
 自作のループアンテナは比較的小さな枠に沢山のコイルを重ねて巻いたのでこれが関係しているのかもしれません。
 調べてみると、ワイヤを重ねて巻くとQが下がるようです。

 残念ながら、予定しているWWVB受信テストには役に立ちそうにないです。

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2019年5月 5日 (日)

USBオシロ(ISDS205B)操作手順メモ

 先日、DDS(Direct Digital Synthesizer)付きのUSBオシロ(InstruStar ISDS205B)を買いましたが、取説を読んでもまだ操作方法がよく判りません。

 以下のamazonのレビュー(2016-2017)を見ると、「取説の出来が悪くて読んでも使用方法が判らない」的なコメントがいくつかありました。

  Customer reviews
  Instrustar ISDS205B 5 in 1 Multifunctional PC USB Digital Virtual Oscilloscope + Spectrum Analyzer + Data   Recorder + DDS + Sweep 20M 48MS/s
  https://www.amazon.com/Instrustar-ISDS205B-Multifunctional-Oscilloscope-Spectrum/product-reviews/B019RJZXXI

 また、以下のaliexpressのレビュー(2016-2018)では全体的に高い評価ですが、OSC(DDS?)とFFTを同時に使用するとクラッシュするというような書き込みもあります。

  ISDS205B 5 IN 1 Multifunctional PC Based USB Digital Oscilloscop/Spectrum Analyzer/ DDS/Sweep/Data Recorder 20M 48MS/s
  https://www.aliexpress.com/i/32353150677.html

 

 InstruStarのサイトを見ると、ソフトウエアが最近アップデートされたようです。
 購入したISDS205Bに付属していたCDの英語版のソフトのバージョンは、V3.10.6.1だったのですが、最新版はV3.10.12.0 (2019.4.11)のようなので、割と頻繁に更新されているようです。

  Multi VirAnalyzer
  Equipment Support: the software supports our full range of oscilloscope hardware.
  System Support: Xp, Win7 (32), Win7 (64), Win8 (32), Win8 (64), Win10 (32), Win10 (64).
  Update Log: V3.10.12.0 (2019.4.11)
  http://english.instrustar.com/download_detail.asp?nid=1536


 最新版であれば、操作性や機能的な問題点が改善されているかもしれません。
 自分に関係ありそうな部分をメモ用に整理してみました。
 なお、使用PCはThinkPad X250(Windows 10 Pro, 64bit)です。

 

 最初の"Start Select"の画面で下記の5項目が表示されます。

  Oscilloscope/Spectrum Analyzer(Simplified)+DDS
  Oscilloscope/Spectrum Analyzer(Professional)+DDS
  Data Recorder
  Logic Analyzer
  Sweep

 使用頻度が高そうなのは、最初の二つですが"Simplified"と"Professional"の機能の差がよく判りません。
 とりあえず、"Simplified"を試してみました。

-----------------------------------------
[Simplifiedモード]

【波形測定】
  "Multi VirAnalyzer"
→ "Oscilloscope/Spectrum Analyzer(Simplified)+DDS"
→"Oscilloscope-Multi VirAnalyzer"の画面
→ 画面右下に"connected"と表示されていることを確認する。
   "not connected"と表示されている場合には、USBケーブルを挿し直すと、"connected"になる場合がある。
→ "Oscilloscope"のタブ
→ 画面左上の"Channel" →"CH1(CH2)"→"Open"
   または、
 画面右上の"CH1(CH2)"のラジオボタンをクリック。(ボタンが緑色になる)

[Oscilloscope表示例]
(CH1:較正端子直結、CH2:1000pF+10kΩの直列回路経由)
01oscilloscope

 


【スペクトル分析】
 "Oscilloscope-Multi VirAnalyzer"の画面
→"Spectrum Analyzer"のタブ → 画面左上の"Channel" →"FFT1(FFT2)" →"Open"
  または、
 画面右上の"Channel" →"FFT1(FFT2)"のラジオボタンをクリック。(ボタンが緑色になる)

[Spectrum Analyzer表示例(較正信号)]
(CH1:較正端子直結、CH2:1000pF+10kΩの直列回路経由)
02aspectrum-analyzer

[Spectrum Analyzer表示例(DDS出力)]
(FFT1=CH2:DDS 100Hz Square)
02bspectrum-analyzerdds

 


【リサージュ】
 "Oscilloscope-Multi VirAnalyzer"の画面
→"Lissajous"のタブ
→ 画面左上の"Channel" →”Display"にチェック
  または、
 画面右上の"Channel" →"Disp"のラジオボタンをクリック。(ボタンが緑色になる)

[Lissajous表示例(1:1)]GIF
(CH1:ISDS205B内蔵DDS出力、 CH2:LEADER LA-G120A出力)
画像を左クリックでアニメーション開始。
03lissajousgif

[Lissajous表示例(1:2)]
04lissajous

 デフォルトの設定で表示すると、アナログのCRTオシロよりもかなり粗い表示になります。
 データ長を設定できるようになっていますが、何に影響を与えるのかよく判りません。

 

【DDS】
 "Oscilloscope-Multi VirAnalyzer"の画面
→"画面上部の"DDS"のツールボタン
→パラメータ(波形、周波数など)設定
→"Output"にチェックを入れる。
   これでDDSの出力端子から信号が出ているはずなので、CH1のプローブをDDSの出力端子に接続してOscilloscope機能で確認する。
→画面右上の"CH1"のラジオボタンをクリック。
→波形と周波数が表示されるので、設定と一致しているかどうかっ確認する。     

[ISDS205B DDS出力例(880Hz)]
05isds205b-dds800hz


[ISDS205B DDS Sweep出力例(300~3000Hz)]

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 とりあえず基本的な操作については、なんとなく判ってきました。
  今のところ、Simplifiedモードで間に合いそうです。

 別ソフトとして"Sweeper"というのが用意されていますが、このソフトで共振周波数が測定できるのか、また、できるとしたらどのようにすればよいのかについて、もう少し調べてみたいと思います。
 

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2019年5月 4日 (土)

USBオシロ(ISDS205B)のソフトをWindows10タブレット(momo8w)にインストールしました

 先日購入したUSBオシロ(ISDS205B)の基本的機能については、ThinkPad X250(Windows 10)で動作を確認したのですが、メインのPCを測定器用のPCと兼用するのはあまり使い勝手がよくありません。
 手元に、旅行の時に位しか使用しない8インチの中華タブレットPloyer momow8(Android/Windows10)があったので、これにソフトを入れることにしました。
 momow8はかなり非力なマシンなので一寸心配ですが、とりあえずインストールしてみました。
 手順などは付属のCD-ROMに書いてあるので、これを参考にしました。

 以下、インストールの手順です。
 例によって、手抜きで写真のみです。
 なお、PC(タブレット)とISDS205Bを接続するのは、プログラムのインストールが完了した後です。

(01)momo8w システム
01momo8w-system-spec

(02)ISDS205B ソフトウエアインストール
02isds205b-software-install

(03)ISDS205B CD-ROM
03isds205b-cdrom

(04)Software User Guide
04software-user-guide

(05)English
03isds205b-cdrom

(06)Multi VirAnalyzer Setup Wizard_start
06multi-viranalyzer-setup-wizard_1

     ・
     ・       
     ・

(07)Multi VirAnalyzer Setup Wizard_end
07multi-viranalyzer-setup-wizard_2

(08)Dialog
08selection-dialog

(09)Oscilloscope Multi VirAnalyzer
09oscilloscope-multi-viranalyzer

(10)momo8w+ISDS205B 
10isds205b-setup

(11)ISDS205B USB Oscilloscope (表示例)

 表示画面が8インチの2CHオシロもどきになりました。

  今まで使っていた安いスタンドアローンのデジタルオシロは、処理速度が遅いためか、いかにも一旦メモリに書き込んで、次に読み出して表示するという感じで、アナログCRTオシロのようなリアルタイム表示はできませんでした。
 今回買ったオシロは、かなり応答速度が早いので、あまりストレスを感じずに済みそうです。

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2019年5月 2日 (木)

DDS付きUSBオシロ(INSTRUSTAR ISDS205B)を買いました

  ループアンテナにコンデンサを外付けして60kHz共振型に改造しようとしているのですが、手抜き工作のためか、期待したような共振特性がでません。
 というか、共振しているのかどうかもよくわかりません。
 周波数特性を実測すれば、不調の原因の判断がしやすいのですが、まともな測定器はとっても高いです。
 安くて簡単に共振回路の周波数特性を測定できる装置がないかと探してみたら、使えそうな以下のUSBオシロ(INSTRUSTAR ISDS205B)がありました。

  USBオシロスコープ 20M2ch48Msps DDS 205B
  http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-12601/

  取扱説明書
  http://akizukidenshi.com/download/ds/hiet/ISDS205_User_Guide.pdf

 取扱説明書によれば、ISDS205BはDDS(Direct Digital Synthesizer)の機能を備えており、このDSSはSWEEP(1Hz-20MHz/Sine)の機能を備えているようです。
 取扱説明書からは、詳細な動作はわかりませんが、オシロと掃引発振器の組み合わせということであれば、自動周波数特性測定機能があるはずです。(希望的願望です。)
 もし、自動周波数特性測定機能がなくても、掃引発振出力→共振回路→オシロのパスを作れば、周波数特性が直視できます。
 価格もそれほど高くないので、これを買うことにしました。
 連休中に使いたいので、秋葉原の秋月までまで買いに行ったのですが、残念ながら売り切れでした。
 しかたがないので、在庫があった別の店からネット通販で購入しました。

【INSTRUSTAR ISDS205B】
01isds205b_1
02isds205b_2
03isds205b_3
04isds205b_4
05isds205b_5
06isds205b_6

 

(以下の画像は左クリックで拡大表示、「x」で閉じる。)

【較正用基準信号(1kHz, 2Vpp)】
071khz-2vpp

 入力短絡時にもノイズが残っているのが一寸気になります。

 自動周波数特性測定機能があるかどうか、一寸心配でしたが、付属CDに含まれていたUser Guideを見てみると、"Sweeper"という資料があります。

【ISDS205B User Guide】
08isds205b-user-guide

 資料の中身を見てみると、指定した周波数範囲の周波数特性を表示することができるようです。

【ISDS205B Sweep wiring diagram】
("Sweeper"の取説から抜粋引用)
09isds205b-sweep-wiring-diagram

 外付け部品を使用せずにF特が直視できるのは便利なような気がします。。

 元々4端子回路の伝達特性を測定するためのものなので、共振アンテナのような2端子回路を測定できるものかどうか分りません。
 また、 DDSの出力インピーダンスは200Ωなので、共振型のループアンテナに直接接続するとQが低下するような気がします。
 しかしながら、少なくとも実際の共振周波数がどのあたりに存在しているのかを知るためのヒント位は得られるかもしれません。

 ということで、ThinkPad X250 (Windows 10 Pro, 64bit)にISDS205B用のソフトをインストールして実際に測定してみました。
 掃引周波数範囲は、30~90kHzです。

【自動周波数特性測定中】
10_1

【並列共振】
11

 利得の変化はなく、位相は56kHz付近で負方向にディップしています。


【直列共振】
12_1
 
 利得の変化はなく、位相は56kHz付近で正から負に変化しています。
 なお、最初は利得も位相も変化がなかったので、ISDS205Bの入力端子に400Ωの負荷を並列接続しました。

 測定方法がかなり怪しいので、この測定結果から何が判断できるのかはよく判りませんが、56kHz付近に共振点があると考えていいかもしれません。

 今回は、アンテナの測定方法やISDS205Bの使用方法を十分理解せずにやっつけ仕事で測定したので、次回はもう少し勉強して測定したいと思います。

 

 

 

 

 

 

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2019年5月 1日 (水)

ループアンテナを60kHz同調型に改造しようとしましたが・・・

 短波のWWVやWWVHは受信したことがありますが、長波(60kHz)のWWVBは受信したことがありません。
 予算削減で廃局となる可能性もあるようなので、今の内に受信してみたいです。

  Prediction: You can kiss WWV/WWVH operations goodbye.
  Discussion in 'Ham Radio Discussions' started by W7GIF, Apr 5, 2019.
  https://forums.qrz.com/index.php?threads/prediction-you-can-kiss-wwv-wwvh-operations-goodbye.653182/
  "NIST Director Walter Copan has stated in his fy2020 budget proposal that the WWVB clock synchronizing transmissions are not needed."

 

 受信するといっても、日本からは9000km以上離れているので、そう簡単ではないです。

  東京からフォート・コリンズまでの距離
  https://www.google.co.jp/search?sourceid=navclient&hl=ja&ie=UTF-8&rlz=1T4GGHP_jaJP840JP841&q=Distance+Tokyo++Fort-Collins
  9,253 km
 
 たまに遊びに行くホノルルからの距離を調べてみると、5000km程度です。

  Distance Honolulu, HI, USA-(City-and-County-of-Honolulu) → Fort-Collins
  https://www.distance.to/Honolulu,HI,USA-(City-and-County-of-Honolulu)/Fort-Collins
  Distance: 3,342.52 mi (5,379.27 km)

 以前、ホノルルから6000km程度離れたJJY(40kHz)を受信したことがあるので、5000km程度ならば、運が良ければ(電波伝播の状態が良ければ)受信できるかもしれません。

  2018年12月22日 (土)
  ハワイでJJYのモールスを受信
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/12/jjy-29ae.html

 今までホノルルで何回かWWVBの受信を試したことがありますが、聞こえたことはありません。
 現在は、長波受信用に300φ88ターンの非同調のループアンテナを使っていますが、アンテナを改良すれば、受信の可能性が高くなるのではないかと思って、WWVBの受信に適したアンテナがないか探してみました。

下記のWWVB受信機の製作記事(QEX November/December 2015)にアンテナに関する記載がありました。

    ARRL
    A Frequency Standard for Today's WWVB
    http://www.arrl.org/files/file/QEX_Next_Issue/2015/Nov-Dec_2015/Magliacane.pdf

 

 40ターンの60kHz同調型ループアンテナが使用されているようです。
 素人考えで、非同調型よりも同調型の方が特性が良いであろうと思って、現用のアンテナを60kHzに同調させてみることにしました。

 仕掛けは、SDRPLay RSP2の高インピーダンスアンテナ端子にパラにコンデンサを接続するだけという手抜き工作です、
 フィーダを含むループアンテナのインダクタンスは5.46mHなので、60kHzに同調させるためには、計算上は並列に1289pFのコンデンサを接続すれば良い筈です。
 実際には容量の異なる複数のコンデンサを組み合わせて使用することになります。
 今回は以下のポリエステルフィルムコンデンサ(耐圧50V, J級)を購入して組み合わせを検討しました。括弧内の数値は実測値です。

  1000pF(1029pF)
     220pF( 226pF) 1029pF+226pF=1255pF  60.8kHz
     270pF( 281pF) 1029pF+281pF=1310pF  59.51kHz
     330pF( 346pF) 1029pF+346pF=1375pF  58.086kHz

 右端の周波数は、1000pFをベースにして異なる容量のコンデンサを付加した場合の共振周波数です。
1000pFと270pFの組み合わせがよさそうです。

 基板上に入出力端子と二つのコンデンサを取り付けて出来上がりです。

【(01)60kHz共振用基板】
0160khz  

 組み立て後の実測容量は1312pF、計算上の共振周波数は59.464kHzとなりました。

  SDRPlay RSP2の高インピーダンス入力端子に接続してみました。

【(02)SDRPlay RSP2に接続】
02sdrplay-rsp2  


 以前、40kHz同調型ループアンテナの実験をしたときには、40kHz付近の信号レベルが高くなったのですが、今回はかなり様子が異なります、

    2018年10月 2日 (火)
    40kHz同調型ループアンテナ
    http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/10/40khz-da7b.html

 今回の実験では、コンデンサを並列接続したときと、接続していないときの特性がほとんど変化しません。
 最初は、接触不良や、半田付けが原因のコンデンサの特性劣化を疑いましたが、共振用基板を、アンテナとSDRPlay RSP2から取り外して出力 端子間の容量を測定すると正常な値を示します。
   受信信号の状態から判断すると、同調回路のQが非常に低いか、共振周波数が大幅に異なっているような感じです。
 SDRPlay RSPの高インピーダンス入力端子のインピーダンスは1kΩ程度のようですが、これも何か関係するのでしょうか?

  SDRPlay
  RSP2 Guide to using the High Z Port
  http://www.sdrplay.com/wp-content/uploads/2016/12/161201HighZPortGuidev2.pdf

 あるいは、手抜きで受信機側にコンデンサを接続したので、フィーダ部分の浮遊容量が影響している?

 上記テストは並列共振の状態で行いましたが、直列共振にすればどのようになるのかと思って試してみました。
 回路的には、5.46mHのコイルと1312pFのコンデンサの直列回路となります。
 直列共振なら受信機側の入力インピーダンスが低くてもあまり影響ないし、浮遊容量の影響も少ないように思われます。
 共振モードを切り替えて受信してみました。

【(03)SDRuno Waterfall】
03sdruno-waterfall

下側が非同調、中間が並列共振、上側が直列共振です。
 非同調と並列共振ほとんど差がありませんが、直列共振では50~60kHz付近のノイズレベルが高くなっています。
 この結果だけ見ると、直列共振を採用して周波数を調整すれば良いように思われます。
 ところが、非同調と並列共振ではCWモードで復調できていたタイムコードのビート音が直列共振では全く聞こえません。
 オーバーフローの表示が時々出ていたので、利得を絞ってみましたが、やっぱり受信できません。
 並列共振でも直列共振でも調子が悪いです。

 何回か試してみましたが、状況は変わりません。
 原因はよくわかりませんが、次はアンテナの根本にコンデンサを接続してテストしてみる予定です。

 

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