2020年7月 7日 (火)

nanoVNA-H4でADS-B(1090MHz)用GPアンテナを測定

 最近買ったnanoVNA-H4で、色々なアンテナを測定して遊んでいます。
 今までは、共振周波数やSWRを測定するツールとして以下のようなものを使っていました。

 ・グリッドディップメータ:トリオDM-6 (1.7-180MHz)
 ・SWRメータ:DIAMOND SX-400 (140-525MHz)
・アンテナアナライザ:AW07A (1.5-71MHz, 85-185MHz, 300-490MHz)
 ・DDS付きUSBオシロ:INSTRUSTAR ISDS205B (1Hz-20MHz)

 430MHzまでのアマチュア無線バンドであれば、これでどうにか対応できます。
 しかしながら、ADS-B(1090MHz)のアンテナになると、対応可能な測定器が非常に高価なので手が出ません。
 単純なダイポールアンテナであれば、原理的には、波長と波長短縮率で一義的に決まるエレメント長でアンテナを作れば良いわけですが、実際には外的環境で共振周波数が大幅に変化することがあります。
 また、多段のアンテナの場合、資料には色々な寸法の数値が書いてあるので、適当と思われる資料の数値を信じてアンテナを作るしかありません。

 アンテナの性能を判断するためには、実際に受信してみるしかありませんが、ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)は"Broadcast"とは言っても、普通の放送局のように連続送信している訳ではないので、リアルタイムで調べることは難しいです。
 生のADS-B信号を振幅検波して聞くと、ジッ、ジッ、という音がたまに聞こえる程度です。
 このため、アンテナの比較は、受信できた機体までの距離データを長時間集積して、受信可能範囲の広さで判断することが多いです。
 したがって、リアルタイムで受信状態を確認しながら、エレメントと切り刻んで共振周波数を調整することができません。
 アンテナの共振状態等をリアルタイムで確認できれば非常に便利ですが、今まで個人レベルでは非常に困難でした。

 今回購入したnanoVNA-H4は、100kHz-1.5GHzに対応しているようなので、自作のADS-B(1090MHz)用のグランドプレーン(GP)アンテナもどきの測定をしてみました。
 アンテナの構造は、下記の記事で作ったものと殆ど同じです。

  2015年8月17日 (月)
  USBドングルチューナ直挿しADSB用グランドプレーンアンテナを作ってみました
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2015/08/usbadsb-e839.html

 1090MHzの波長は275.2mmなので、λ/4は68.8mmとなり、これに裸銅線の波長短縮率0.96(=288/300)を掛けると66.0mmとなります。

 効果があるかどうか判りませんが、なるべく地面(ground plane)に近くなるように、今回はラジアルを6方向に出してみました。

【(01)ADS-B(1090MHz)用GPアンテナもどき】
01adsb1090mhzgp


【(02)nanoVNA-H4で測定中】
02nanovnah4

 走査範囲は、700-1500MHzです。
 作りっぱなしの状態(エレメント長:66mm)の場合は、共振点は996MHz付近でした。

【(03)共振周波数 996MHz】
03996mhz

 目的の周波数(1090MHz)よりも100MHz程度低いです。
 周波数を上げるためには、エレメントを短くする必要があるわけですが、周波数の変化が大きいので1mm単位で切り刻みます。

【(04)エレメントの切断】
04_20200707174701

 ニッパで切断する場合には、切り口が変形するので、寸法精度はよくありません。
 一寸切りすぎたと思った場合は、目的周波数を通り越していることが多いので、作り直しです。エレメントの先端に半田を盛るという手もありますが・・・
 目的周波数が近づいてきたら、表示波形で共振周波数を確認して、ヤスリで削りながら微調整です。
 最終的には、目的周波数より少し上の1092MHzまで近づけることができました。
 
【(05)共振周波数 1092MHz】
051092mhz

SWRは1.09まで下がっているので、手抜きで作った割にはいいところまで行っているような気がします。

 問題は、実際の受信特性がどうかということですが、そのうちテストしてみたいと思います。

 

| | コメント (0)

2020年5月29日 (金)

Blue Impulse_Two,Three,Four,Five,Six

 本日のブルーインパルス航過飛行は、残念ながら距離の関係で実物を見ることはできませんでした。
 以前、ブルーインパルスの飛行コースを調べて、機体が映り込みそうなライブカメラを探し、飛行時間に合わせて連続キャプチャしたら、運よくブルーインパルスが写っていたので、2匹目のドジョウを狙ってみました。

  2011年3月23日 (水)
  福岡ボートのライブカメラでブルーインパルスが一瞬見えました
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2011/03/post-8f2f.html

 

 飛行コースは、航空自衛隊のtwitterで公開されていたので、これを参考にしました。

  防衛省 航空自衛隊
  https://twitter.com/JASDF_PAO


航過飛行コース
1_20200529173901

(ソース)
https://pbs.twimg.com/media/EZJR7JwU4AAgFlT?format=png&name=small


 対象エリアが非常に広いので、なくベく空が大きく映り込みそうなライブカメラを選びました。

 直接視認することはできなくても、電波は受信できるかもしれないと思って、入間のTWRの周波数で待受け受信することにしました。
 受信機は、SDRPlay RSP2とSDRunoの組み合わせです。
 10MHzの帯域内であれば、複数の周波数を同時に受信できるので、中々便利です。

 午前中からそれっぽい信号が受信できていましたが、内容はよく判りませんでした。

 12時半少し前からライブカメラの画像を見はじめたのですが、公開された地図だけでは、通過時刻がわからないので、見続けるしかありません。
 また、ライブカメラの制御可能な時間は制限されているので、途中で関係ない方向を向いてしまうことがあります。

2blue-impulse_live-camera

 1時頃まで見ていましたが、結局機体もスモークも確認することができませんでした。

 その代わりという訳ではありませんが、無線の方は比較的よく聞こえていました。
 送信は長くて2~3秒、短いと0.5秒程度なので、内容はよくわかりません。
 聞き取れたのは、"Two", "Three", "Four" , "Five", "Six"位でした。

 下のウォーターフォールの画像の下の四つの短点が"Two", "Three", "Four" , "Five"です。 
 "Six"は後続の信号と連結して長点になっています。


3blue-impulse_twothreefourfivesix_1


4blue-impulse_twothreefourfivesix_2


 ブルーインパルスを見ることはできませんでしたが、声が聞けたので良しとしましょう。

 

 COVID-19が早く終息するといいですね。

  


【公式動画】
ブルーインパルスによる感謝飛行の様子
https://twitter.com/i/status/1266229359808897024

| | コメント (0)

2020年5月 4日 (月)

ISDS205BのDDSで40kHzと60kHzの信号を交互に発生

 以前、ハワイでJJYを受信することはできたので、WWVBの受信にも何回か挑戦していますが全敗です。

  2019年12月21日 (土)
  WWVB受信失敗/JJY受信成功@ハワイ
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2019/12/post-72d6a1.html

 WWVBは現時点では運用されていますが、予算削減のために停波予定という話も有ったので、今受信しないと永久に聞けなくなるかもしれません。
 米国本土まで行けば受信できると思いますが、いまのところ遊びに行く予定はありません。
  
  NIST
  The Current Readability of the WWVB Time Code
  https://tf.nist.gov/tf-cgi/wwvbmonitor_e.cgi

 予定では、GWの連休明けにA380でハワイに遊びに行くことになっていたのですが、COVID-19の影響で無期延期(中止?)です。

 仕方がないので、可能性は殆どゼロのように思われますが、自宅で受信することを考えています。
 WWVBが電波を出していて、電波伝搬状況が非常に良く(異常伝播?)、且つ、60kHzのJJYが停波しているという奇跡的な幸運がないとWWVBの受信は不可能であるように思われます。

 過去の停波の状態を調べてみると、WWVBの場合は30分程度が多いようです。
 またJJY(60kHz)の場合は落雷による短時間の停波が多いようです。ただし、昨日(2020/05/03)は3時間半程度停波したようです。
 
  WWVB Station Outages
  https://www.nist.gov/pml/time-and-frequency-division/radio-stations/wwvb/wwvb-station-outages

  JJY transmitted log
  https://jjy.nict.go.jp/Pub/JJY60/index_.html

 普通に考えたらほとんど不可能ですが、短波のJJYの時代には、JJY, WWV, WWVHの3波が同時に受信できることも結構あったし、電波の振る舞いは挙動不審なので、気長に待つことにします。
 周波数が固定であり、キャリアの有無だけ検出すればよいので、検波パルスの1/0データとタイムスタンプをロガーで記録しておけばいので、原理的にはそれほど手間はかからないようか気がします。
 実際にどのようにして実現するかは、これからの検討の予定ですが、どうなるかは?です。

 現在、40kHz.60Khz受信用のアンテナとしては、洗濯ハンガーを利用した300φ88ターンの非同調ループアンテナを使っています。
 ハワイでJJYを受信したときには、このアンテナを使用したのですが、下記のARRLのWWVB受信用アンテナの製作例を見てみると、同調型のループアンテナを使用しています。

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

 当方も、同調型に変更したことがあるのですが、期待したような効果は得られませんでした。

  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

 密着状態で88ターン巻いているので、Qが非常に低くなっている感じです。
 上記のARRLの記事にあるように、直径を大きくして巻き数を減らせばよいのかもしれませんが、旅行カバンの隅に突っ込んでおくことが出kないし、ホテルのラナイ(ベランダ)で展開するのが難しそうです。
 300φのループアンテナでも結構怪しいですが、ARRLの記事のアンテナはさらに怪しいです。

 小型で10kHz ~ 30MHz対応ということで、PA0RDT Mini-Whipを購入して試してみたことがありますが、アース(接地、グランド)の取り方が難しくて、思っていたような効果が得られませんでした。

 別のアプローチとして、分割巻きのループアンテナを検討しているのですが、従来品との比較ができないと、何をやっているのかわからなくなってしまいます。
 アンテナや受信機の特性比較のためには、基準信号が必要になりますが、生のJJY(60kHz)は関東では弱いして、レベルの変化も大きいです。
 Google Playで入手できるJJYと同様な効果がある信号を発生させるアプリを利用するのが一番簡単ですが、実際に受信してみると、3次高調波ではSDRunoのSメータを振らすことができません。(40kHz用の原発13.333kHzではどうにか振れます)

 
 前置きが長くなりましたが、ここからが本題です、
 今回はタイムコードは無関係で、一定強度の搬送波が出力されれば良いので、手元にある材料を利用して、40kHzと60kHzの基準信号源もどきを作ってみました。
 信号発生には、USBオシロINSTRUSTAR ISDS205BのDDS(Direct Digital Synthesizer)を利用しました。
 このDDSの可変周波数範囲は1Hz-20MHzなので、周波数的には問題ありません。
 最初は、任意の周波数と持続時間をプログラムできるかもしれないと期待していたのですが、いわゆる掃引発振器の機能しかないようです。
 開始周波数、終了周波数、ステップ幅、周期を指定することにより、スイープ信号を繰り返して発生させています。
 希望としては、40kHzと60kHzの信号を交互に発生させたいです。
 主目的は60kHzですが、JJY(福島局)用に40kHzも発生させることにしました。
 また、単一周波数の連続信号であるとスプリアスとの区別がつきにくいので、各信号を断続することにしました。
 色々試してみたら、開始周波数=40kHz、終了周波数=60kHz、ステップ幅=20kHz、周期=2秒という設定で、目的とする信号を発生させることができました。
Dds

 

 実際に信号を受信してみました。
 受信環境は以下の通りです。

  受信機:SDRPlay RSP2 (Hi-Z input)
  PC:ThinkPad X250 (Windows 10)
  ソフトウエア:SDRuno
  受信周波数:40kHz(音声:左)、60kHz(音声:右)
  "RX COBTROL" → "SETT."(RX Settings) → "OUT"
Rx-cobtrol
Rx-setting_out


【40kHz/60kHz交互信号受信テスト(ステレオ)】

 実験用に、DDSの出力とSDRPlayの入力を直結しているので、Sメータが振り切れていますが、普通の使用状態では、Sメータが僅かに振れる程度です。
 デジカメのステレオマイクによる録音なので、あまりステレオ感が感じられないかもしれません。

信号源もどきはどうにかできましたが、これが利用できる新しいアンテナや受信機を用意するのが、結構手間がかかりそうです。

 

 

 

| | コメント (0)

2020年1月11日 (土)

マレーシアは特定周波数範囲が受信可能な受信機は持ち込み禁止

海外旅行の際に、素人無線家の好奇心で、広帯域受信機やSDRチューナを持ち込んで、現地の放送や通信を受信することがあります。

  IC-R3でホノルルのTV放送を受信してみました
  2008-06-14 15:08:09
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2008/06/post_589e.html

  PAL放送をNTSCテレビで受信するとどうなるか?
  2013-02-23 16:35:09
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2013/02/palntsc-036c.html

  ATSC用USBチューナテスト@ホノルル
  2017-02-11 00:26:20
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2017/02/atscusb-5aa6.html

  PAL音声搬送波受信テスト(SDR Touch)@シンガポール
  2018-01-27 14:02:33
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/01/palsdr-touch-bc.html

 最近はデジタル化が進んでいるので、昔のように簡単には受信できなくなったのが一寸残念です。


 基本的には、受信するだけであれば問題ない場合が多いのですが、国(州)によって扱いが異なるので注意が必要です。
 以下の記事を見ると、米国では州によってスキャナに対する扱いが異なっており、運転中のスキャナの使用が禁止されている州もあるようです。またその場合でも、アマチュア無線の免許所持者であれば運転中も使用可能である州もあるようで、状況が複雑です。

  Are Police Scanners Legal?
  https://www.zipscanners.com/resources/are-police-scanners-legal/
(以下、上記URLから抜粋引用)
------------------------
Some states (Minnesota) that have scanning while driving restrictions exempt licensed ham operators. But this, like most of these laws, is a gray area and you’ll want to take a look at your state’s statue which we link to above.
------------------------

 そういえば、昔ホノルルのアラモアナセンターにあったRadio Shack(現在はありません)に行ったとき(2012)にポリススキャナが置いてあったので、結構需要があるのかもしれません。

  また、南アフリカ共和国では、エアバンド(ATC)を受信していただけで逮捕されたという事例もあるようです。

  Africa / South Africa / Spotting News
  https://www.airportspotting.com/south-africa-warning-spotter-guilty/
  August 6, 2011
(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
News24.com is reporting that a plane spotter has been found guilty of illegally listening to ATC communications through an air band receiver.
---------------------------------

  News24.com
  Court finds planespotter guilty
  2011-08-06 07:54
  https://www.news24.com/SouthAfrica/News/Court-finds-planespotter-guilty-20110805
(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
Johannesburg - The Boksburg Magistrate's Court on Friday found planespotter *** guilty of illegally possessing a radio receiver and using it to listen to air traffic communications, the editor of the SA Flyer magazine said.
---------------------------------

 一寸調べて見た範囲では、英国系法体制を採用している国では、一般の放送以外で受信できるのは、気象情報程度ということがあるようです。
 南アの例は特殊なケースかもしれませんが、場合によってはこのような事もあり得るようです。


 今年の正月休みにマレーシアに遊びに行ったのですが、マレーシアでは日本バンドのFMラジオが違法という話を聞いたことがあるので、念のために事前に確認してみました。
  関係しそうな下記の資料がありました。

  ヤマトグローバルロジスティクスジャパン
  マレーシアへ輸出する際の 注意事項
  (掲載情報取得日:2013.2.21)
  https://www.y-logi.com/ygl/prohibit/pdf/08MY.pdf
(以下、上記URLから抜粋引用)
-------------------------------
輸入禁制品
 対象品目
  ・68-87MHz、108-174MHz周波数内のテレビジョン放送用受像機


現地において確認が必要とされる主な項目および規制
 精密機械、戦略品目
  ・3000Ghz未満の周波数内で遠隔通信用無線通信装置
-------------------------------

 周波数範囲については判りましたが、「テレビジョン放送用受像機」というのがよく判りません。 TVでなければOK?
 また、「遠隔通信用」というのがよくわかりません。
 別の資料を探してみました。

  DHL
  Prohibitions and Restrictions of Imports by MY Customs
  https://www.logistics.dhl/content/dam/dhl/local/cn/dhl-ecommerce/documents/pdf/cn-ecommerce-onboarding-import-my-restriction-en.pdf
(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
The following goods are absolutely prohibited from importation:
・Broadcast receivers capable of receiving radio communication within the ranges (68 - 87) MHz and (108- 174) MHz

The importations of goods specified below are prohibited except under an import licence or permit from relevant authorities:
・Radio communication being used for telecommunication in the frequency lower than 3000 GHz.
---------------------------------

 この資料では"Broadcast receivers"となっているので納得できます。
 " telecommunication"は、通常「通信」なので、3THz未満の無線通信(殆ど全部?)は免許/許可が必要ということのようです。


 更に別の資料です。

  ASEAN   Malaysia
  TARIFF AND DUTY RATES
  https://asean.org/?static_post=malaysia-4
(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
GOODS WITH PROHIBITIONS, CONTROLS AND RESTRICTIONS
1.List of Goods Absolutely Prohibited from Import
・Broadcast receivers capable of receiving radio communication within the ranges (68-87) Mhz and (108-174) Mhz except those designed to receive meteorological broadcasts at spot frequencies

2.List of Prohibited Goods that are Prohibited from Importation Unless Accompanied by an Import License
・Radio communications apparatus
---------------------------------
 無線通信機には輸入免許が必要なようですが、今回は送信するつもりはないので、とりあえず無線通信関係の項目は考えないことにします。


 念のためにソースと思われる公的資料を探してみました。

Customs (Prohibition of Imports) Order 2017
http://www.federalgazette.agc.gov.my/outputp/pua_20170404_P.U.(A)103_Import.pdf
(以下、上記URLから抜粋引用)p.22/262
---------------------------------
Broadcast receivers capable of receiving radio communication within the ranges (68 - 87) MHz and (108- 174) MHz
---------------------------------

Customs-prohibition-of-imports-order-201


 受信機に関しては、先に調べた情報と一致しています。
 無線通信に関しては、上限が420THzになっているようですが、詳細はよく判りません。(今回は関係ないので無視)
 2017年の資料なので現時点で適用されていると考えていいかもしれません。

 日本のFM放送(含ワイド)の周波数範囲は76-95MHzなので、68~87MHzの中にかなりの部分が含まれてしまいます。
 外国の場合は、88MHz-108MHzが多いので、この場合は制限範囲外です。

 一寸古いですが、下記の資料の参考2の表を見ると日本の特殊性がよくわかります。いろいろと複雑な事情があったようですが・・・

  地上テレビジョン放送のデジタル化に伴う周波数再編に関する諸外国の取組動向
  【参考2】 デジタル転換後の放送用周波数の再編計    
  http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/denpa_riyou/pdf/060425_1_1-6.pdf

 現在は以下のようになっているようです。

  電波の使用状況
  使用状況の詳細(平成31年3月1日現在)
  30MHz~335.4MHz
  https://www.tele.soumu.go.jp/resource/search/myuse/use/30m.pdf

 68~87MHzという周波数は、通信用としてはかなり低いように思われますが、昔(60年位前?)ナイキアジャックスが配備されていた地方に住んでいたときに、自宅でFMラジオを聞いていたら、突然「*********。送れ。」という声が混信してビックりしたことがあります。
 BCIの一種だったのかもしれません。

 

 前置きが長くなりましたが、結論としては、広帯域受信機はNGのようです。
 また、SDRチューナは単体では受信できませんが、PCやスマホに入れたアプリにより、受信周波数は任意に設定できるので、" capable of receiving"に含まれてしまいそうです。
 マレーシアに行くのは初めてだったので、SDRPlay RSP2(1kHz~2GHz)とSDRUnoの組み合わせでJJY(40kHz,60kHz)の受信テストを目論んでいたですが、残念ながら諦めました。

 なお、巡航中の機内や旅行先で、RTL-SDRチューナとSDR Touch/ADSB Receiver Proの組み合わせを使用して、ATCやADS-Bを受信することがありますが、SDR Touch/SDR Touch Keyの商品説明には、以下のような注意書きがあります。

  SDR Touch
  https://play.google.com/store/apps/details?id=marto.androsdr2&hl=ja
(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
It is your responsibility to comply with your local law before downloading or using SDR Touch. The SDR Touch team cannot be held responsible for any liabilities due to inappropriate usage of the app.
---------------------------------

  SDR Touch Key
  https://www.amazon.co.jp/Martin-Marinov-SDR-Touch-Key/dp/B073PHZLMS
(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
Disclaimer: Keep in mind that SDR Touch is under development and it could be unstable. Also make sure you agree with the Terms and Conditions in SDR Touch and fully understand that it might against the law to listen to some non-standard radio frequencies in some countries. I am not liable for any damages caused by improper usage of SDR Touch and SDR Touch Key!
---------------------------------

 国によって法律が違うので、「使用は自己責任で!」ということのようです。

| | コメント (0)

2019年12月21日 (土)

WWVB受信失敗/JJY受信成功@ハワイ

 短波のWWVやWWVHは、日本でも比較的簡単に受信することができますが、長波のWWVB(60kHz)は受信したことがありません。
 日本より送信元の米国に近いハワイであれば、少しは受信条件が有利ではないかと思って、ハワイに遊びに来るたびにWWVBの受信を目論んでいます。
 しかしながら、今まで受信できたことがありません。

 ニュースによれば、予算削減で米国の標準電波が停波するかもしれないということですが、下記の資料よれば、とりあえずFY2019はセーフのようです。

  Ohio Section Journal - The Technical Coordinator - February 2019 edition
  February 17, 2019
  https://www.jeffreykopcak.com/2019/02/17/ohio-section-journal-the-technical-coordinator-february-2019-edition/
(以下、上記URLから抜粋引用)
------------------------------------
WWV update
There was a lot of FUD (that’s fear, uncertainty, and doubt) around the future of WWV back in September of last year. You can check my article in the September edition of the OSJ or on my website. While not yet signed, the fiscal year budget for 2019 does include funding all WWV stations. As it turns out, this year is the 100th year of operation. A member of the Northern Colorado Amateur Radio Club has met with NIST management and is planning a special event station between September 28 - October 2. I’ll be anticipating that event and hope to work WWV.
------------------------------------

 資料(ARRL下部組織の資料?)の性格から考えて他の人にチェックされているだろうし、NISTと直接コンタクトをとっているようなので、信頼度は高いように思われます。

 WWVBが停波していないとしても、次の問題は、ハワイで実際に受信できるかどうかです。
 不安要素がいくつかあります。
 (1)メンテナンスなどで一時的に停波していることはないのか?
 (2)ハワイで電波時計やアマチュアレベルの受信機で受信できる電界強度はあるのか?
 (3)同一周蓮数のJJY(福岡/佐賀局)の影響はないのか?


(1)に関しては、NISTのサイトで公式情報が確認できるようです。
  
  The Current Readability of the WWVB Time Code
  https://tf.nist.gov/tf-cgi/wwvbmonitor_e.cgi

 また、下記のコロラド州フォートコリンズのリモート受信局で60kHzを受信すれば、リアルタイムで送信状態を確認することができます。

  KiwiSDR: Software-defined receiver at W3LLA Ft. Collins, CO, USA | Grid: DN70LN, ASL: 1510m, Antenna: Active Loop Antenna
  http://73.78.212.116:8073/


(2)に関しては、一寸古いですが、2005年の以下の資料を見ると、かなり悲観的な感じがします。
 
   ‘Atomic’ clocks are not as effective in Hawaii
   Sunday, August 21, 2005
   http://archives.starbulletin.com/2005/08/21/news/kokualine.html

 しかしながら、下記の2012年の資料の"Figure 1. WWVB coverage at a 100μV/m level."のカバレージの図を見ると、夜間であれば ハワイで受信できても良いような気がします。

  Computer Science
  Published 2012
  NEW IMPROVED SYSTEM FOR WWVB BROADCAST
  https://pdfs.semanticscholar.org/210d/fc942b3912f1914fc3caf5ec425c375ab771.pdf?_ga=2.258676559.433160335.1576454006-205839317.1539733085 

 上記の資料を見ると、BPSKが導入されてEMI耐性が改善されたようなので、昔よりは条件が良くなっているかもしれません。
 しかし、ノイズの方も増えていると思われるので、実際のところはよく判りません。

 ハワイでWWVBが受信できたという信頼できる具体的なレポートが無いかと思って探してみたら、以下の資料がありました。

  Journal List.>J Res Natl Inst Stand Technol>v.119; 2014>PMC4487279
  WWVB: A Half Century of Delivering Accurate Frequency and Time by Radio
  https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4487279/ 
(以下、上記URLから抜粋引用)
------------------------------------
It is interesting to note that during this era the LF and VLF signals from Fort Collins, phased locked to Boulder, were received in Hawaii and Maryland (then the home of WWV) and used to control the frequency of the shortwave stations WWVH and WWV [27].
------------------------------------

 LFは30-300kHzなので、WWVB(60kHz)がハワイで受信できていたことになります。
 ただし、"It is interesting to note"ということは、当たり前の現象ではなかったのかもしれません。
 上記資料で引用されている元の資料 [27]を見てみました。

Control of WWV and WWVH standard frequency broadcasts by VLF and LF signals
BE Blair, AH Morgan - Radio Sci. J. Res NBS D, 1965 - nvlpubs.nist.gov
   http://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjW9siF-L3mAhXVa94KHWiOBikQFjAAegQIARAC&url=http%3A%2F%2Fnvlpubs.nist.gov%2Fnistpubs%2Fjres%2F69D%2Fjresv69Dn7p915_A1b.pdf&usg=AOvVaw2bkRCbZh6nk6Frg-8qiOIe

 詳細は読んでいませんが、ざっと見た感じでは、その当時は、米国のWWVL局(20kHz)とWWVB局(60kHz)の信号を、ハワイのWWVH局で受信し、その位相情報をWWV局にフィードバックして位相制御を行っていたようです。
 ハワイでWWVBを受信することが前提となっているシステムなので、それなりの設備投資をすれば、受信できるのかもしれませんが、プロ(研究所?)レベルの受信機には手がでません。
 
 米国国内であれば自作のアンテナと受信機で受信できるようですが・・・

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

 なお、日本で売られている電波腕時計の取説を見ると、条件が良ければ、ハワイでWWVBの受信できるような感じで書いてあります。


(3)に関しては、電波伝播は気まぐれなので、実際に受信してみるしかありません、

 

 色々悩んでいても仕方がないので、ハワイに受信セットを持って行きました。
 仕掛けは、前回JJY(40kHz)の受信に成功したものと殆ど同じですが、周波数を60kHzに設定しました。

 ホノルル滞在中に、22:00~02:00(現地時間)頃に受信してみましたが、WWVBもJJY(福岡/佐賀局)も全く聞こえませんでした。
 丁度60kHzのところに正体不明の連続信号が出ており、CWモードで受信するとピーという連続音が聞こえます。
 信号レベルは緩やかな周期で僅かに変化しますが、フェーディングという感じではありません。
 ホテルのラナイでの受信なので、怪しいのはエアコンのインバータや電気機器を制御するプロセッサのクロックやデーダストリームですが、アンテナの場所や角度を動かした程度では変化はありませんでした。

 念のために、先に述べたフォートコリンズのリモート受信局で確認したところ、パルスの立ち下がりを位相基準としたPWMを使用したWWVB独特の信号が聞こえていました。
 さらに念のために下記のハワイのリモート受信局で60kHzを受信してみましたが、やはりWWVBもJJYも聞こえませんでした。なお当然かもしれませんが、HFのWWVHは綺麗に聞こえました。

  c bluebison.netKiwiSDR at NH6XO - 220' unterminated N-S Beverage - horizon blocked blocked to all points westKaneohe, Hawaii, USA - Windward Oahu | Grid: BL11, ASL: 55m, Antenna: N-S unterminated Beverage
  http://72.235.217.245:8073/


 WWVBは受信できませんでしたが、折角なので40kHzを受信してみました。

 ノイズはありましたが、かすかに断続するビート音のようなものが聞こえます。
 前回の受信では、SDRunoのウォーターフォール画面で、JJY(・- - - ・- - - -・- -)が視認できる程度のレベルがあったのですが、今回は非常に弱かったです。
 帯域を150Hzに絞っていたので、入力信号が共鳴したような感じになって、モールス信号の断続が明確ではありません。
 また、ワイキキビーチの波の音に負けないように音量を上げていたので、スピーカがビビリ振動を起こしてさらに聞きにくくなっていました。
 
 一寸聞いただけでは良く判りませんが、脳内フィルタをONにして注意深く聞くと、下記の動画の00:05~00:15で"JJY JJY"のモールスが微かに聞こえます。

【JJY受信@HNL】

 受信環境
  日時:2019.12.05 01:45:40-01:45:50 JST
  場所:Moana Surfrider, A Westin Resort & Spa, Waikiki Beach, Tower Wing 12F
  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:40kHz

 

 WWVBは受信できませんでしたが、JJY(40kHz)が受信できたので良しとしましょう。
 数日間のホノルル滞在時にJJY(40kHz)が受信出来たのは2回目なので、想像しているよりもJJYの電波は飛んで来ているのかもしれません。
 なお、今までハワイで60kHzのJJYは受信したことがありません。

| | コメント (0)

2019年6月24日 (月)

「i-dio」の行方は?

 ネットニュースで以下の記事を見かけました。

  朝日新聞デジタル
  ラジオのデジタル放送、存続か撤退か 対応端末まだゼロ
  2019年6月24日08時00分
  https://www.asahi.com/articles/ASM6N6J6CM6NUCVL014.html?iref=comtop_8_06


 試験放送のころからブログのネタにしてきましたが、経営的には難しいようです。
 仕事場の周りの数人に聞いても誰も知りませんでした。
 マルチメディアに拘泥せずに高音質音楽「放送」サービスに特化した方が良かったかも・・・

 音は非常に良いですが、FMラジオ並みに簡単に操作できるという感じではないです。
 電源スイッチを入れたらすぐに音楽が流れてくると嬉しいのですが・・・

-------------------------------------------
  Google Play
  i-dio
  https://play.google.com/store/apps/details?id=jp.co.gigno.vlow.idio
[2016.03.01現在]
  アップデート 2016年2月29日
  サイズ 31M
  インストール 10,000~50,000
  現在のバージョン 1.0.1
  Android 要件 4.0.3 以上
[2019.06.24現在](近日公開終了とのこと)
  更新日:2018年8月13日
  サイズ:23M
  インストール:50,000+
  現在のバージョン:3.0.5
  Android 要件:4.2 以上

  TS PLAY by i-dio
  https://play.google.com/store/apps/details?id=style.cast.tsplay
  [2019.06.24現在]
  更新日:2019年4月1日
  サイズ:25M
  インストール:100,000+
  現在のバージョン:4.1.7
  Android 要件:4.2 以上
-------------------------------------------

 


【関連内部リンク】
2016年1月21日 (木)
SDR Touchで見たVHF-Low新放送「i-dio」の試験電波(ISDB-Tsb)
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/01/sdr-touchvhf-lo.html

2016年2月 6日 (土)
モニタ用の「i-dio」Wi-Fiチューナが届きましたが・・・
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/02/i-diowi-fi-00cb.html

2016年3月 1日 (火)
V-Lowマルチメディア放送「i-dio」を受信してみました
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/03/v-lowi-dio-a720.html

2016年3月 2日 (水)
100円イヤホンを「i-dio」Wi-Fiチューナの外付けアンテナに改造
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/03/100i-diowi-fi-4.html

2016年3月 3日 (木)
i-dioアプリでWi-Fiチューナの受信状況とバッテリ残量を表示
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/03/i-diowi-fi-b650.html

2016年3月 5日 (土)
「i-dio」Wi-Fiチューナにネックストラップアンテナを外付け
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/03/i-diowi-fi-9dbd.html

2016年3月 7日 (月)
「i-dio」Wi-Fiチューナに144/430MHz用ホイップアンテナを繋いでみました
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/03/i-diowi-fi14443.html

2016年3月18日 (金)
i-dio用Wi-Fiチューナの根本が細いテレスコピックアンテナ
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/03/i-diowi-fi-ec0a.html

2016年6月30日 (木)
SDR Touchで見たNOTTVの跡地
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2016/06/sdr-touchnottv-.html

 

 

【参考外部リンク】
V-High帯域の諸外国における利用動向
平成31年3月1日
http://www.soumu.go.jp/main_content/000604460.pdf

 

| | コメント (4)

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

| | コメント (0)

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・・・

| | コメント (0)

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。

 

 

 

 

 

 

| | コメント (0)

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。

 

| | コメント (0)

より以前の記事一覧