2019年1月11日 (金)

中国局(BPC)対応の電波腕時計WVA-M630L-1A2JF(5161*JA)を買いました

  長波を受信していると、中国の長波帯の標準周波数報時局BPC(68.5kHz)の信号が割に良好に聞こえます。
 地図を見ると関東はサービスエリア外ですが、もしかしたらBPCの電波で時刻の自動修正ができるかもしれません。
 中国の標準電波で時刻を自動修正することに、実用的な意味は殆どありませんが、素人無線家の好奇心です。

 現用の電波腕時計CASIO PROTREK PRW-1300ARJ(3069*JA)は多局対応ですが、BPCには対応していません。
 物好きではありますが、実験用にBPC対応の時計を買うことにしました。
 実験用なので、デザインや文字の見易さはあまり考慮せずに、とりあえず安いものを探しました。
 Amazonで探してみると、下記のモデルはユーザレビューも悪くないようなので、これを購入することにしました。

  WAVE CEPTOR(ウェーブセプター)
   [カシオ]CASIO 腕時計 WAVE CEPTOR 世界6局対応電波ソーラー WVA-M630L-1A2JF メンズ   

  CASIO 5161*JA 取扱説明書
  https://support.casio.jp/storage/pdf/002/qw5161.pdf

【WVA-M630L-1A2JF(5161*JA)】
01casio_5161ja_2

02casio_5161ja

03casio_5161ja

 時計を箱から取り出してみると、針が動いていません。
 一瞬外れを引いたかと焦りましたが、1~2秒で動き始めました。
 後で調べてみると、長時間遮光状態が続くとスリープ状態になるようです。

 手首に巻いてみると、 5161*JAは現用の3069*JAよりも薄くて軽いので、あまり邪魔にならないような感じがします。
 デジタル表示部の動作状態表示マーク(WT,RCVD)が一寸見にくいですが、識別は可能です。

 5161*JAの時刻が最後に修正された日時を確認して見ました。

【最終修正月日】
04casio_5161ja

【最終修正時分】
05casio_5161ja

 最終修正日時は、11月20日12時03分となっています。
 約1ヶ月前です。

 どの程度時刻がずれているのかを、直前に手動で時刻修正した3069*JAと比較してみました。

【5161*JA(左)と3069*JA(右)の時刻差】
06casio_5161ja

 5161*JAの方が3069*JAよりも3秒進んでいます。
 約1ヶ月で3秒というのは少ない方かもしれません。

  日本時計協会
  時計の精度について教えて
  https://www.jcwa.or.jp/time/qa/qa07.html

  とりあえず、JJYを手動で受信してみました。
 なお、ホームタイム都市はTYOです。

【JJY修正後】
07casio_5161ja_jjy

  JJYによる時刻修正は正しく行われているようです。

 次に、本題のBPC受信を試してみました。
 まず、BPCで自動時刻修正を行うために、ホームタイム都市をデフォルトのTYOからHKGに変更しました。
 二日ほど、一日5回(1am,2am,3am,4am,5am)の自動受信を試して見ましたが、時刻の自動修正は行われませんでした。

  次に、自作ループアンテナとSDRPlay RSP2の組み合わせで、JJY(40kHz,60kHz)とBPC(68.5kHz)を受信して、受信レベルがBPC>JJY(40kHz,60kHz)になったときに手動受信を行いました。
 
 BPCの電界強度が十部であれば、BPC>JJYという条件は関係有りませんが、なんとなく気分的にBPCによる時刻修正が行われ易いような気がしたので・・・

 5~6回手動受信を試して見ましたが、やはり自動修正は行われませんでした。
 タイムコードの受信音を耳で十分確認できる程度のレベルがあっても自動修正にはレベル不足のようです。

 西日本はサービスエリアに入っているので、そのうちに自動修正されるかもしれません。

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2018年12月22日 (土)

ハワイでJJYのモールスを受信

  たまには命の洗濯ということで、老体に鞭打ってハワイに遊びに行ってきました。
 ハワイには何回か行ったことがあるのですが、今回は趣味の無線を中心に遊んできました。

 以前、天文月報2004年(第97巻)に記載されていた「JJY受信電波時計がハワイで動作」という記事を見かけて、以下のブログに書いたように、自分でもJJYを受信したいと思って何回か試してみましたが、受信することはできませんでした。

  2017年2月18日 (土)
  JJY/WWVB受信失敗@ハワイ
  http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2017/02/jjywwvb-7a42.html

  今までは、常用している電波腕時計(CASIO 3069)を使用してJJYの受信を確認していました。
  「受信日時の確認」(3069取説p6)の画面を表示して、表示されている最終更新日時(JST)がハワイに滞在している期間(JST)内であれば、JJYの信号で時計の時刻が自動較正されたと考えられます。
3069

    Operation Guide 3069
    https://support.casio.jp/storage/pdf/002/qw3069.pdf

 今回は、受信条件を若干改善したので、受信の可能性は少しは高くなったような気がしますが、電波伝播の挙動は奇奇怪怪なので、運次第ということになりそうです。

 受信結果は以下の動画の通りです。

【JJY(40kHz)@HNL 2018.12.18 01:45JST】

 受信環境は以下の通りです。

  日時:2018.12.18 01:45-01:47 JST
  場所:Moana Surfrider, A Westin Resort & Spa, Waikiki Beach, Tower Wing 13F
  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

 予想したよりは良好に受信できました。
 強いときはS2程度あったので、自宅(神奈川)で受信した場合とそれ程違いません。
 約7000km離れている割には結構はっきり受信できたのは一寸意外でした。

  60kHzのJJYも受信してみましたが、全く入感はありませんでした。
  九州長波局(はがね山:60 kHz)の標準電波運用情報を見てみましたが、上記時刻付近の停波情報はないので、電波伝播の影響で受信できなかったものと思われます。

    標準電波運用情報
    http://jjy.nict.go.jp/jjy/log/index.html
    九州長波局(はがね山:60 kHz)
    http://jjy.nict.go.jp/Pub/JJY60/index_.html

 ホノルルから見ると、福島局と九州局の距離はあまり違わないような気がしますが、周波数の違いが影響しているのかもしれません。
 もしかしたら、60kHzのWWVBが受信できるかもしれないと淡い期待をしていたのですが、そう甘くはありませんでした。
  停波していたのかもと思って一寸調べてみましたが、よく判りませんでした。

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

 ついでに、BPCの68.5kHzも受信してみましたが、これも入感はありませんでした。
  最新情報かどうかはよくわかりませんが、以下の情報がありました。

    河南商丘BPC电波塔停波通知
  http://www.gaohua-tech.com/article-2-178.aspx

 結局、受信が確認できたのは、40kHzのJJYだけでしたが、受信できただけでもラッキーだったかもしれません。
 なお、上記動画の受信時刻は01:45JSTでしたが、18時間後の19:45JSTにも受信できたので、非常に稀な現象という訳ではないのかもしれません。

【JJY 2018.12.18 19:45JST】
Jjy_40khz

Jjy_aux_sp


 なお、ホノルル滞在中に何回か手動受信を試してみましたが、時刻が較正されることはありませんでした。
 耳で聞いた感じでは、JJYの信号は明瞭に識別できましたが、デジタルデータとして処理するのには、不十分だったのかもしれません。


 ハワイで長波が受信できる機会は、あまりないと思われるので、標準電波以外の信号が何か受信できるかどうか試してみました。
 IDは確認できませんが、周波数から判断してそれらしいと思われる信号がいくつか受信できました。

【21.4kHz(NPM?)】
214khz

【21.75kHz(KWU?)】
2175khz

【22.2kHz(JJI?)】
222khz

【23.4kHz(DHO38?)】
234khz


  今回の長波受信では、WVVBは受信できませんでしたが、JJY(40kHz)のモールスは確認できたので、受信報告書を発行して貰う資格はできました。
 そのうち受信レポートを提出するつもりです。

  ・受信報告書の送付について(PDF)
  http://jjy.nict.go.jp/jjy/jushin%20houkoku.pdf
  「情報通信研究機構(NICT)では、標準電波を受信してその受信報告書を送付していただいた方に受信確認証(ベリカード)を発行しています。ただし電波時計によるものやemailによる報告は対象外としています。」
  「6.受信内容 (標準電波には、毎時15分と45分にモールス符号で「JJY」を2回送信しています。必ずご確認のうえ、確認したことを報告書に記載してください。)」

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2018年12月 9日 (日)

JJY(40kHz,60kHz),BPC(68.5kHz)を連続受信

 現在の環境で受信したことがある長波帯の標準周波数報時局は、JJY(40kHz, 60kHz), BPC(68.5kHz)の3波くらいしかありません。
 また、この3波が同時に聞こえることは少なくて、通常1~2波が聞こえる程度です。
 受信地(神奈川)から考えると、距離は福島局(40kHz)が一番近いのですが、常に信号が一番強いとは限らず、60kHzの方が強いことが結構あります。

  下記の資料によれば、関東はBPC(68.5kHz, 90kW)のサービスエリアの外ですが、想像していたよりは聞こえます。60kHzのJJY(50(23ERP)kW) よりも良く聞こえることが結構あります。

  電波の受信できる範囲の目安はどれくらいですか?
  https://support.casio.jp/answer.php?cid=002001005001&qid=42482&num=6

  CASIO Wave Ceptor Watches - on time, all the time
  http://www.javys.com/casio/Wave_Ceptor.htm

 
 珍しく、3波が同時に比較的良好に受信できていたので、記録してみました。
 時間は、2018.12.09 00:45(JST)付近です。

 アンテナは、自作の300φ88ターンのループアンテナ、受信機はSDRPlay RSP2です。

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2018年12月 6日 (木)

WWVBが廃止されたら米国の電波時計はどうなるのでしょうか?

  旧聞になりますが、以下の記事によれば、WWV等の施設が閉鎖になる可能性があるようです。

    hamlife
    (2018/9/9 12:00)
  <2.5/5/10/15MHzなどで送信>米国の標準電波局「WWV」「WWVH」が2019年度予算削減のため閉鎖に
  https://www.hamlife.jp/2018/09/09/wwv-wwvh-heisa/

 見出しだけ見ると決定されたような印象をうけますが、今後色々な過程を通過する必要があるので最終的な結論は未定です。

  2019年度米国大統領予算教書 研究開発予算の概要
  https://www.jst.go.jp/crds/pdf/2017/FU/US20180320.pdf

 18ページ、19ページにNISTの話が出てきます。

 なお、上記記事には出てきませんが、WWVB(60kHz)も閉鎖の対象となっているようです。

  NIST FY2019 budget includes request to shutdown WWV, WWVH, and WWVB
  https://swling.com/blog/2018/08/nist-fy2019-budget-includes-request-to-shutdown-wwv-and-wwvh/

  Information from the NIST regarding possible closure WWV radio stations
  https://swling.com/blog/2018/08/information-from-the-nist-regarding-possible-closure-wwv-radio-stations/

 WWVやWWVHのような短波局の廃止は時代の趨勢かもしれませんが、WWVB(60kHz)は米国の電波時計に使用されているので、廃止されたらどうなるのでしょうか?
 WWVBのエミュレータ等をどこからか入手することになるのでしょうか?

    Thread: Clock Wave app, internet based WWVB emulator for radio controlled watches!
    https://forums.watchuseek.com/f2/clock-wave-app-internet-based-wwvb-emulator-radio-controlled-watches-4454074.html

  Clock Wave
  https://itunes.apple.com/jp/app/clock-wave/id1073576068?mt=8&ign-mpt=uo%3D4
  Clock Wave features:
  - Covers 5 major longwave time signal stations all over the world.
   * USA: WWVB
   * Japan: JJY
   * China: BPC
   * UK: MSF
   * DE: DCF77
  - Automatically transmit the accurate time.

Youtube 
    clock wave app wwv wwvb alternative

    Build Your Own Radio Clock Transmitter
    March 22, 2014
    https://hackaday.com/2014/03/22/build-your-own-radio-clock-transmitter/

  Synchronize Radio Controlled Watch without Access to Radio Time Signal Stations
    May 13, 2015
    https://sgfantasytoys.wordpress.com/2015/05/13/synchronize-radio-controlled-watch-without-access/

   μWWVB: A Tiny WWVB Station ・ cat /var/log/life - Anish Athalye
   https://www.anishathalye.com/2016/12/26/micro-wwvb/

    WWVB Transmitter
    https://sites.google.com/site/cisc071jc/public/experiments/wwvb-transmitter

  日本の場合であれば、JJY(40kHz, 60kHz)が廃止されるようなものなので、結構影響が大きいような気がします。

 以下のVOAの記事では、“It’s absolutely insane.”と言っている人もいるようです。

  VOA News
  Last Updated: September 02, 2018 11:38 AM
  Time May Be Running Out for Millions of Clocks -
  https://www.voanews.com/a/time-may-be-running-out-for-millions-of-clocks/4554376.html

 今後は、GPSかインターネットか電話ということになるのでしょうか?
 既存の電波時計(Atomic Clock)は、スタンドアロンの水晶時計として使えるので無用の長物になる訳ではありませんが、自分の経験では電波時計の単体の精度は、普通の水晶時計よりも悪いような印象があります。
 電波時計は定期的に時刻が較正されるので、単体の精度が悪くてもOK?

 米国の話なので実生活では自分に関係ありませんが、いままでハワイで何回が試した範囲ではWWVBを受信したことがないので、(廃止されるとすれば)廃止前に一度受信してみたいです。
 時間帯によって、ハワイもぎりぎりサービスエリアに入るようなので、運が良ければSDRPlayで受信できるかも・・・

  Coverage Area for NIST Radio Station WWVB
  https://tf.nist.gov/stations/wwvbcoverage.htm
*
0400utc_wwvb

   ソース
  https://tf.nist.gov/images/radiostations/wwvb-large/0400utc.jpg

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2018年12月 1日 (土)

ハワイアン航空はラジオはNGですがGPSはOK

 飛行機に長時間乗る場合には、暇つぶしに色々な電子機器を機内に持ち込むことがあります。
 日本の航空会社の場合は、現在はあまり制限がありませんが、外国系の航空会社の場合は、結構制限があることが多いです。
 今回、ハワイアン航空を利用することになったので、ポータブル電子機器の使用条件を調べてみました。

  Hawaiian Airlines
  Portable Electronic Devices -  - Service
  http://hawaiianair.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/2091/~/portable-electronic-devices

  ポータブル電子機器について
  http://hawaiianair-jp.custhelp.com/app/answers/detail/a_id/2312/~/%E3%83%9D%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%83%96%E3%83%AB%E9%9B%BB%E5%AD%90%E6%A9%9F%E5%99%A8%E3%81%AB%E3%81%A4%E3%81%84%E3%81%A6

(以下、上記URLから抜粋引用)
---------------------------------
使用可能なポータブル電子機器
 ハワイアン航空のお客様は国内線出発ゲートから到着ゲートまでの全フライト行程または国際線フライトのほぼ全行程で、次の端末をご使用いただけます。
(抜粋)
・GPS機能のついた端末
---------------------------------
制限付きで使用可能な電子機器
 以下の装置・端末は、航空機が10,000フィート以上の巡航高度に達した後にのみご使用いただけます。飛行中お使いになった電子機器は降下に入る前に元の場所にしっかり収納してください。ご使用可能かどうかについては客室乗務員がその都度お伝えいたします。
(抜粋)
・ノイズリダクション型ヘッドフォン
---------------------------------
使用が禁止されている電子機器
 以下の機器は、いかなる場合も機内での使用を禁止されています。
(抜粋)
・ワイヤレス装置(キーボード、マウス等)
・電池または電気コードつきラジオ(AM/FM/VHF)
---------------------------------

  結局、機内での暇つぶし用に持ち込み予定だった個人用電子機器の使用の可否は以下のようになりました。

   QZSS対応スマホ(Covia FLEAZ Que CP-L45s)・・・全行程で使用可能
   ワイヤレスノイズキャンセリングステレオイヤーレシ-バーMDR-EX31BN・・・ 常時使用禁止
      ADS-B受信機(RTL-SDR)・・・常時使用禁止 

  ADS-Bは、機内で搭乗機や付近を飛んでいる飛行機の信号が見えることがあって、結構面白いので使えないのは一寸残念ですが諦めます。(受信例1受信例2

 ADS-BはAMでもFMでもVHFでもないという理屈は多分通らないでしょう。

 同じスーパーヘテロダイン方式(局部発振回路から微弱電波が漏洩する可能性がある)なのに、「GPS機能のついた端末」がOKで、「電池または電気コードつきラジオ(AM/FM/VHF)」がNGである理由がよく判りませんが、最終的な決定は各航空会社に任されているので、会社のポリシー次第ということになります。
 局発信号の周波数が関係する?(単なる妄想です)

  なお、ユナイテッド航空の場合は、受信機全般が使用禁止のようなので、今回はGPSが使えるだけでも良しとしましょう。

  Electronic device policies
  https://www.united.com/ual/en/us/fly/travel/inflight/devices.html

  Devices that are NOT permitted for use:
(抜粋)
  —TVs
  —radio receivers and transmitters

  電子機器類のポリシー
  https://www.united.com/ual/ja/jp/fly/travel/inflight/devices.html

  お使いいただけない機器類:
(抜粋)
  —テレビ
  —ラジオの受信機および送信機

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2018年11月16日 (金)

300φ88tのループアンテナとSDRPlay RSP2でBPC(68.5kHz)を受信

 NICTの資料によれば、長波帯の標準周波数報時局は色々あるようですが、JJY(40kHz,60kHz)以外の局で聞いたことがあるのはBPC(68.5kHz)しかありません。

  トップページ > Q&A及び資料・データ > 資料室 > 世界の標準周波数報時局
  長波帯の標準周波数報時局
  http://jjy.nict.go.jp/QandA/reference/hflfstation.html

   下記サイトに記載のBPCのサービスエリアを見ると、西日本がどうにか含まれています。

  低频时码授时
  http://www.ntsc.ac.cn/kxcb/kpcg/shijian/201209/t20120921_3648658.html

(地図は上記URLから抜粋引用)Bpc_service_area_w020120921338027_2

  BPCは、以前44ターンのループアンテナを使っていたときに、どうにか受信したことがありますが、88ターンでは少しは改善されているかもしれないということで受信してみました。
  今回は、旅行先での使用テストの準備として、7インチの中華PAD (Android/Windows)を使用しました。

 受信環境は以下の通りです。
  QTH:PM95
  アンテナ:自作300φ88ターンのループアンテナ(非同調)
  受信機:SDRPlay RSP2 (高インピーダンス平衡入力)
  PC:Ployer momo8w (Windows 10モード)
    受信ソフト:SDRuno

グリッドロケータ計算
http://knd.sakura.ne.jp/mxn/tools/gl/gl/index.html

【BPC(68.5kHz)受信中】

 今までよりも聞こえるようになった気がしますが、受信レベルは電波伝播の状況が大きく影響するので、本当にアンテナの効果なのかどいうかはよく判りません。

 とりあえずこれで旅行先で長波の受信ができそうです。

【参考外部リンク】
  百度文库>专业资料>工程科技>信息与通信
  BPC电波授时编码详细格式
 (BPC Radio Wave Time Service Coding Detailed Format)
    https://wenku.baidu.com/view/803050651ed9ad51f01df20f.html

 機械翻訳でざっと見た感じでは、復号に要する時間を短縮するために、従来とは異なるコーディングを行っているようです。
 なお、2011年の情報なので、現在のシステムに対応しているかどうかは判りません。

【2018.11.20追記】
 百度文库のBPCフォーマットに関する書き込みで引用されていた発明は、CN1667528Aかも?

  CN1667528A - 电波授时时间编码- Google Patents
  https://patents.google.com/patent/CN1667528A/zh

  Electric wave time transmission time encoding
  https://patents.google.com/patent/CN1667528A/en

  中国特許公開公報 CN1667528A  https://patentimages.storage.googleapis.com/69/9e/f7/74fda0cc1c536d/CN1667528A.pdf

 百度文库に書き込まれていた「摘要」とCN1667528Aに記載の「摘要」の文章は同一ですが、同じ要約を複数の特許出願明細書で使用することは珍しいことではないので、本当に対応しているかどうかは不明です。
  なお、CN1667528Aはみなし取り下げ(Deemed withdrawal)となっています。

【百度(左)とCN1667528A(右)】
Bpcpat

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2018年11月13日 (火)

88ターンループアンテナとSDRPlay RSP2で見た1~30kHzの様子

 以前、 意味も分からずにEclipseMob用アンテナの構造を真似て、中点接地型のループアンテナを作ったことがあります。 
 オリジナルの構造は、二つの100ターンのコイルを直列に接続して200ターンとし、接続中点から接地用のタップを引き出して、3線で受信機と接続するものでした。
 200ターンもコイルを巻く元気はないので、そのときは超手抜きで22ターン+22ターンで44ターンとして、中点タップを引き出しました。
 後で考えてみると、受信機側の入力段が一寸変わっていて、正負2電源の差動アンプだったので、このような配線が必要だったようです。
  44ターンでもある程度は受信できましたが、巻き数を増やしたらもう少し改善されるのではないかと思ってコイルを巻き足してみました。
 現在使用しているループアンテナは100円ハンガーの300φのフレームの溝の部分に長さ20mのポリウレタン銅線を繋いで巻いたものですが、20mで約22ターンになります。
 したがって、現状は40m分の銅線を巻いていることになります。
 ハンガーのフレームの溝の部分には、あまり沢山の銅線は巻けないようなので、今回は40m分の銅線を追加して、全体で88ターンにすることにしました。

 作業自体は単純ですが、0.32mmの銅線というのは結構細いので、スプールから繰り出す際に、引っ掛かかったり捻じれそうになるので注意が必要です。
 中点タップは不要なので、接地ラインの配線は切断してコイルの両端にフィーダ線を配線しました。

30088turn_loop_ant_1

 赤が巻き初めで、黄色が巻き終わりです。
 フィーダ線自体は3線のままですが、真ん中の線は直流的にはフロート状態です。高周波的には何か影響があるかかもしれませんが、交換が面倒なのでそのまま放置です。

 フィーダ経由で88ターンのループアンテナのインダクタンスを測ってみたら、約5.5mHでした。

30088turn_loop_ant_2

 44ターンでは約1.3mHだったので、かなり大きな値になっています。

 とりあえず、使ってみました。

【88ターンループアンテナとSDRPlay RSP2で見た1~30kHzの様子】
130khz_sdrplay_rsp2


 10kHz付近に対称的に側波帯信号(?)の周波数が変化する不思議な信号が見えていますが、これは何でしょうか?
 この辺の周波数には、結構正体不明の信号(スイッチングレギュレータのスプリアス?)が出没するみたいです。

 なお、JJY(40kHz,60kHz)とBPC(68.5kHz)を聞いた感じでは、受信状態が若干改善されたような気がしますが、88ターンと44ターンを短時間で切り換えて受信した訳ではないので、正確なところはよく判りません。

 雰囲気的には、信号レベルは上がったけれども、ノイズレベルも上がったという感じです。

【関連内部リンク】
2018年9月21日 (金)
長波用ループアンテナ(300φ44ターン)を作ってみました
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/09/30044-085b.html

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2018年10月 7日 (日)

データ受信モジュールWMF-R08(309.7MHz)FSKテスト

  先日、310MHz帯の送信モジュールAFW-J23の特価品を買って動作させてみたら、一応FSK動作は確認できました。
 送信モジュールだけでは、実際の制御には応用しにくいので、受信モジュールもあると便利です。
 AFW-J23に対応するかどうか不明ですが、"Data Receiving Module WMF-R08"というものもあるようなので、追加で買ってきました。

【WMF-R08】
Data_receiving_module_wmfr08_1

Data_receiving_module_wmfr08_2

Data_receiving_module_wmfr08_3

Data_receiving_module_wmfr08_4


 WMF-R08の仕様は不明ですが、店のサイトに参考用として紹介されていたWMF-R07とモデル名が似ているので、多分これの後継モデルか派生モデルであろうという希望的観測をしました。

 先に買った送信モジュールAFW-J23はバラックセットのままでは使いにくいので、3V用単4電池ホルダの裏側に、送信モジュールとマイクロスイッチを貼り付けて、簡易的にFSK信号を送信できるようにしました。

【FSK送信セット】
Fsk_transmitter_1

Fsk_transmitter_2


  最初にFSK送信セット単体の動作を確認しました。
 微弱無線局なので周波数カウンタで、送信周波数を確認するのは難しいように思われましたが、Victor VC2000で測定してみました。
 AFW-J23には外部アンテナ用の出力端子はないので、基板上に銅箔パターンで形成されたアンテナに直接プローブを接触させて測定しました。

【Victor VC200に表示されたFSK(High)周波数】
Frequency_counter_victor_vc2000


  7桁で表示させましたが、信号レベル不足のため下位2桁の数値は安定しなかったので、信頼できるのは309.73MHzまでです。
 なお、SDRPlayで受信した場合は、信号自体は10m程度離れても確認出来ました。

 次に、AFW-J23とWMF-R08との組み合わせで実験してみました。
 WMF-R08の電源端子に約5Vを供給し、データ端子の出力波形をオシロ(Wittig Technologies Model No.:22-300)でチェックしました。

【AFW-J23とWMF-R08との組み合わせによるデータ伝送波形】

  送信モジュール(AFW-J23)と受信モジュール(WMF-R08)がかなり近い場合には、キーのオンオフに対応した出力波形が得られました。
 しかしながら、数十cm離れると受信不能になりました。
  送信側と受信側の両方のモジュールは無調整のままで、受信アンテナも10cm程度のビニール線を接続しただけだったので、正常な動作環境ではなかったのかもしれません。
 受信モジュールにアンテナを接続し、送信側と受信側のモジュールを調整すれば改善されるのかもしれませんが、全く別の原因かもしれません。
 購入した状態のままで、実用的に使うのは難しいかもしれません。

 とりあえずデータの伝送が可能であることは確認できたので、送信モジュール(AFW-J23のデータ入力端子にバイナリデータを供給すれば、任意フォーマットのデータが伝送できるかもしれません。

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2018年10月 2日 (火)

40kHz同調型ループアンテナ

 先日、自作の長波用300φループアンテナの巻き数を、10ターンから44ターンに増やしたら、JJY(40kHz)を受信したときの信号強度がSメータの表示で2程度上がりました。

  EclipseMob用ループアンテナのように200ターン巻けば、更に受信特性が改善されるのかもしれまませんが、そこまでの元気はありません。
 現在使用しているループアンテナは非同調型ですが、40kHz同調型にすれば、それ程手間を掛けずに受信特性を改善できるかもしれないと思って試してみました。

 フィーダ経由で測定した44ターンのループアンテナのインダクタンスは1.288mHだったので、共振周波数が40kHzになるような容量のコンデンサを並列に接続すればいい筈です。

 以下の計算サイトを利用して、必要な容量を計算してみました。

  LC共振周波数の計算
  http://crystal-set.com/calc/frequency_resonance_lc.php

  共振周波数から素子の値を算出する
  共振周波数 :40kHz
    定義する素子の値  コイルのインダクタンス : 1.288mH
    必要な容量    12.291nF

  コンデンサの容量は判りましたが、このような容量のコンデンサは存在しないので、既存のコンデンサを組み合わせる必要があります。
 色々な値27の組み合わせがあると思いますが、当方は以下の組み合わせで、12.291nFnに近い値12.27nFを構成しました。

  12.0nF+0.27nF=12.27nF

 使用したのは、ポリエステルフィルムコンデンサ 耐圧60V J級(±5%)です。
 この容量から共振周波数を逆算すると、40.035 kHzとなります。
 ズレは0.1%以下なので多分問題ないでしょう。

 本来は、共振コンデンサはアンテナの直近に取り付けるべきなのでしょうが、手抜きでチューナ(SDRPlay RSP2)の高インピーダンス入力端子(Hi-Z port)に並列に接続しました。
 非同調と40kHz同調を簡単に切り替えられるように、6Pスイッチでコンデンサをオンオフできるようにしました。

【非同調/40kHz同調切り換え部】
40khz_1

40khz_2


 実験結果は以下の通りです。

【非同調/40kHz同調切り換え時のSDRuno画面】
40khzsdruno
(画像左クリックで拡大表示)

 40kHz同調時には、ノイズ分布の中心が40kHz付近に移動しているので、共振はしているようです。
 JJYのSが1程度上がっているので、少しは効果がありました。
 コンデンサを2個追加しただけなので、こんなもんでしょうか。
 なお、Sメータの値は改善されていますが、タイムコードをCWモードで受信したときのトーンの感じでは、受信状態の改善はあまり判りませんでした。

【関連内部リンク】
2018年9月15日 (土)
WWVB(60kHz)受信用の公認(?)ループアンテナ(200ターン)
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/09/wwvb60khz200-11.html 

2018年9月21日 (金)
長波用ループアンテナ(300φ44ターン)を作ってみました
http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2018/09/30044-085b.html

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2018年9月24日 (月)

データ送信モジュールAFW-J23(309.7MHz)FSKテスト

  サトー電気の特価品紹介のページを見ていたら、以下の商品が目に留まりました。

  サトー電気 
  http://www.maroon.dti.ne.jp/satodenki/index.html

  特価品紹介のページ
  http://www.maroon.dti.ne.jp/satodenki/bargain00.html

  Data Transmitting Module
  MITSUMI AFW-J23  ¥300+消費税

 データシートには以下のように書いてあります。

  AFW-J23
  http://www.maroon.dti.ne.jp/satodenki2/junk/afw-j23.pdf

  FEATURES(抜粋)
   310MHz band use. Can be catching electronic weak wave. (FSK system)  

    SPECIFICATIONS(抜粋)
   Transmitting Frequency 309.700MHz(typ.)
      Transmitting Power 54dBμ/m(max)   3-meter system is adopted.

  AFW-J23
  http://www.maroon.dti.ne.jp/satodenki2/junk/afw-j23.pdf

  このモジュールは3m法が適用されているので微弱無線局の扱いのようです。

  微弱無線局の規定
  http://www.tele.soumu.go.jp/j/ref/material/rule/

  たくさん使われている微弱無線機器
  http://www.circuitdesign.jp/jp/technical/technical_pdf/bijaku.pdf.PDF

 以前、キーレスエントリのことを調べたときに、300MHz付近の信号はどのようなものかと思って、発振器を自作しようとしたことがあるのですが、結構面倒そうだし、下手に作ると3m法違反になる可能性があるので、そのままになっていました。

 このモジュールなら完成品で\300というのは格安ですし、MITSUMIなら品質も問題ないであろうということで、実験用に買ってみました。

【AFW-J23】
Data_transmitting_module_afwj23_1

Data_transmitting_module_afwj23_2

Data_transmitting_module_afwj23_3



 未使用品ですが、基本的にこの種の製品はジャンク扱いで、動いたらラッキーという性質の製品なので、とりあえず動くかどうか確認してみました。

 AFW-J23のピン配置は以下のようになっていました。
  アンテナ端子はありません。

    1. GND
    2. + (3V)
    3. STROBE
    4. DATA INPUT

Pin_assignment

 正常に動作していれば、309.7MHz付近で信号が検出できるはずなので、以下の仕掛けで受信してみました。

  データ送信モジュール:Mitsumi AFW-J23(3m法適用)
  受信アンテナ:1.5m長ホイップ(室外)
  受信機:SDRPlay RSP2 
    表示アプリ:SDRuno
    PC:ThinkPad X230 (Windows 7)

 とりあえず、pin1(GND)とpin2(+3V)との間に3Vを加えてみました。信号は発生していないようです。
 次に、ストローブ端子に3Vを加えてみました。309.73MHz付近に、新しく信号が出てきました。
 次に、ストローブ端子に電圧を加えずに、データ端子に3Vを加えましたが、出力はありません。
 次に、ストローブ端子とデータ端子の両方に3Vを加えると309.73MHzの信号が出力されました。
  この段階で搬送波が出されていることが確認できたので、次にFSK動作をチェックして見ました。

 データシートの波形図から想像すると、本来は、最初にストローブ信号を供給し、100ms以降にH/Lデータを入力するようになっていますが、以下のような超手抜きの方法でチェックしました。

 +3V端子とストローブ端子に同時に3Vを供給し、データ端子を電信用の電鍵のオンで接地しました。

【FW-J23(309.7MHz)FSKテスト】

 電鍵が押されていないときはデータが”H"で周波数は約309.73MHzで、電鍵が押されているときはデータが”L"で周波数は約309.66MHzで、約7kHzの周波数シフトになっていました。

 電鍵出力の代わりにバイナリデータを供給してやれば、短距離のデータ送信が可能になるかもしれません。

【蛇足】
  SDRでは、信号処理の遅れのために電鍵操作とモニター音(サイドトーン)に時間差が生じて非常に打ちにくいです。

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