2017年4月23日 (日)

SDRplayで見た充電開始時のQiの出力周波数変化

 最近、SDRplay RSP2を購入したので、SDRunoとの組み合わせで、色々な信号を受信して遊んでいます。
 今までは、DVB-T用ドングルとSDR Touchの組み合わせだったので、下限周波数が20MHz付近だったのですが、RSP2では下限周波数が1kHzとなっています。
 手元にある電子装置で、低い周波数の信号を発生するものはないかと探してみたら、Qi規格のワイヤレス充電器(Seneo 3 Coils Wireless Charger Model:SWC2)がありました。

 下記の資料によれば、Qiでは「スイッチング周波数は100kHz程度」とのことです。

  Qi規格に準拠したワイヤレス充電器のノイズ対策手法
  http://www.murata.com/ja-jp/about/newsroom/techmag/metamorphosis18/appnote/02

 また、以下の資料によれば、出力制御のために出力周波数が100-200KHzの範囲で制御されるようです。

  Introduction to Wireless Power
  http://www.emcchicago.org/pres/ti0415.pdf
  Resonant Power Transfer - Switching Frequency Variation (p.22)

Qi_resonant_power_transfer_switchin
  "Power control by changing the frequency, moving along the resonance curve; about100-200KHz for Qi"
(上記URLから抜粋引用)

 受信側の共振周波数は固定(約100kHz)で、送信側の周波数は受信側の共振周波数より上側(100-200KHz)で可変になっているようです。
 負荷が重くなって電圧が低下すると、送信周波数を下げることにより共振カーブの山を登って電圧を高めて安定化動作を行っているようです。

 周波数の変化を実際に確認してみました。
 実験環境は以下の通りです。

  Qi Wireless Charger: Seneo SWC2
  充電対象スマホ:ELUGA X P-02E 
    受信機:SDRplay RSP2(1kHz-2GHz)
    SDR表示アプリ:SDRuno
    PC:ThinkPad X230 (windows 7)
    アンテナ:ミニコンポ付属のAM用ループアンテナ(29.1μH)

 結果は以下の通りです。

【YouTube動画】

【待機中】(約240kHz帯域で表示)
Qi_spectrum__no_load

【充電中】(約240kHz帯域で表示)
Qi_spectrum__charging

【充電器電源オフ】(約10MHz帯域で表示)
Qiharmonics_power_off

【待機中】(約10MHz帯域で表示)
Qi_harmonics_stadn_by

 待機中は約170kHzであり、負荷が掛かると約110kHzまで下がっています。
 待機中でも高調波が結構発生しているようなので、充電が必要なときのみ電源を入れるようにしたほうがいいかもしれません。

 低調波(?)も発生しているように見えますが、単に見えているだけ?

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2017年3月19日 (日)

デコネイル用LEDでスマホのNFC磁界パターンをチェック

  半年以上前の話になりますが、以下の記事を見て一寸気になっていました。

  AKIBA PC Hotline!
  Suicaやスマホの装飾に? NFC通信時に発光するLEDモジュール
  2016年9月23日
  http://akiba-pc.watch.impress.co.jp/docs/wakiba/find/1020857.html

  共立電子産業 プロダクツ事業所の公式blog
  2016年09月24日
  AKIBA PC Hotlineに掲載されました。
  http://blog.livedoor.jp/kyohritsu/archives/48515380.html
   「この製品電話着信時は無反応で、駅の自動改札やコンビニ での精算時などNFC通信時に点滅してくれます。」

 このLEDモジュール自体は、2014年に発売されたLumiDecoNail(ルミデコネイル)に使われていたもののようです。

  LumiDecoNail(ルミデコネイル) | スペシャルサイト | タカラトミーアーツ
  http://www.takaratomy-arts.co.jp/specials/lumideco/

  マイナビニュース
  光るネイルシールが登場 -LED内蔵でNFC電波をキャッチして光る!
  [2014/04/10]
  http://news.mynavi.jp/news/2014/04/10/238/

  AliExpress
  Free shipping !! LumiDecoNail / Ball manicure supplies / Nail Stickers Smart / NFC Nail / LED nail stickers
  https://www.aliexpress.com/store/product/Free-shipping-LumiDecoNail-Ball-manicure-supplies-Nail-Stickers-Smart-NFC-Nail-LED-nail-stickers/1019737_32236889361.html

  The Japan Times
  Apr 18, 2014
  LED nails light up when calling
  http://www.japantimes.co.jp/tag/lumideconail/

 NFC(13.56MHz)の磁界パターンチェック用に使えそうな感じです。

 構成部品から考えると一寸高いような気もしますが、このサイズで自作は無理なので、i以下の製品を買ってみることにしました。
  なお、ルミデコネイルで使用されていた純正の部品かどうかは判りません。

【NFC LEDネイルシール】
Lumideconail_1
 中国から送られてきました。

Lumideconail_2

Lumideconail_3

Lumideconail_4s

Lumideconail_5

Lumideconail_6s

Lumideconail_7


 12ターンx2(表裏)のプリントコイルとLEDは判りますが、4個の小さなチップ部品は何でしょうか?
 上の二つは取り付け方向を判別するためのマークがないので無極性で、下の二つはマークがあって互いに逆方向に取り付けられているので、極性があるようです。
 素人の想像ですが、上の二つが共振用のコンデンサで、下の二つが両波整流用のダイオードかも知れません、

 モジュールは5個入っていたので、約1cm間隔で1列に並べて透明プラスチック板に貼り付けて、ラインスキャナー風にスマホ(P-02E)の裏面をスキャンしてみました。

【NFC磁界パターンチェック中】

 無負荷のときは間歇的にポーリング信号が出力されています。
 手元にあったcash beeのICカードを接近させると、データ通信が連続的に行われるようです。

  背景で聞こえている音は、NFCの信号(13.56MHz)をPL-660(SSBモード)で受信しているときの音です。

 P-02Eの場合は、筐体の上半分で磁界が発生していますが、結構穴があるような感じです。

【長時間露光】(ISO 80, F3.0, 10s)
Nfc_pattern

 なお、P-02EはNFC対応であり、cash beeはNFC方式ですが、残念ながらP-02Eはcash beeに対応していないので、データは読めませんでした。

  cashbee電子マネー対応機種
  http://www.cashbee.jp/info_mobile.jsp

 日常生活においては、あまり役に立ちそうにありませんが、NFCの実験をするときに、実際に13.56MHzの信号が出力されているかどうかを確認する程度には使えるかもしれません。

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2016年8月14日 (日)

ELUGA X P-02Eの実験用に0 SIMを契約しました

 以前、NFC(Near Field Communication)の実験用に中古の"全部入り"スマホ ELUGA X P-02Eを買ったことがあります。
 "全部入り"というだけのことはあって、色々な機能があるようです。

  2013年01月22日 21時21分 更新
  注目の“全部入り”:
  写真で解説する「ELUGA X P-02E」 (1/2)
  http://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/1301/22/news143.html

 Wi-Fi経由のインターネットだけでも結構遊べますが、機能によっては電話契約が必要なものがあります。
  また、外で遊ぶときには電話回線があると便利です。

 実験のためだけに通常の電話契約をするのは勿体ないので、「月間通信量500MB未満は無料。」というキャッチコピーに惹かれて0 SIMを使ってみることにしました。

 8月になったら契約しようと思っていたのですが、申込日の制限があって、最初の申込日が8月10日になっていました。

  0 SIM | So-net モバイルサービス
  http://lte.so-net.ne.jp/sim/0sim/

  2016年07月21日 15時09分 更新
  格安SIM「0 SIM」、申し込みが「0のつく日」限定に その心は……
  http://www.itmedia.co.jp/business/articles/1607/21/news112.html

 
 8月10日(水)の午後11時頃に申し込みをしたところ、13日(土)の午前中にSIMカードが配送されてきました。
 サイトには「通常10日間程度でお届けします。」と書いてあったので、結構早いかもしれません。

【0SIM】
0sim_package

0sim_card

  SIMカードは味も素っ気もありません。
 カードを一寸見ただけではどこのSIMかわかりません。

 早速、0 SIMをP-02Eに入れて、SPEEDTEST.NETで通信速度を測ってみました。

【空いているとき】
0_sim_speedtestnet_1

  上の三つがWi-Fiで下の三つが0 SIMです。
 下りで16Mbps程度は出ているようです。

【混んでいるとき】
0_sim_speedtestnet_2

  上の三つが0SIMで下の三つがWi-Fiです。
 0 SIMは300~500kbps程度しか出ていません。

 かなりばらつきがありますが、0 SIMを入れた P-02Eでは動画再生はしないつもりなので、多分問題ないでしょう。

  「500MBはどのくらい使えるの?」
  http://www.bmobile.ne.jp/am/about_500mb.html

 かなり余裕があるような感じですが、0sim checkerで使用データ量を確認してみると、24時間で80MBも使っていました。

【0sim checker】
0sim_checker



 速度測定を何回か繰り返すと結構大量にデータを消費するので、要注意です。

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