移動運用時にワイヤーアンテナをお手軽に張れる方法を考えていた。10m超のケーブルを絡まらずに持ち運んで設営して回収するとうのは普通にやるととても難しくて、しかも一度絡まるとヘタに長いだけあってとてもつらい気持ちになるし、考えただけでやる気がなくなる。

少し前にYO-YO-TENNAというアンテナを見付けて「めっちゃええやん」と思い、試したくなった。単にヨーヨーみたいにケーブルをまきとってしまえるという代物。

しかし商品がそれほど高くない (2つで$39.95) し、構造的に別に難しいところも全くないので、高額で時間がかかる輸送をやる気も起きなかった。

自作

構造が簡単なら自作すればいい、ということで、冒頭の写真のように2つ作った。

Yo-Yo-Tenna はヨーヨーと言ってるが実際流用しているのは、キャンプ用のランドリーリールと呼ばれるもののようで、ほぼ同じのがかなり安く国内でも手に入る。

キャプテンスタッグ ランドリーリール M-7768 - キャプテンスタッグ(CAPTAIN STAG)

キャプテンスタッグ(CAPTAIN STAG)

3.0 / 5.0

今回はこれを使った。

エレメントとなるワイヤーはAWG22 1007 (被覆が薄い=耐圧が低い) もの。外形1.5mm程度で 0.3sq と細いが、ある程度長さを巻こうとするとこれ以下でないと厳しい。

材料が手に入れば、あとはランドリーリールを分解してワイヤーを計って巻くだけなので何も難しいことはない。あえていうならワイヤーの長さを測るのが面倒くさい。

今回ワイヤーは1つにつき20m巻くことにした。つまり3.5MHzのλ/4までカバーしようという目論見がある。ただ、AWG22 であっても、このランドリーリールに20m巻くとかなりキツキツでぎりぎり。

オリジナルだと先端にはワニ口クリップがついているが、自分はバナナクリップにした (KX3 + BNC計測器用ターミナル変換に直接繋げるため)。

試し

ちょっとタイミングが悪く実際の運用はできていないが、室内で同調とるまでは試してみた。λ/4 の垂直系アンテナ + ラジアルのイメージ (なので入力インピーダンスは理論値だと36Ωぐらいになる)

あまり長く張ることができないので14MHz帯で同調させてSWRを落とすことを考えてアナライザーで見ながら試行錯誤した。以下のような手順で調整すると結構簡単にSWRが落ちる。

  • アナライザーに直結して繋ぐ (最終的にKX3に直で繋ぐため)
  • ホット側とコールド側あわせてλ/2ぐらいになるようにワイヤーを出す
  • アナライザーで複素インピーダンス表示にして、まずはリアクタンスを0になるようにする
    • 長くする場合はホット側、短かくする場合はコールド側をいじる (レジスタンス成分が低くでることを想定してオフセンター気味にする)
  • レジスタンス成分が50Ωよりおそらく低いので、ホット側を少し長くし、コールド側ど同じ分だけ短かくする
    • 高い場合はエレメントの張りかたを変えたりしてから (角度など)、ホット側とコールド側が同じ長さになるように調整する

これで、非常に悪い環境でも同調+インピーダンス50Ωは結構簡単に達成できた。KX3 直結の場合は同調させさえすればあとはチューナーであわせてもいいと思うけど、アナライザーがあれば完全にあわせこめるのでチューナーもいらない感じがする。

調整してみると出しているワイヤーの長さに応じてアンテナ系全体のインピーダンスがちゃんと変化することがわかった。ホット側とコールド側いずれも自由に長さを変えられることで、調整の自由度が非常に高い。

懸念点

外に出ているワイヤーの長さを可変できるといっても、残りの部分は絶縁もショートもせずにコイル状に巻かれているので、これがどういう働きをするのか疑問がある。とはいえ、たとえコイルとしてトップローディング的に動作しても、トップローディングの場合非常に大きなインダクタンスが必要になる部分だし、先端は電波が飛ぶところでもないので、あまり影響はなさそう。ただ、波長の短かい一部バンドで同調がとれなくなる感じがしたので、追試をしたい。

あとは実際運用してみたい。

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  3. 移動運用用、軽量マルチバンドワイヤーアンテナシステム
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  3. 移動運用用、軽量マルチバンドワイヤーアンテナシステム

KX3 を購入したとき、純正のマイクは買わなかった。というのも、そんなマイク使わない (というか今のところ音声での交信数ゼロ) ので、もったいなかったからだ。

とはいえマイクでも出れるようにしたいと思いつつ、PC用のコンデンサーマイクとかを試していたりしたが、せっかくなので FT-450D に付属している MH-31 というマイクを使いたいと思い立った。

KX3 のマイクの仕様

純正マイクは持っていないが、回路図は公開されており参照できる。大変ありがたい。KX3 側のマニュアルだと MIC 端子のピンアサインは書いてあるが、UP/DOWN スイッチの仕様などは書いていない。

これと同じようになるように、MH-31 を配線しなおす。

MH-31 の仕様

MH-31 は RJ-45 ジャックを持っており、FT-450D も RJ-45 ジャックになっている。付属のカールコードは電気的にはストレートのLANケーブルとほぼ一緒っぽい。

特にカールコードにこだわりはないので、100均で黒くて細いLANケーブルを購入し、1m 程度で切って配線しなおした。

左側は MH-31 の内部回路と結線。右側が今回作った部分。TRRSプラグの中に抵抗も無理矢理押しこんでエポキシで固めたので、見掛けはかなりスッキリしてる。

使用感

特にどうということはなく普通に使える。FST スイッチは無効だが UP も DOWN も機能してる。ただ、マイクゲインを結構上げなければならない。KX3 側のマイクバイアス電圧が3Vと、本来 MH-31 が想定している 5V より低いせいかもしれない。

黒いLANケーブルなので、見た目も悪くない。思ったより良くできた。ただ MH-31 は中に重りが入っているらしく、無駄に重いのが良くないところ。

余談だけど100均のLANケーブルはピンアサインとケーブルの色が対応してない(適当に圧着してる?)ので、よくよくテスターで確認したほうが良い。

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  3. YAESU MH-31 (FT-450D/FT-817ND 付属マイク) を KX3 で使う
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  3. YAESU MH-31 (FT-450D/FT-817ND 付属マイク) を KX3 で使う

ワーカー使っていると、一部のジョブだけちょっと優先的に実行したいということがあるので、TheSchwartz の場合、prioritize => 1 にしてプライオリティを有効にするとよいのですが、挙動でハマったのでメモをしておきます。

今回のケース

そもそもジョブごとにプライオリティはつけていないが、一部のジョブだけ手動対応で優先して処理を行いたくなった。

やったこと

該当ジョブを

update job set run_after = insert_time, grabbed_until = insert_time, priority = 1 where ...;

で優先順位を設定しすぐに実行開始できるようにした

結果

_人人人人人人人人人人人人_
> なかなか実行されない <
 ̄Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y^Y ̄

というのも、TheSchwartz は priority 順でソートして50件取得して、それをシャッフルしてから1件選んで実行する、という挙動をするため。

つまり、優先順位を設定したとしても有象無象と混ぜられた 1/50 のクジに当たらなければ、そのジョブは実行されない。1/50 って2%だよ…… 2%…… 100回ジョブ実行しようとしてようやく86.7%の確率だよ……


どうするか?

とにかく入ってるジョブをすぐ実行したい場合

  • $TheSchwartz::FIND_JOB_BATCH_SIZE (デフォルト50) を 1 にする
  • 該当ジョブ以外の run_after を適当に未来に設定する
  • ジョブIDを指定して1回だけワークするスクリプト書いて手動実行

ぐらいしかない。

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  3. TheSchwartz の prioritize を有効にしたときの挙動は愉快
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  3. TheSchwartz の prioritize を有効にしたときの挙動は愉快

よくある、マイナス側がスプリングになっている電池ケース、直列10個のものを使っていたが、どうも電圧降下が大きい気がしたので計ってみたところ、端子一組あたり67mΩほど抵抗があった。

10個直列で入っているので、およそ合計で 670mΩ の抵抗が直列で入っている。つまり 2A 流すと、これら金具だけで 1.34V も電圧降下が起きてしまう。約 2.68W もの電力がケースだけで失なわれる。

検索したところ、この手の電池ホルダーの性能があまり良くないのは有名らしく、特にスプリングの材質があまりよろしくないようだ。

いろいろ探した結果アメリカ Keystone 社の電池ホルダーがよさそうということがわかったが、廃盤のようで非常に高価になってしまっている。昔は秋月で100円ぐらいで売っていたみたいだけれど、今はもう単4のものしかない。

ということで、代わりにaitendo の電池ホルダで作ってみた。(秋月にも同様の製品はある)

これで作ってみたところ、電池1つあたりの電圧降下は 1A のとき 5mV つまり抵抗値は 5mΩ になった。10本で 50mΩ ということになり、2A時でも 100mV の電圧降下に抑えられ、大きく改善された。

この電池クリップ(ホルダー)は基板にうまく固定する必要があって面倒なのと、プラス/マイナスの入れ間違いをしても気付けない (フェイルセーフがついてない) ので、あまり好ましい感じではない。が、電池ケースでやたら無駄に電力が熱に変わるのは嫌なのでしかたない。

測定方法

テスターの抵抗測定機能だと微小抵抗はちゃんと測れないので、デジタルマルチメーター2台による4点計測方式で測定した。

電池の金具部分に比較的大きな電流 (経路中の定格を上回らない程度) を流し、測定対象で降下した電圧を計って抵抗値を求める。今回は直読できるように、安定化電源の定電流モードで、丁度1A流れるようにして測定した (1A 流した場合、R = E / I なので、R = E になる)

ただし、電池を入れた状態での測定ではないので、電池の端子との接触抵抗は測れていない。あくまで金具中の抵抗値だけを計っている

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  3. 電池ケースの電圧降下
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  3. 電池ケースの電圧降下

一通り移動運用に必要なものとその重量を表にして重量支配率のグラフを作った。

  • カバンが重すぎ
  • MacBook Pro が重すぎ

なので、まずこれらをどうにかする必要がある。カバンはもっと軽いカバンに変えるしかない。MacBook Pro は、昔使っていた Air に新しく無線用のユーザをセットアップしたらちょっとよくなるかもしれない。

カバンを半分の1kg、MacBook Air 11in 1.08kg に変えるとすると、これらだけで 1.6kg 程度軽くすることができる。または、ノートPC自体を止めてスマフォだけでの運用方法を考えたほうがいいかもしれない。

あとは

  • カメラバッグでクッション付きなので、ソフトケースは無駄そう
  • バッテリーはさらにリチウムイオンの高容量のが欲しいので実際はもっと重量を増やしたい
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  3. 移動運用について重さから考える

KX3のPC 接続用 ACC1は、RS-232C レベルの電圧レベルを想定している(正確には、0VとVCCの負論理になってるけど)

これをBluetooth化してみたという話。

部品

使ったのは

RN-42 は1500円と、余り安くはないのだけれど、国内技適マークがついており合法的に使える。また、シリアル経由または、接続済みBluetooth経由で内部設定を変更できるモードがあり、簡単に柔軟な設定ができる。

ロジック変換には3.3Vレギュレーター付きのちょうど良いのがあったので、これにしてみた。

実際のところ、負の電圧はいらないので真面目にRS-232C変換する必要はなく、単に電圧と論理変換さえできればいいので、ICを使う必要はないけど、面倒なのでこれにした。

レギュレーターの耐圧が14Vなので、13.8V だとギリギリすぎるのと、ドロップ電圧が大きくて結構発熱してしまう。本当ならKX3内部のスイッチングで降圧された3.3Vに接続できたらいいのだけれど、良い方法がない。40mA 流すと 0.42Wは熱に変わってしまってエコではない。

製作

ただ繋ぐだけなのでデータシート見つつ半田付けしたら普通に動いてくれた。

デフォルトだと115200baudになっているので、screen /dev/tty.xxx 115200 で接続した後に、以下のコマンドで設定しなおす。(38400baudに)

// <CR> は改行

// コマンドモードに入る (GPIO5 が10Hzで点滅するようになる)
$$$<CR>
// ボーレート設定
SU,38.4<CR>
// 設定確認
D<CR>
// 再起動
R,1<CR>
// コマンドモードを抜ける
---<CR>

(エコーされないので、ローカルエコーを有効にしたほうがわかりやすい。コマンドモードに入ってから + を送るとエコーが有効になる)

これはどうやら電源を切っても記憶されているようなので、最初の一度だけで良い。

最初、ボーレートの設定方法がわからず、GPIO7をプルアップして9600baudに固定してみたが、上記の方法で自由にボーレートを設定できるので、GPIO7は何もしなくてよい。GPIO7 をプルアップした場合、ソフトウェア設定に関わらず強制的に9600baudに固定される。マイコンとか別途繋いだ場合、設定はボーレート強制したほうが安定するとか、そういう用途に使えそう。

GPIO5 は接続が完了すると出力がゼロになるので、LEDを繋いでいても接続中は電流が流れずエコ。ただ、これは対応するデバイスファイルを open しタイミングで消えるので、ペアリングしただけではチカチカしたまま。

使用感

デバイスを指定すれば自動的にペアリングされ、/dev/tty.xxx に勝手にデバイスファイルが作られるので、それを指定して普通にシリアル通信すればよく、特に Bluetooth だからといって難しいことはない。

遅延がちょっとあって、ケーブル直と完全に同じ使用感という感じではない。

メリット

  • シリアルケーブルがいらない
  • ホストPCのUSBポートを占有しない
  • PC との GND の分離

デメリット

  • KX3側での消費電力増
  • 遅延

無線化できるメリットはあるにはあるけど、めっちゃ便利というほどでもない。サイドに繋いでいるケーブル類の殆どの無線化できたら便利だろうけど、難しい。数本繋いでいるうちの1本ケーブル減ったくらいでは嬉しさがあんまりないなという感じ。

可能なら

電源をスイッチング降圧にしたいが、スイッチングだと

  • デカい
  • ノイズ対策が必要

というのが厳しい。0.6W ぐらいならリニアレギュレータで我慢するほうがいいかもしれない。

あと、丁度いい小型のケースを見つけるのが難しい。今回は aitendo のプラケース (22x11x43)を使ってみたが、aitendo は在庫が安定してないので、タカチの SW-30B (20x18x30) か SW-40B (30x20x40) がいいかもしれない。

RS-232C をモジュール基板でやってるのも無駄なので、表面実装の適当な Vth 低い FET でやるようにできるとよさそう。

追記

SQ,16 というコマンドをうちこむとレイテンシが改善されるらしい。やってみたけどちょっとマシになる程度

$$$
SQ,16 // low latency 優先モードになる (スループットが落ちる) SQ,0 でデフォルト
GQ // 現在のモード
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  3. KX3 ACC1の無線化 (シリアルポートのBluetooth化)
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  3. KX3 ACC1の無線化 (シリアルポートのBluetooth化)

オリジナルのツェップアンテナはハシゴフィーダーを使うが、なぜハシゴなのかよくわかっていなかった。

要は、エンドフェッドでインピーダンスが高いワイヤーへの給電に、同調型のハシゴフィーダーを使うことで、インピーダンス変換を行うということのようだ。

ハシゴフィーダーを同調型として使うことで、平衡経路であるハシゴフィーダー上からは、位相が反対の定在波が立ち打ち消しあって電波がでないが、インピーダンスは長さによって (伝送路インピーダンスとは異なった) 変化する値になり、ちょうどいい長さに調整することで給電できる。このとき、定在波が立っているのでケーブルの伝送路インピーダンスは直接関係なくなる。

同軸の場合、不平衡経路なので、経路上から電波が出てしまい意図した挙動にならない。

ツェップライクと呼ばれるアンテナでは給電にLC共振回路を使って間接的にエレメントに給電している。ハシゴフィーダーの変わりに集中定数で解決している。

ハシゴフィーダーのメリット

  • 損失が少ない (7D同軸の10分の1程度)
  • インピーダンスマッチングを兼ねられる
  • 細かい線路インピーダンスは無視できるので自作可能

デメリット

  • 雨や周辺環境の影響を受けやすい
  • 同調型で使う場合、長さに制約がある
  • 必然的にでかい
  • 耐久性があまりない
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  3. ハシゴフィーダー
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  3. ハシゴフィーダー

重要なこと: SWR が下がっていれば同調していると考えていいが、SWRが高いからといって同調していないというわけではない。

というのも、リアクタンス成分がゼロ (=共振) でも抵抗成分がミスマッチだとSWRは高くなるから。

正しいアンテナの調整方法は

  1. まずアンテナ系を共振状態にする
    • リアクタンス成分をゼロに近づける
    • アンテナの流さ・コイルなど
  2. インピーダンスを50Ωにあわせる
    • トランスで変換するか、アンテナの角度調整・ATUで強制マッチ

アンテナが共振状態であれば、あとはマッチングすれば電波は飛ぶ。SWR 計だけだとインピーダンスがどうなっているのかわからないので、詳しく見るにはアンテナアナライザーが必要。

SWR の最小値が見つかるならば、そこは同調点と考えていい。その場合、最低点におけるSWRの高さはインピーダンスの抵抗成分のミスマッチによるものになるので、確かに同調しているならばATUで最後だけあわせこんでも問題ない (はず)

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  3. アンテナの合わせかた、またはSWRが高くても飛ぶアンテナ
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  3. アンテナの合わせかた、またはSWRが高くても飛ぶアンテナ

1日目

午後は予定があるので午前中だけ



賀茂別雷神社の間違い
















2日目

疲れてしまったのでちょっと回っただけ







メモ

ツイートしたぶんで20社ぐらい。

公共交通機関オンリーだといろいろ厳しい。自転車借りたほうがたくさんまわれるだろう (今回ずっとスーツ着っぱなしだったのでそれはそれで厳しいんだけど)

伏見稲荷大社は昼ごろに行ったけど人が多すぎて微妙だった。早朝にいくのがベストっぽい。

普通に疲れる。

今カメラバッグとしてはZKIN の Yetiを使っていて、結構使ってるけど、これは以下の点で良い

  • デザイン
  • 収納
    • MacBook 13in が入るポケットがある
    • 70-200mm F2.8 も一応カメラつけっぱで入る
    • 3脚固定用の紐もある
    • 収納に対し、3方向からアクセスできる
      • 全面完全開き
      • 左右開き (レンズ交換だと全開きする必要がなく、カバンを地面に置かずに取り替えができる)
  • 上半分ぐらいがフリーで入れられるスペースになっていて、案外入る

今まで使ってきたカバンだと断トツに良い。

ただこのカバンで致命的なのは、とにかく重いことだ。単体で 2kg あるので、カメラ・レンズ・MacBook・その他を入れると余裕で 6kg ぐらいになる。見た目カジュアルっぽいが、めっちゃヘビーで辛い。

ので、もっと軽くてほぼ同じ使い勝手で安くてデザインが良いのを探しています。

不明なエラー 5002

現象:

  • iTunes からストアで曲を購入しようとしたところ 5002 とかいうエラーがでた。
  • サインアウトしてサインインしなおそうとしてみたら、そもそもサインインすらできなくなった (同じく 5002 エラー)
  • iTunes 以外では発生しない (App Store / Web の Apple Store / Mac OS X の Apple ID サインインは正常)

ググってでてくる情報でなかなか解決しなかったが以下をやったらなおった。

  • store.apple.com から請求情報を開いて、エラーになっている項目があったらなおす
    • ふりがなとかが昔はひらがなだったのがカタカナになっていたり、電話番号のバリデーションが厳しくなっていたりする
    • カード情報そのままでクレジットカードのセキュリティコードを入れなおす
  • iTunes 再起動
  • iTunes 上で「Apple ID を作成…」して入力項目がでてくるところまですすむ (入力しない)
  • iTunes 上で「サインイン…」を選び再度サインイン

ローカルにキャッシュされているアカウント情報とサーバ側のアカウント情報に齟齬が起こると変なエラーがでる? よくわからないけど、エラーメッセージに何の意味もなくて途方に暮れる。Console.app にもエラー詳細など一切出ない。

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  3. iTunes Store で不明なエラー 5002 が出た