2013年 09月 17日

メモ コモンモードフィルタの減衰

仕様通りよりも減衰しているっぽい。普通のケーブルと切り替えながらパワーメーターの値を読んだ結果:

  • TX 設定 50W -> メーター 50W (7MHz), 50W (21MHz), 48W (21MHz), 44W (50MHz)
  • TX 設定 50W -> CMF -> メーター 48W (7MHz) 48W (21MHz) 45W (28MHz) 40W (50MHz)
  • TX 設定 30W -> メーター 25W (7MHz), 25W (21MHz), 25W (28MHz), 23W (50MHz)
  • TX 設定 30W -> CMF -> メーター 25W (7MHz), 24W (21MHz), 22W (28MHz), 21W (50MHz)

アナログメーターなのでちょっと適当なんだけど、50MHz で 0.39〜0.41dB ほど損失になってる。仕様だと 50MHz は 0.36dB なのでちょっと多い。誤差の範囲かな

汎用パワーリレーを使って同軸切替器を作る

外にリレーを置いて内から操作したいけど、そういう製品って売っていないみたいで、しかたなしに自分で作ることにした。別に現時点でアンテナが複数あるわけではないんだけど、作って試すにしてもそれがないとダルすぎるので作ってみることに。

調べてみると HF 帯ぐらいなら、通常のパワーリレーを使ってスイッチしても (つまり高周波リレーを使わなくても)、そこまでひどい特性にはならない、とのことで、一応それで実現してみることに。なにぶん高周波回路とかどういうふうに電流が流れていくのが大変わかりにくいうえ、素人なので全く自信がなく辛い感じだった。

試作1

既に解体してしまって写真も何もないけど、とりあえず2回路のものを作ることにした。リレーはパナソニックの廉価リレー AHJ3221 300円ぐらい。あとから気付いたけど、これはダイオードが入ってないタイプなので、面倒がないようにダイオード入りのを買えばよかった気がする。ただ、当面は単のスイッチで駆動するつもりなので問題ない。

グラウンドを共有にしたくなかったのと、オープン側をショートさせておきたかったので、2回路を切り替えるのに 2c 接点のリレーを2つ使うようにした。

結果的にいうと、25MHz で SWR 1.2 54MHz で SWR 1.5 程度になってしまって、あまり良くなかった。

リレーをシールドしてみたり、コネクタ部分のとりまわりを改良してみたりして、54MHz で 1.4 程度まで下がった。しかし、それ以上改良しずらい回路校正にしてしまったのでやめた。

試作2

そもそも1個のリレーでかなり単純な回路を組んでやってみた。これだと全体的に試作1から0.1ほどSWRが上がるぐらいだった。

試作3

グラウンドは分ける、オープン側はショートさせる、というのは変えず、回路構成を変えて、とりまわししやすいようにしてみた。

最初の同軸が2又になってしまっているのが、素人考えではよくない感じがする (オープンになると単なるコンデンサになってしまう) が結果的には試作1とほぼ同じような結果で、コネクタまわりと丁寧にやったぶんちょっと下がった程度だった。

やったこと、気をつけたことは以下の通り

  • コネクタから内部の同軸にハンダ付けするところを、銅箔テープで囲ってシールドするようにした
    • → これは多少効果があった
  • 芯線のみが露出する部分が極力なくなるように (各所で 5mm 程度しか露出しない・ただしリレー内部は手を加えていない)
    • → 最初からそれを心掛けたので効果のほどはわからない
  • リレーをシールドするように
    • → 多少の効果

あと、最初ちょっと長め (8cm ぐらい) の 3D-2V で配線していたけど、最短にしようと思い 5cm 程度 (限界) まで縮めてみたが、これは効果がなかった。

やはり 54MHz で 1.3〜1.4 程度までしか下がらず。本当は 1.2未満ぐらいまで下げたいが、対策が皆目検討つかなくなったのでここで諦めた。

制作4

実はリレーを6個ほど買ったので、せっかくなので4回路にしたくなった。そのせいでどれほど特性が悪化するかもわからないので試す。

回路構成は試作3と同じようにし、それを2段にすることで4回路にした。直列に繋いだほうが優先順位がつくれていいかもしれないけど、今回はそうしなかった。

これは正直かなり作るのが大変だったので2度と作りたくない感じ。

計測

ちょくちょく計測しながらやってたけど、記録に残したのがあまりなかった。

基準

まずダミーロード (DL50-A) の SWR を確認すると 54MHz で 1.12 ぐらいまでゆるやかに上がっていく。これはスペック通り。すなわち、これ以下の値に調整することはできない (これ以下に下がったら逆におかしい)

また、挿入地点でのパワーを計っておく。これが基準になる。手持ちのケーブルが足りないので CMF は付けっぱなし。

  • TX 設定 50W -> CMF -> メーター 48W (7MHz) 48W (21MHz) 45W (28MHz) 40W (50MHz)
リレー挿入後のパワー

ポートA (000): 46W (7MHz) 36W (50MHz)
ポートB (010): 46W (7MHz) 36W (50MHz)
ポートC (100): 46W (7MHz) 36W (50MHz)
ポートD (101): 46W (7MHz) 36W (50MHz)

挿入損失
  • 7MHz 0.18dB
  • 50MHz 0.46dB
アイソレーション

オープン側のアンテナはショートさせているので簡単には計測できず測定できてない。

SWR

1.3未満 (7MHz〜28MHz)
1.5未満 (50MHz)

2回路のときより 0.1 ぐらい全体的にあがってる。たぶんオープン側の同軸がキャパシタになってるせいなのかなあ。

まとめ

HF 帯オンリーであれば、かなり適当に作っても実用に耐えるものはできそうだという感触を得た。しかし、頑張って特性をよくしようとすると泥沼にはまるし、技術力がないと、あるいは運が良くないとうまくいかせることができなそうだと感じた。

当然、こんなものを挿入せずに直結させたほうが、どんな悪影響もないので望ましいことだけれど、いちいち外にあるコネクタを切り替えるぐらいであれば、多少の特性の悪化も許容できるかな、と思う。あるいは、アンテナのテストのときのみ使って、あとははずしておくという使いかたもできるかもしれない。

いずれにせよ、まだ実際に使ってみてはいない。というのも、実際にリレーをコントロールする部分を一切作っていないのと、まともなアンテナ自体が1本しかないからです。

さらに追試をして、もっと SWR を下げられないか? と試行錯誤をした

  • コイルを作って直列に入れてみる (キャパシタをキャンセルする意図だけど、間違ってるかもしれない) → 全然だめ
  • 全体をシールドしてみる → 変化なし
  • いろんなところを触ってみる → 下がったりするところがある
  • 並列に適当にコンデンサを入れてみる → 特性はよくも悪くも変化する

とやってみて、出力端子に並列して適当なキャパシタを入れてみることにした。全く理論的ではなくて、うーんという感じだけど、同軸ケーブルを10cm程度に切り、これをキャパシタにみたてて出力近くに並列に入れたところ、下がる兆候があった。

短くしていくとどんどんあがっていくので、今度は15cm程度にして再度やってみると、全体で非常に下がった。

結果的に、各出力ポートごとに 15cm 程度の同軸 + 入力ポート直後に 8cm 程度の同軸を並列で繋ぐことで、54MHz まで 1.2以下になるようになった。

この方法が正しいのか、よくわからない。計測した限りでは SWR は下がり、挿入損失もそんなにひどく出ている感じではない。疲れたのであとでもう一度ちゃんと計測する。

リレー挿入後のパワー

ポートA (000): 47W (7MHz) 39W (50MHz)
ポートB (010): 47W (7MHz) 39W (50MHz)
ポートC (100): 47W (7MHz) 39W (50MHz)
ポートD (101): 47W (7MHz) 39W (50MHz)

  • 7MHz 0.09dB
  • 50MHz 0.11dB
2013年 08月 25日

メモ: コモンモードは+と-が同位相なので、+と-を同時にコアに巻いてやることで強いインピーダンスを発生させることができる。ノーマルモードは+と-が逆位相なので、インピーダンスが発生しにくい。

ノーマルモードのノイズ (意図しない高調波) はローパスフィルタなどでカットする。

コモンモードのノイズ (ほぼ全て意図しない) はコモンモードフィルタを適切に使ってカットする

2013年 08月 22日

なぜ今僕がモールスを学習するのか

僕はベースとしてコミュニケーションに興味がある、というのがまずあって、そのためウェブサービスでも CGM 的なサービスが好きだったりするわけです。

一方僕はコミュニケーションというのが滅法苦手というか嫌いでもあります。ただそれは「現状あるコミュニケーション手段」が嫌いなだけであって、コミュニケーション自体は好きなのだと感じている。なので、何らかの「良いコミュニケーション手段」が発明されることを願ってる。

お互い良く理解しあうことは良いことで、そのためには「厚い」コミュニケーション手段が必要だ、と信じられている。インターネットによって、コミュニケーション手段は結構大変に「厚く」なったきたわけですが、根本的にそれが良いことなのかどうなのか、どうも疑問が沸いてきた。何もかも全部お互いに解りあえればそれは良いことだろうが、実際はそんなこと不可能であるし、むしろ中途半端に厚いコミュニケーションで「分かった気になる」ことの害を感じる。

そういうインターネットのコミュニケーションの厚さに対して、薄いコミュニケーションであるモールス通信に興味がでた。モールスは毎分100字ぐらいが標準というぐらいに通信速度が非常に遅く、少しのことを伝えるにも大変な時間がかかる。そのため、電文は極力「完結」「短縮」に重きをおかれている。このような通信手段で「ゆっくり」コミュニケーションするのはどんな気持ちなのだろう?と思った。

とかいうのは特になくて、単にお盆近くになって、通信兵だったじいさんが帰ってきただけだと思う。

2013年 08月 20日

モールス最初の一歩

モールスの練習をはじめて20日ほど経った。LCWO.net のレッスンをまずは一通り (1文字ずつ増えていく、41文字40レッスン) 終わらせることを第一目標としていたがなんとか終わった。ただ、符号速度 20wpm に対しワードスペースが 10wpm 程度なので、今度はワードスペースを狭くして続けていく必要がある。実感としても、最初のほうにやった符号や、わかりやすい符号 (Y、F、L はわかりやすい) は瞬間的にとれるぐらいになっているけれど、数字や数字とまぎらわしい V J Z あたりの符号が苦手に感じている。しかしやりはじめる前に比べると雲泥の差で符号が聞こえてくるようになった。

さて、実はレッスン36をクリアしたあたりでリグ (無線機) を買ってしまっていた。結局、FT-450DM を買った。50MHz 以下にしか出れないのが逆にいいかもしれない、と思った (そもそも最近は 144MHz, 430MHz には人がいないらしいけど)。秋葉原に行って値段を聞いてみたら思ったより安くて (家電とかと違って実店舗のほうが安い…)、ざくっと一式買ってしまった。

Vertex Standard スタンダード HF/50MHz オールモードトランシーバー FT-450DM(HF・50MHz/50W) - YAESU

YAESU

3.0 / 5.0

アンテナは UHV-6、あまり店舗で売ってないみたい。調整が面倒なアンテナだから?

Comet UHV-6 HF/50/144/430MHzマルチバンド UHV6 - コメット

コメット

3.0 / 5.0

アンテナ基台はとりあえずモービル用のやつを買って、M-5DL をつけてみてるけど、長いアンテナなので安定しなくて失敗だった。ベランダ用のマストを注文中。

ケーブルは 5D-2V を 10m ぐらいと、MP-5 を別途買って自分で適当な長さのを作ってる。ただ、エアコンの穴が使えない感じなので、ウィンドウスルーケーブルを別途買って中継に入れてる。

Comet CTC-50M COMET コメット ウィンドウスルーケーブル - NICOCO

NICOCO

3.0 / 5.0

電源は DM-330MV、特に悩むところがない。32A とれて、スイッチングだけどノイズもそうでもないと定評がある。比較的軽い。

アルインコ DC/DCコンバータ スイッチング式 32A DT-830M - アルインコ(Alinco)

アルインコ(Alinco)

3.0 / 5.0

SWR 計 (SX20C) も一応、一緒に買っておいた。ほんとは四角いやつが良かったんだけど、四角いやつは最低測定電力が6Wからで、5W から測りたい気持ちを持っていたのでやめた。クロスニードルタイプだと校正がいらないらしい。

第一電波工業 ダイヤモンド クロスニードルSWRパワー計 SX20C - Diamond Multimedia

Diamond Multimedia

3.0 / 5.0

ダミーロードは DL-50A。最初とりあえずいらないかと思ったけど、ケーブルがちゃんとしているかとかの測定にも使うし結局買った。

第一電波工業 ダイヤモンド ダミーロード DL50A - ダイヤモンドアンテナ

ダイヤモンドアンテナ

3.0 / 5.0

そしてパドルに GHD GN507 を買った。かなりかっこいい。しかしだいぶ高級品であるので、自分には過ぎたものだ。

 -

3.0 / 5.0

とりあえず買ってすぐ、技適シールを眺めながら電子申請をした。免許がくるまで電波を出せないので、アンテナの調整はできない。受信とエレキーの練習をして遊んでる。楽しい。

備考だけど、電子申請 (総務省 電波利用 電子申請 届出システム Lite) は Google Chrome だと「電波の形式並びに希望する周波数及び空中線電力」の項目以降に進めないので要注意だった (最低である)。Windows 起動して Internet Explorer でやったらうまくいった。Firefox に対応してるって書いてあるけど、終わってから気付いたので試していない。ほんとに対応してるのかな?

実際電波を出せるまでの道程がそこそこ長い。免許がきたらアンテナを調整しつつ、インターフェアが出ていないか慎重に確認しながら出力をあげたり、対策をしたりする必要がある。リグを置いているまわりにかなりノイズ源が多いので、電源ラインにフィルタも必要そうだと思う。結構めんどう。

2013年 08月 15日

実践ハムのモールス通信―今日から始めるCWオペレーション (ham operation series) - 芦川 栄晃

芦川 栄晃

5.0 / 5.0

CW の現状みたいなのが詳しく載っていて大変参考になった。バンドごとの雰囲気というのも、国内だけに限らず DX も含め、また歴史的経緯も含めてまとまった解説がされていてすごくいい。

いろいろな部分が深く掘りさげられてる。エレキーのアルゴリズムがどう変わっていったかとかも図解付きで楽しい。CW 運用に必要な機能は? という視点も、普通の無線の本だとだいたい電話の話だけど、この本ならではだなと感じた。本当に良く知っている人がちゃんと書いている感じで、読んでいて楽しい。

ほかの部分も、CW という過去のものになりつつあるものを取り扱っているにも関わらず、伝統とか根性論とか言いださず新しいものを紹介して広い視点も持たせてくれる感じだった。

CW の根本的な「おもしろさ」もちゃんと言語化してくれている。なんで今の時代に CW なんてものが必要なのか?という疑問にもある程度答えてくれる。

2013年 08月 08日

無線機の選定 FT-450DM FT-897DM IC-7200

当面の目標を欧文CWのマスター (具体的にはLCWO.netのレッスンを40まで終了させること)に置いて、それが叶ったら機材を買おうということにした。途中で飽きるかもしれないし、それに現時点では電信以外をやる気がない。

とはいえどの無線機にしようかなあと悩むのは楽しいのでいろいろ見てみている。前にエントリを書いたとき は FT-897DM がいいかなと思っていたけど、もう少しいろいろ見ていると他にも候補があって悩ましい。

 -

3.0 / 5.0

最初はこれかな、と思っていたもの

  • 良い: デザインがかっこいい・VHF にも出れる
  • 悪い: DSP が AF レベル
  • 悪い: オプションが高い
  • 悪い: 操作性が悪そう
  • 価格が10万ぐらい

Vertex Standard スタンダード HF/50MHz オールモードトランシーバー FT-450DM(HF・50MHz/50W) - YAESU

YAESU

3.0 / 5.0

  • 良い: IF DSP がついてる
  • 良い: 操作性が良さそう
  • 良い: アンテナチューナーが内蔵
  • 良い: 表示がわかりやすい (ブロックダイアグラムとか)
  • 悪い: 144MHz, 430Mhz には出れない
  • 悪い: 50MHz では特に受信感度が良くないという噂 (スペック表記上も FT-897 より少し劣っている)
  • 価格が11万ぐらい

 -

3.0 / 5.0

  • 良い: 受信感度が良いとの噂
  • 良い: IF DSP で、しかも設定が細かい
  • 悪い: デザインが好みじゃない(基本的にアイコムはデザインが好みではない)
  • 悪い: メーカーのサポート態勢が不安
  • 悪い: 144MHz, 430Mhz には出れない
  • 悪い: 50MHz でも FM では出れない
  • 価格が7.5万ぐらい
今の雑感

FT-897DM は当初いいと思っていたけど、取説を読んだりする限り、ちょっと設定項目を変えるのに難がありそうだなあと思った。一回決まってしまえばそんなに設定項目を変えるものでもない気がするけど、エレキーの速度とかも変えにくそう (別途エレキーを用意すればいいんだけど)

FT-450DM はアンテナチューナ内蔵で11万ぐらいなので、結構コストパフォーマンスが良さそう。受信感度が良くない、というのだけがひっかかっている。今のところこれが一番有力かなあ。

IC-7200 は安い変わりに、「必要なものを知っている」ちょっと玄人向けっぽい感じがするな、と思う。価格は魅力で、これにアンテナチューナを買ってもいいぐらい。

2013年 07月 28日

HF での CW をやりたい

唐突にアマチュア無線の HF (短波帯) での CW をやってみたく思うようになった。かつて局免をとってやっていたときは 50MHz/144MHz/430MHz しか出れる状況になく、CW もあまり興味がなくてやっていなかった。

現状 HF で CW に出たいと思った大きな要因は

  • モールスだと細かいコミュニケーションができない (面倒なことをしなくてよい)
  • HF なら DX (長距離/基本海外) 通信がおもしろそう

というあたり

しかし、やりたいと思ったから即やれるわけではなく、かなりクリアすべき課題がある。具体的には優先順に次の通り

  1. リグ (無線機) がない
    1. リグがないと無線局免許がとれない
  2. アンテナがない
    1. しかもベランダ (最大横に3mほど) しかない
  3. SWR メータがない

リグ

 -

3.0 / 5.0

リグはこれが良さそうだなあと思ってる。約10万なので結構高いけど、下位機種でもあまり金額的に差がなく、その割に出力が落ちたりする。あと固定機っぽい外見がかっこいいし、それでいてあまり大きくないのが良さそう。HF、50MHz、144MHz、430MHz と、僕的にはオールバンドなのでほぼこれ一台で良さそう。

ただ、電源がいくらか問題で、このリグかつ僕の環境的には

  • 別売りの内蔵 Ni-MH 充電池 (15k) + 専用充電器 (15k)
  • 内蔵専用AC電源 (28k)
  • 外部電源 (最低22A、15k ぐらい) を DC 電源として繋ぐ

あたりになる。せっかく買うなら内蔵充電池とか欲しいけど、普通に考えるといらない。

アンテナ

18MHz までは出てみたいなあと思うけど、18MHz だと波長が 16m 超でとてもじゃないけど相当短縮しないと自宅でできない。いいのがないかと探してみたけど、SMALL LOOP ANT MK-2 というループアンテナだと直径が1m以下でなんとかなりそう (実際それでもそこそこ大きく感じるけど…)。インターフェアが出にくそうなのも良さそう。

また、どんなアンテナにするにせよ、アンテナを固定するマストも必要なので、これでさらに10kぐらいの支出になりそう。

SWR メータ

どんなアンテナを買うにせよ、自分で作るにせよ、SWR が測れないと調整しようがない。HF だけなら、だいたい10k前後で買えるようだ。

現状

コストがかかりすぎるし、一時の気の迷いかもしれないのでまだ検討しかしてない。局免をとるにはさらに手数料で5kぐらいはかかりそう。

無線機とアンテナがないことにはワッチもできないのでバンドの雰囲気もわからず。というか根本的にモールスをネイティブレベルにならないとつらそうなので、先にそっちをやるべきなんだけど、聞けないとやる気も沸かないという。