2014年 09月 17日

KX3 ではじめての移動運用

ham

初めて移動運用してみたのでその記録

アンテナ

VCH アンテナと呼ばれるものを作った。全体でλ/2のオフセンター給電のアンテナで、コイルで短縮したり、グラウンドにエレメントを置くことでインピーダンス調整するというもののようだ。

ほぼ設計通りに作った。コイルは100均で買ってきた小さめのシャンプー用ボトルがφ65mmで材質がPETだったのでこれにした。巻いたコイルは 1.5mm アルミ線を自在ブッシュに (2.5mm 間隔) 31T ほど。約 34μH にするらしいので、一応 LCR 計で計って確かめつつ、1ターン多めに巻いてる。

上エレメントは1.5D-2V、下エレメントとグラウンドエレメントは0.75の普通の電線。一応フロートバラン (1.5D-2V の 12回巻き) も作った (が必要なかった)。

河川敷

なんとかそこそこ近所でいい感じに広いところがないか探したが案外そういった場所は少ない。

午前中、河川敷の鉄道の高架近くに設営してみたが、バンド内のノイズがひどすぎるのと、そもそも電車が通るたびに全く聞こえなくなるのでそそくさ撤収して帰宅。

夕方になって、今度は近場の公園をいくつか回ってみたが、先客がいたり、設営できる場所がなかったりで諦め、ふたたび河川敷をうろうろして場所を探し、適当な場所に設営してみた。

アンテナアナライザーを忘れたため、内蔵ATUで送信可能にし、30分ぐらいの運用時間で、9局ほど交信してもらった。3W〜4W しか出していないが、普段自宅から50Wで出している電波よりも強く出ているように感じた (コンディションの違いもあるだろうけど)。

河川敷は開放感があって気持ちがよく。案外集中できて良かった。問題はレジャーシートが必要なこと。アンテナ固定する方法がなかなかないこと (今回既存の設置物を使って固定したが、場合によっては怒られそうなので三脚持っていったほうがいいかもしれない)

公園

公園でも試してみようということで、やってみた。交信というよりもアンテナの調整をしようという気持ちでいって、いろいろ試してみた。

結局、バランをつけず 2m 程度のケーブルを使って給電すると 7MHz 帯の CW あたりで、同調しつつ SWR が落ちきってくれるみたいだったので、これでちょっと運用した。

裏で XPO コンテストが走っていたため、近隣の人からはあまり呼ばれず。5W 出しての運用だったが、愛知県や佐賀県など、ちょっと遠めの地域から、599 以外のレポートを丁寧にしてもらうという感じだった。これはこれで大変楽しい。

バンド内がかなり混んでいて、混信をうけつつの交信になったがなんとかなった。混信がひどくなって CL。

10MHz か 14MHz にも同調するかとちょっと試してみたが、10MHz はある程度うまくいくが 14MHz にはうまく同調しなかった。グラウンドエレメント側が長すぎるのかもしれないが、用意が悪くて試行錯誤ができなかった。課題。

公園は案外人の出入りが気になって集中し難い。また、居住地に近いため不審者扱いされそうで怖い。世知辛い世の中なので、不審さをなくす努力がいる。

まとめ

河川敷での運用は条件が良ければ、本当に最高に気持ちが良いのでまたやりたい。

あとは他にも良さそうな移動場所が近場にないか探したい。以下のような条件にマッチするのがベスト

  1. 人が少ない (迷惑がられる確率を下げたい)
    • この点、河川敷は車で来て騒いでる人がいるので敷居が低い
  2. 固定に利用できそうな設置物がある
  3. 開けている
  4. 椅子がある
  5. 水場が近い

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2014年 09月 12日

上海問屋で売っている DN-10101 はステレオ入力可能か？

ham tech

結論から言うと、DN-10101 は (商品ページには書いてないが) ステレオ入力可能 (ステレオマイク入力)。これはおそらく SD-DAC63095 や USU08B という型番の商品と同じようで、中身は定評のある VIA チップのようだ。中国製品は外見が同じでも中身が全然違うコピー製品もたくさんあるので結構買ってみるまでわからないところがあって、ちょっとした賭けになってしまうけれど、この製品はアタリだと思う。

上海問屋からメール便で買うとマニュアルがないが、以下から英文マニュアルはダウンロードできる。

書いてある通り、このデバイスはステレオマイク入力が可能なので、SDR 用の入力デバイスとして利用できる。96kHz 24bit サンプリングかつステレオ入力ありの小型デバイスというのは世界的に殆ど存在せず、国内販売されているものでは現在唯一といえそう。本来もっと安いが、安いが故に個人輸入すると送料でかえって高くつくので上海問屋で買うようが納期が安定して良い。

KX3 と繋いで SDR 用のサンプリングデバイスとして使ってみたけど何の問題もない感じ。ものすごい変なノイズとかはない。写真の通りかなり小さいので、持ってでかける用途によさそう。

ただ、マイク入力端子は3V程度直流がかかっているので、カップリングコンデンサが入ってないLINE出力な機械に繋ぐとまずそう。KX3 は 10μF 入ってるので大丈夫っぽい。

出力端子もノイズ少なくて良いけど、どうも手元の Mac だと 24bit 出力はできなかった。16bit なら可能。

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2014年 09月 11日

Elecraft KX3 での初交信

ham

と、購入から一ヶ月ぐらいかかった (思ったより早かった) が、無事に免許が下りたので運用できるようになり、7MHz帯で2局交信してもらった。

1局目はかなり近い局で、こちらには599+ぐらいで入っていたが、最初5Wで呼んだけどフルコピーできないようだったので10WにQROして599BK。ちゃんと電波出てて良かった。

2局目は CQ を出していたら、山形の局が呼んでくれた。10Wだとどれぐらい熱くなるかなあと思いながら送信してて、あんまり応答に期待はしてなかったけれど (50W でもなかなか呼んでもらえないので)、結構すぐに応答があってテンパってしまった。599BK のつもりで打っていたけれど、向こうの局がQTHやハンドルを送ってくれてコピーできたので、せっかくなのでこちらからも送らせてもらった。ハンドルだけでもわかるというのは感動的 (聞きとれた！というのと、やはりハンドルを知れると相手に親近感が沸く)。


最近練習するときは25wpm〜35wpmぐらいでやっているのだけれど、実際のところは 18wpm ぐらいでやっとソリッドコピーできるかな、という感触なので、18wpm でCQ出すのが今の僕には適切そう。

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2014年 09月 10日

トロイダルコアを使うときに便利なツール

tech ham

http://toroids.info/FT140-43.php

このサイト使ってる。好きなトロイダルコアを選んで、適当にパラメータを入力すればあとのものが計算される。つまり

  • 7MHz で 3kΩ のインピーダンス確保するには？ → 9ターンにで、50cm ぐらいの線長が必要
  • 100uH 欲しいんだけど〜？ → 11ターンで 55cm ぐらいだよ
  • なんか20Tの作例あるんだけど、インダクタンスどれぐらいを想定してんの？ → 350uH ぐらいよ

みたいのができる。特に自分で巻く場合線長計算できるのが大変便利。ただ + 10cm ぐらい余分に切らないとだいたいの場合いろいろ厳しい思いをする。

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ベランダ・マルチバンドモービルホイップアンテナでのアマチュア無線

ham

今のところの感触：相手次第だけどDX(海外)にも電波飛んでくれる

アメリカ本土 (ARRL記念局 W1AW/7 = アメリカの西側) と 21MHz帯で交信できた。嬉しい。国内局よりも聞こえるぐらいだったけど、相手が出しているパワーがかなり強い可能性が高いなと思いダメもとで呼んでみたけど大丈夫だった。


最近すこし夜中にCQ出したり、会社いくまえに呼んでみたりしてみてる。意外と国内全域で応答貰えたり呼んでもらったりして面白い。内容は 599BK なのでなんか申し分けないんだけど、それでも面白い。出した電波が直接相手に届くっていう体験そのものが自分には無性に面白い。

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2014年 09月 05日

さようなら技適。また会う日まで

tech ham

Elecraft KX3 を買ったはいいが、電波を出せるようにするためにはこの無線機について国に登録して免許を受けなければならない。国内販売の殆どの無線機は日本の技適を通っているので何も考えなくても免許が下りるのだけれど、KX3 は技適無線機ではないので、面倒なステップがある。

日本において、アマチュア局の無線局免許状を得る際には必ず使用する無線設備について許可を得なければならず、その方法は大きくわけて3つある。

  1. 技適 (技術基準適合証明) 番号を使って申請
    • 殆ど何も書く必要はない
  2. TSS という民間会社で「技術基準適合の保証」をしてもらってから申請
    • 書類審査と金で「保証」してもらう
  3. 落成検査をうける
    • 200Wより送信電力が上の場合この方法しかない。200W以下の場合大変すぎるので普通はやらない

自力で登録証明機関に持ちこんで技適証明を貰うとかという方法もあるけどコストかかりすぎるので普通やらない。今回は2つ目のTSSで保証してもらう方法で、これはアマチュアのみ可能な方法。

TSS 保証

以下のような時間感覚ですすんだ (まだ総通の処理待ちだけど) 総通も処理終わった

  • 2014-08-09: 申請 & 振込
  • 2014-08-20: 音沙汰ないのでメールで問い合わせ (入金連絡とかもない)
    • 11日に入金確認済みだが、混んでて入金日から17日後に審査開始となると言われる
    • ( 紙のほうが早いから切替えてもいい、とも)
  • 2014-09-01: 補正連絡
    • 大した内容ではないので即日補正し返信
  • 2014-09-04: 補正連絡
    • チェックボックスの漏れ一箇所なので即日補正し返信
  • 2014-09-05: 保証のお知らせ
  • 2014-09-05: 総務省のシステムで保証書添付して送信
  • 2014-09-08: 受付処理中
  • 2014-09-09: 審査中
  • 2014-09-10: 審査終了

だいたいメールがくるのが、いつも18時ぐらいだった。

電子申請より紙のほうが早いというのは理解に苦しむけど、たぶん全く自動化せずTSSでも総務省の画面にファイル読みこませてシコシコやってるんじゃないかみたいな遅さなのかもしれない。大変だな

今回やったこと

メインは KX3 の保証認定だけど、ついでにPC変調のデジタルモードについても一括で申請した。つまり

  • 第1送信機 (技適機種) の変更 (外部変調装置を付けると技適から外れる)
  • 第2送信機 (KX3) の追加

つまりどちらも技適外になる。技適から外れると途端に書く書類が増える。以下のような書類で提出した

  • 第1送信機
    • 電波形式・終段菅など全部書く
    • 送信機系統図のPDF (技適機種の場合、系統図内の無改造の無線機内部のついては技適番号で代替できる)
      • 「変更」の場合変更内容もこの系統図に書く必要がある
  • 第2送信機
    • 電波形式・終段菅など全部書く
    • 送信機系統図のPDF
    • 5MHz 送信不可の証明書 (CamScanner でスキャンしたPDFそのまま・英文)
  • 附属装置諸元のPDF
    • デジタルモードの変調方式を列挙したもの

附属装置諸元のPDFに書いた電波形式と、各送信機の送信内容に書いた電波形式が矛盾なく一致していなければならない。これがとにかく手動だと面倒。とりあえず手動で頑張るしかない。

第1送信機 (FT-450DM) の申請内容

やりたいことはPC変調装置の追加だけなんだけど、これをやった時点で技適の範囲から外れるので基本全部の要求事項を書くハメになって面倒くさい。免許状では一括コード指定だけど、ここは個別の電波形式をバンドごとに全て列挙しなくてはならない。

技適から外れるので、申請時に技適送信機扱いにしてはいけない (「技術基準適合
証明設備の使用」のチェックを入れてはいけない)。ただ、送信機系統図内では、無改造の技適機種の内容は技適番号で省略できることになっているので、そこは楽ができる。

電波形式は取説や別紙諸元とあわせる。変調方式は取説にあわせる。

変調方式、いっぱい聞いたこともないのが並んでいるんだけど、基本「その他の振幅変調」と「その他の周波数変調」「SSB」しか使わないっぽい。FT-450D は A3E が低電力変調でF3Eはリアクタンス変調だけど、どちらも選択肢にはない。電子申請だとこのへん完全に一致するように選択しなければいけないので攻略本が欲しいところ。

KX3 の申請内容

直輸入のものなので若干不安だったけど、直輸入でも日本向け保証に関する必要な資料は最初から含まれていた (局発周波数の表・キーも含めたブロックダイアグラム・5MHzブロック証明・変調方法の解説など)。あとは事前に先人のやった内容とかをググっていたからか KX3 まわりで特別な指摘はなかった。

  • 変調形式のところ
    • A3E -> その他の振幅変調 (DSPによる変調)
    • F3E -> その他の周波数変調 (DSPによる変調)
    • J3E -> SSB
  • 送信機系統図
    • なんとなくイラレでイチから書きおこした (送信部分だけでいいはずだけど、一応全部書き出した)
    • 局発と送信周波数の関係表は必須 (電波法に書いてある通り)
    • PC変調装置も入れてある
    • シリアルナンバーも入れてある
      • 実際の送信機に貼ってあるシリアルナンバーの写真とかは添付してない

不安だったけど、このへんは思ったより簡単だった。

補正

書類の形式ミスの指摘が大半だった。あとはデジタルモードの諸元と送信機に書いた電波形式の相違の指摘だった。

ハマったところをメモしておく

  • 「移動する送信機の取替え及び増設の台数」はいろいろ書いてあるが、要するに新規に発効すべき「証票」の数を入れればいい
  • 備考にある既に免許を持っている場合というのは、固定局と移動局でコールサインを一致させるために入れるっぽいので、移動局だけの申請なら何も入れない。
  • 「14 変更する項目」と最後に出てくる「申請届出事項」は矛盾なく一致しなければならない (画面が違うのでウッカリ間違えがち)
  • 送信機系統図を各送信機の画面で添付した場合「添付図面」の「送信機系統図」にチェックを入れなければならない
  • 「変更」の場合は送信機系統図内に変更内容がわかるような記述をすること

電子申請の考えかた

電波利用 電子申請・届出システム Lite = sinsei.xml 編集ツール + 申請ツール

TSS 保証認定のときもこのシステムで sinsei.xml を作って、これを総通に申請する変わりに出す (最終的には、保証認定書を添付して総通にも出すけど)。

sinsei.xml はただのXMLなので整合性が保たれていれば手で編集しても問題ない。特に各周波数帯ごとに電波型式を全部書くのはウェブのシステムでやるとただの地獄なので、一通り入力したら「途中保存」を行って sinsei.xml をダウンロードし、手元で編集したほうが早い。(編集して、再度アップロードしてちゃんと思った通り入力されているか確認する)

余談だけどシステムから出力される sinsei.xml はインデントがタブだったりスペースだったりして、ライブラリを使わずに自分で書いてる臭いがする。

諸元

  • 方式
  • 通信速度
  • 周波数偏移幅
  • 副搬送波周波数
  • 符号構成
  • 電波型式
  • どの送信機で使うか

を全て書く必要がある。電波形式は各送信機で申請する内容と矛盾なく一致する必要がある。

あと、1.9MHz帯は占有周波数帯幅の制限があり一部電波形式は許可されないので、それを送信機側のの電波形式に含めたりしないようにする必要がある。

これは1から書くとだるすぎるので、ネットでころがってただいたい全部載ってますみたいなのを Google Docs にインポートして、足りてない情報と間違っている情報を直して提出した。

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2014年 08月 25日

アンテナ位置の変更

tech ham

今までエアコンの室外機や給湯器から1mも離れていないところにアンテナを建てていたので、一念発起して場所を少し移動した。といっても、ベランダが大変狭いので、最大 2.5m 程度しか離せない。

が、やってみたらエアコンや、室内の電子機器から入るノイズはだいぶ減ってくれた。あとなぜか7MHz帯の全体的なノイズがS1からS2(2分の1から4分の1) 減ってだいぶ聞きやすくなった

before:


after (FFT後にソフトウェアでゲインの補正を入れてあるので上記とちょっと違うけど):

アンテナの位置を変えるというのは、すなわち調整しなおしなので結構なダルさがある。マルチバンドモービルホイップなため

  • 全バンドでSWRがそれなりに下がるようにカウンターポイズを試行錯誤する
  • 全バンドで共振点が狙ったところになるようにエレメント長を調整する

だいたい2時間ぐらいでとりあえずいい感じにはなった。カウンターポイズ自体もエアコンの室外機になるべく近づけないようにした。

しかし一方で、18MHz 帯のノイズが増えて厳しい感じになった。どこから入ってるのか検討もつかないけど、自分の範囲外の環境雑音っぽくてかなり厳しい。

(下の画像で横に線が連続で入ってるのはOTHレーダーかな?だいぶうざいですね)

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2014年 08月 23日

エアコンからアマチュア無線に混入するノイズ

tech ham

ノイズ源の特定までやったはいいが、うまい対策をうたなければならない。

このノイズ源特定のときは、とりあえず電源ラインに内径1cmぐらいのパッチンコアを挟んでみたが、うまくいかなくて悲しい、という状態で終わった。その後、対策を考えなおした。

  • 室内機の電源ラインにもっと大きなコアを巻いてみる
  • 室内機と室外機とを繋ぐ線にCMFを入れる

室内機の電源ラインにもっと大きなコアを巻いてみる

ハムフェアにて内径19mm外形40mmの大型のコアを購入したので、これを5ターンほどエアコンの電源ラインに巻いてみた。

これは効果が抜群だった。(コアは内側を1回通る=1ターンなので、この画像で5ターン)

対策前

対策後:

コアを閉じた瞬間から減りはじめて感動的な体験をする

室内機と室外機とを繋ぐ線にCMFを入れる

かなり狭い領域かつパッツンパッツンなので、あまりコアを入れる余地がない。

とりあえず1ターン入れてみたが、あまり効果が見られなかった。複数個入れれば違うのかもしれないけど、入れるスペースがなかったためひとまず諦めた。

基本的に巻数の2乗に比例してインピーダンスが上昇するので、複数回巻けないというのはかなり厳しい。5ターンのコア1つと同じインピーダンスを1ターンのコアを複数で解決しようとすると単純に25個必要になる。

今回の教訓

1回小さいコア入れたぐらいで諦めず、複数回巻けるコアでも試してみる。

あと根本的にコアのデータシートから「このぐらいのインピーダンスが主流」っていうのを感じとっておいて、巻数でどれぐらいインピーダンスが上がるか、目安程度でも感覚的に想像できるようになると便利そう。最近得た知見としては

  • ローバンドほど対策が厳しい
    • 元々低い周波数だとコアのインピーダンスが低いので、かなり巻きまくる必要がある
    • 例えば7MHzで20Ωのインピーダンスのコアだと、1つのコアに13回巻かないと目安となる3kΩにならない。
  • 巻きすぎるとハイバンドでの特性が悪化する

村田製作所がコアの選定方法というページを公開していて便利

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移動用パドル

tech ham

移動用の小さいパドルが欲しいなと思っていた。あまり使わないと思うので最低限キーイングができればいいかな、というぐらいの温度感だけど、割と高価なものが多い (最低でも10k) ので買ってなかった。最悪PCキーイングだけでなんとかするというのでもいいけど、割と考えが保守的なのでキーなしで運用とかビクビクしてしまう。

ハムフェアで何かいい感じのを自作している人がいたら買ってみようと思っていたが、いろいろ悩んだ結果「どこでもパドル MINI」というのを買ってみた。Wood のキットバージョンで3000円だった。

大変可愛いらしい見た目で、メインの機構はマイクロスイッチになっており、これは板バネなので細かい調整はできないが、使ってみると思ったよりかなり気持ちいい。

キットで買ったのだけれど、無鉛ハンダまでついていて親切感がだいぶ高かった (露出して手が触れやすいところにハンダ付けする必要があるための配慮のようでかなり嬉しい)

土台は買わなかったので、手元にあった金具でKX3の本体ローレット部分に固定してみた。結構いい。けど、振動でローレットとかがゆるむので、もうちょっといい形で固定したい。

縞黒檀を選んだけどかなり可愛い。自分は渋いのが好きらしい。

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2014年 08月 20日

192kHz サンプリングのUSBオーディオデバイス

tech ham SDR

バンドスコープ を作ったのはいいが、41.1kHz サンプリングだし、0Hz付近にUSB オーディオデバイス由来の強力なノイズが入ってるのがイケてないので、良さげな192kHz サンプリングのUSBオーディオデバイスが欲しくなった。

SDR 用サウンドカードのまとめ みたいなページを見てみたけど、現状手に入るなかでよさそうなのは Steinberg UR22 というのしかない。これも注釈がついてて「ノイズがあるよ」って書いてあるけど、HFでは問題にならなそうとのことなので、買ってみた。

asin:B00B19JBW2:detail 3

独自のドライバが必要で (UAC2 とかじゃない) 嫌な感じだけど、普通に Mac 用の提供されている (Yamaha Steinberg Driver とかでググる) のでそこらへんではハマらなかった。

しかしこれ、用途的に宅録みたいなの向けなので、入力や出力がちょっとややこしい。入力はXLR(キヤノンコネクタ)バランス入力・3極標準プラグ (ステレオ標準プラグ = 6.3mm) バランス入力・2極標準プラグ (モノラル標準プラグ = 6.3mm) アンバランス入力といろいろ対応されている。KX3 の出力は 2.5mm ステレオジャックでこれはアンバランスなので、2.5mm ステレオジャックからモノラル標準ジャック2本へ変換が必要になる。

2.5mm ジャック -> 3.5mm プラグへの変換は KX3 注文時に一緒に買ってあるので、以下のように3.5mmジャック・ジャックと、3.5mm プラグ → 6.3mm プラグ×2 の変換を買った。

asin:B003UXCZHA:detail 4

asin:B000UDADBI:detail 4

入力なしのとき

ちょっとノイズが立ってるところがあるけど、全域でだいぶノイズが少なくなった。中心周波数付近のノイズが皆無になったのはデカい…

±30kHz 付近のノイズは電源のスイッチングノイズで、直接オーディオインターフェイスに飛びこんでいるっぽい。それ意外の 60kHzぐらいから90kHz までのノイズはUSBインターフェイスのノイズっぽい。

入力いれたとき


両端に向かってゲインが下がっていくのは KX3 のマニュアルにも書いてあって、KX3 出力時点でこうなってしまう。FFT したあと補正するのがいいと思うけど、まだやってない。

The RX I/Q outputs from a receiver are not “flat” over an infinite frequency range; the signal-conversion process results in some slope (decrease in gain) as you move farther from the center frequency. In the case of the KX3, the signal will be reduced by about 2.5 dB at +/- 24 kHz, 4 dB at +/- 48 kHz, and 7 dB at +/- 96 kHz. The spectrum amplitude on the display, including the apparent noise floor of the receiver, will “roll off” by these amounts.

KX3 Owner's man Rev B4

192kHz の範囲が一望できるのがなんかすごい広くなる。

96kHz サンプリングだとあんまり気にならない範囲になる。狭くなるけど CW の場合 96kHz ぐらいで見たほうが選局しやすい気がする…

だいぶいい。

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