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link 7L4WVU 自作アマチュア無線局 7L4WVU 自作アマチュア無線局 (2024/12/4 2:05:55)

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feed FM鉱石ラジオの実験④ 検波ダイオードの特性を比較する(その2) (2024/10/28 6:13:43)
前回の記事 で現在手持ちのダイオードの特性を比較してみました。その記事に書いた秋月で購入できるBAT43とXで教えてもらった1SS106を昨日BBQが終わり、次の飲み会への移動の途中で購入しました。

早速特性をみて先のグラフに追加してみました。

BAT43はデーターシートからもっと悪いと思っていましたが、実際はなかなかよいものでした。今使っている1S1926P3より低レベルは感度が悪いのですが立ち上がりが鋭いです。

また、1SS106は低電圧の感度が高いということだったのですが実際は1N60系のものより感度が悪い感じがしました。今使っているものよりも特性はよくなさそうなので、復調実験とかはしないでこれでおしまいとします。

あとは、海外勢が使っているD301を入手して特性を比較してみたいです

スクリーンショット 2024-10-21 073604




feed FM鉱石ラジオの実験⑥ FM鉱石ラジオ2号機の特性まとめ (2024/10/22 12:09:35)
検波回路をその後も弄ってみましたがあまり改善はありませんでした。レシオ検波も歪が少なくてよかったのですが最終的に出力が大きいフォスターシーレー検波回路(下図。D1D2は1S1926P3、L3は27uH、C3,C4は0.047uF、R1,R2は15kΩ)として2号機の実験は終りとします。最後にまとめです



1.最終回路図
R



2.特性のまとめ

①検波特性 1kHz 75kHz変調 at Fc=88MHz
オシロスコープで検波出力の電圧をみながらSGで変調波の周波数を変えてレベルをプロットしました。Qもそれなりに取れているようで
綺麗なカーブが観測できました。
スクリーンショット 2024-10-22 112002


②入力レベル vs 歪、S/N
SGから88MHzで1kHz 75kHz変調で入力してSGレベルを変化させたときの歪率THDとS/Nです。ダイオード出力ではレベルが低すぎて読めないためLM358 AF Amp.を通した値です。レベルが高いときにアンプで歪んでいるようなところもありますがこんなものかと。


スクリーンショット 2024-10-22 112422


3.外観と実験中の内部写真 (最終形ではありません)
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実験中の内部
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キャビティ特性
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4.本機の実用性について
本機の性能は、クリスタルイヤフォンで聴くとアンプなしで85dBμ程度、LM358ヘッドフォンアンプを使うと65dBμ程度まで聴こえます。屋外の移動受信でダイポールアンテナを使って電界強度を測定しながら数ポイントで実験してみたところ障害物や騒音がなければ半径25km距離内で無電源でクリスタルイヤフォンで聴くことができます。また、音声アンプを使えば40km以上でも聴こえるでしょう。これらを地図にプロットすると下図のようになります(内側25km、外側40km)。自宅で八木アンテナで受信すればさらに良好に受信可能です。

海外のFM鉱石ラジオでタワーの上の八木アンテナを使って多くのDX受信をされている方がどのくらいの性能の受信機を使われているのか分からなかったのですが、受信局の出力と距離から計算してみたところ本機とあまり変わらない性能とわかったのでよかったです。

スクリーンショット 2024-10-22 110925

最後に受信テストの写真など貼っておきます。また受信機を来月11/10の電波文化祭で展示しますのでご覧頂ければ嬉しいです

新木場公園(距離8km。TFM,JFM,文化放送を受信)
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狭山公園(距離34km。TFM,JFM,NHK,Nack5を受信)
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野山北、六道公園(距離40km。JFM,NHKを受信)
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所沢市城山神社 (距離27km。JFMを受信)
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feed FM鉱石ラジオの実験① 水晶振動子を使ったFM復調のアイデア (2024/10/21 20:25:06)
先月のNT東京でFM無電源ラジオをみた帰り道、簡単にFM検波する方法はないか考えてみました。

簡単なのは同調コイルの傾きを利用したスロープ検波になりますが、その時に水晶振動子を使えないかということを思いつきました。昔、クリスタルフィルターを実験している時にAM用の6kHz幅のフィルターでナローFMが綺麗に復調できたこともあります。

しかし、FM放送の周波数の水晶振動子は市販されていません。そこで、振動は弱くなりますが奇数倍を使って実験してみることにしました。

放送局の周波数から手持ちの水晶振動子を探すと16MHzのものがありました。5倍は80MHzですからFM東京と同じ周波数になります。

早速、回路を組んでみました。感度の変化を見るために入力はSGが接続できる50オームとして、1:9のトランスで450Ωにしたところで水晶振動子を通して倍電圧整流してクリスタルイヤホンで聴くという回路です。水晶振動子はご存知の通り、Qが高すぎて周波数幅が取れませんので、これで復調できるのか確認するのが実験の目的です。

回路を作り、SGから1kHzの100%変調波を入力したところ聴こえました。レベルは、-15dBmまで聴き取れる感度です。参考までに水晶をバイパスしてSGからAM信号を入力してみたところ-25dBmまで聴こえたので予想よりは使えそうな感じがしました。

しかし、このFMラジオで放送を聴くには最低でも10dBm程度は必要ですので実用性は殆どないようです。

回路図、SGから入力した信号の復調音は動画でご覧ください。






feed FM鉱石ラジオの実験② (2024/10/21 20:23:43)
前回の記事では、変調波を聴くには+10dBm程度の入力が必要で失敗に終わりました。送信所近くで聴くにしても-20dBm程度で聞こえないと実用性は殆どありません。

前回の試験でダイオードでAMを検波する場合の感度が-20dBmが聴こえる程度だったのでFMでもこのくらい聴こえれば移動すればよさそうです。しかし、どのような回路がよいのか分からなかったのでネットで検索したところ海外でクリスタルラジオという呼び名で自作を楽しんでいる方々がおられるのが分かりました。

そのときに見つけた文献は このようなもの でした。銅パイプで作られたキャビティに入った共振回路とレシオ検波からなる大型ラジオで30km離れたFM局を沢山受信されていました。さて、この装置でどのくらいの受信感度が得られているのか知りたかったのですがどこにも記載がありません。そういうことで一通り同じようなものを作って実験してみることにしました。

1.キャビティの製作
基本となるヘリカルレゾネーターは銅パイプを使ったHigh-Qのものとなるので、最初は同じようなものを作ってみました。キャビティは銅板で作成しようと思いましたが、有馬温泉の炭酸せんべいの缶があったので使ってみました。
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最初Qが低かったのですが、入出力回路をいろいろ実験した結果、Qは200以上とれるようになりました。その時の回路損失は、4dB程度となり少し多いのですが、検波効率を高める方が有利となるためにQを優先します。
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2.検波特性
このキャビティでスロープ検波で試したところ感度は-12dBm程度までSGの変調波が聴こえる程度でした。その後、先の文献のレシオ検波など試しましたが-15dBm程度であまり改善しません。

文献では検波ダイオードのことも書かれていました。私は手持ちのものを比較して一番よかった1S1916P3を使用しています。聞いた感じは1N60より5~10dBくらいよいようでしたが、海外の方々が使っているものとどのくらい差があるか分かりません。

その後、自分で考えて検波回路を実験しながら改善したところ-25dBm程度まで聴こえるようになったので屋外で受信実験をしてみることにしました。

検波特性は、1kHzで変調をかけたSGからの信号を周波数を変化させながらオシロで受信出力レベルをみてみます。+-200kHzと少し帯域が広いですがFM検波の形にはなっているようでした。
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SGで試験するとバリコンが非常にクリチカルです。そのためバーニアダイアルを取り付けいろいろ聞いているうちにバリコンの容量が少ない方がQが高いためよく聴こえることも分かりました。

3.外観
外観はこんな形になりました。持ち運びには少し大きいのですが、いい感じです。
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4.屋外実験
屋外実験は、高台の団地が障害物になりスカイツリーは見えない近所の丘(海抜42m、スカイツリーから27km)に登って試してみました。FM用ダイポールを使って自作電界強度計で測定した結果、スカイツリーからのJ-waveとNHKが82dBμVと聴こえそうなレベルだったので、無電源ラジオに切り替えて聞いてみました。

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結果、J-waveが聴こえました。初めてFM放送を無電源で聴くことができて感激です。道路や周りの騒音がなければ楽しめたと思います。NHKは変調度が低いので確認できませんでした。

今後は、さらに他のダイオードに交換したり、この設備で都内や山の上で受信を試みたいと思います。






feed FM鉱石ラジオの実験③ FM放送を使ったアンテナ比較 (2024/10/21 20:23:09)
前回、FM無電源ラジオで受信に成功したときに手持ちの各アンテナを持って行き受信電界強度測定を行いました。GAWANTモドキ、磁界ループ、そしてダイポールによる各放送局のレベルをみるとアンテナ利得の比較になります。値をみるとこれまでアマ無線で実験していた時の想定利得と同じでした。

まず、各アンテナの受信電界強度測定時の写真です。

GAWANTモドキ
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磁界ループ
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ダイポール
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強く受信できる局のみ測定しました。各アンテナの偏波面が異なるので局によって磁界ループよりGAWANTモドキの方が強い場合もあったりしますが、平均レベルからダイポールを基準にすると磁界ループの利得 -12dB、GAWANTモドキの利得 -17dBとなりました。ローカルFM放送局の信号は変化しないのでアンテナ実験で性能を求めるときに便利です。
スクリーンショット 2024-10-17 043123

また、今回受信に成功したのはJ-waveのみですが、受信電界強度83dBμVは(0dBm=107dBμVとすると)83-107=-24dBmとなり製作した受信限界値であったことが分かります。これらの値をよく頭に入れておくと電測で受信できる局が分かったり、受信できる場所探しに使えます

参考までにJ-waveはスカイツリーから7kW送信 ERP15kW、距離が27kmあり、受信電界強度を 計算で求める と以下のようになり計算値とほぼ一致するので、どこで受信可能かあらかじめ計算しておくこともできます。

また、製作した受信機は-10dBm程度の入力があれば静かな部屋で快適に聴こえるので、このグラフからスカイツリーが見える5km以内のところであれば楽しめるのではないかと思えます

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feed FM鉱石ラジオの実験④ 検波ダイオードの特性を比較する (2024/10/21 20:22:50)
海外の鉱石ラジオマニアのネット記事をみていると改善ポイントとして、①検波ダイオード、②同調回路のQ、③高インピーダンスヘッドフォンなどがあり、みなさん苦労されていることが分かります。

海外の記事には各種のダイオード特性の比較などもあったので自分が使っているダイオードも同様に測定して改善の余地があるか調べてみました。

まず、今FM無電源ラジオで使っているダイオードは、JRC製の1S1926P3というもので20年位前にハムフェアで入手したものです。Vfが低いので頒布品ではQRPパワーメーターに使用しています。データーは簡単なものは、 こちら でみることができます。Vfは、0.45Vで10mAとなかなかのものです。(参考までにAM検波などによく使われている1N60は10mAのときのVfは、0.8V程度です。データは こちら

海外の愛好家が使われていて特性がすぐ入れているのは、D310,D311,D312AなどでD310はなんと0.24Vで10mAとなっているので、自分のラジオもまだ改善の余地がありそうです。

今回、使っている1S1926P3と1N60同等品の1K60, 0A90、それに先日デジットで購入した低VfのPMEG3020ERについて測定してみました。測定は安物テスターなので誤差はそれなりにあると思いますが、同じ環境での測定なので比較データーとしては使えると思います。

測定結果を下図に示します。左から2番目が1S1926P3です。これをみるとデーターシートの値よりかなりよく0.3Vで10mAと海外勢が使っているD311などの低Vfダイオードと比較しても良い勝負です。実際に1N60とラジオで比較しても感度が全然違って10dB以上はよいと思います

ここで、デジットで購入したPMEG3020ERですが、恐ろしいほどの低Vf特性でびっくりしました。これが使えたらどんなにすごいことか。しかし、残念ながらキャパシタンスが170pFと大きすぎでFM受信機には使えません。試しに使ってみましたが予想通り感度は恐ろしく低く使い物にはなりません。次回、中波ラジオで再チャレンジしてみたいと思います

参考までに秋月電子で入手可能な中で使えそうなのがBAT43です。これは手持ちにないのですが、データーシートの値をプロットしてみました。1N60よりかなり良さそうです。

スクリーンショット 2024-10-17 184523











feed 自作機POTA:北陸新幹線で富山ウォーキング (2024/10/19 5:21:55)
先月のことですが、北陸新幹線で富山へ寄ってウォーキングでPOTA移動しました。富山、石川はPOTAの公共交通機関でまわれる対象公園が多くあり、出張や旅行のついでに多くのPOTAアクチベーションをすることが可能ですので参考になれば嬉しいです。

1.今回のルート
早朝の北陸新幹線で大宮から富山に移動して2日間で10か所のACTを行いました。関東、近畿で電車移動で一日に5か所回れるところは殆どACT完了したので久しぶりにウォーキングでPOTA早回りを楽しめました。

QSL_2024100b4


2.初日 ①~④

①JP-1380 富岩運河環水公園
0653大宮から北陸新幹線「はくたか」で富山駅へ0908到着。到着して徒歩10分程度で行ける綺麗な公園です。あいにくの雨でしたが屋根付きのベンチがあったのでそこから運用。0932-0952

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②JP-1377 富山県岩瀬スポーツ公園
牛島新町駅から富山地方鉄道富山港線で蓮町下車して徒歩15分。トラムと呼ばれるかっこいい連結型の市電が1時間に4本運行されているので時間を気にせず移動ができます。ネットで検索したらSUICAが使えないということで小銭を準備していたのですが、9月末から使えるようになり便利です。

ここも屋根付きのベンチがありましたのでPOTANTにビニール袋を被せて運用しました。しかし、途中で雨風が強くなり嵐に。ベンチの中にも雨が吹き込んできたり、アンテナが倒れたりで大変な状態になりました。徒歩移動も難しかったので嵐が収まるまで待機となりました。運用1055-1217

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③JP-1376 富山県五福公園
トラムに乗って蓮町から富山大学前へ移動。大学の隣にある公園です。ここも屋根付きベンチがあり雨の中助かりました。富山は雪が多いからでしょうか殆どの公園に屋根付きベンチがありFBです。運用1340-1408

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④JP-2062 県庁前公園
富山大学前からトラムで移動できます。ここは、駐車場がないためOJMさんも富山でここだけは移動されていないという珍POTAでリクエストが多いところだったのでがんばって運用しました。市内にはレトロな市電車両も沢山走っており楽しめます。1441-1517 22局交信

富山→高岡→新高岡駅に鉄道で移動して宿泊。ここで高岡~新高岡間のJRは1時間に1本しかなく移動に不便で駅前にも店は殆どなかったので翌日も富山をまわるのであれば高岡で宿泊すればよかったです。

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3.2日目 ⑤~⑩
⑤JP-2063 富山新港臨海野鳥園
ホテルを7時過ぎに出てJRで高岡に戻り万葉線で海王丸駅まで移動。ここもトラムで快適に移動できます。車両は藤子不二雄の故郷ということでドラえもん列車でした。乗っていても楽しい電車です。万葉線は、 『万葉集』の代表的歌人である大伴家持が国守として赴任してきたということから名づけられたそうです。野鳥園は、朝9時から開園なので開園と同時に入って観察小屋脇で運用しました。
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⑥JP-2076 海王丸パーク

野鳥園の隣にある公園です。航海練習船である帆船の海王丸が展示されています。0933-0955まで無線運用
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⑦JP-2067 富山新港元気の森公園
新湊大橋の東側にありGoogleマップでみると徒歩で1時間以上かかる表示だったので行く予定はなかったのですが新湊大橋のところに歩行者が使えるエレベーターがあり徒歩で渡れることが分かり、急遽予定追加。ただ、橋から公園までは徒歩20分位で結構歩きます。運用1043-1101

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橋からみた景色
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⑧JP-2066 開港記念碑緑地広場
橋を徒歩で戻り少し歩くと到着します。運用1134-1149、越ノ潟からトラムで中新湊駅まで移動
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⑨JP-1381 県民公園新港の森
中新湊駅から徒歩15分。雨上がりでものすごい蚊の攻撃にありましたので短時間で撤収。1226-1237

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⑩JP-2065 第一貯木場緑地広場
先の公園から徒歩で15分位で行けます。運用1252-1305 IMG_3210


3.最後に
2日間で10か所と久しぶりに公共交通機関を使って効率よく回れました。あいにくのお天気でしたが富山は市内の移動がとても便利で公園も屋根付きベンチがあるので何とかなりました。次回はお天気の良いときに立山連峰がみにいってみたいです。
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今回のhQSL
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feed 自作機POTA: ちはや園地でデリンジャー現象 (2024/10/10 4:39:11)
大阪府の未ACTが残り3箇所となっていたのでそのうち難所と思っていたJP-1959 ちはや園地に10/9行ってきました。

大阪のPOTAは山登りが多く、生駒山の尾根沿いにある みずのみ園地、なるかわ園地、ぬかた園地を夏に縦走ACTした時に、あまりのしんどさに園地は当分無理と思っていたのですが...

ちはや園地は、南河内郡千早赤阪村という大阪の外れ標高1000mのところにあります。以前はロープウェイがあったのて簡単に行けたのですが廃業、富田林駅から登山口までの金剛バスも今年無くなったのでアクセスが非常に悪いです。

そういうことで、今回は車で登山口有料駐車場まで行き、60分登山してきました。途中は殆ど舗装路ですが急な登りが最初から最後まで続くので行かれる方は靴や服には注意しましょう。今回は涼しくてよかったです。

登山道
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ちはや園地の案内板
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休憩所の前のベンチにアンテナを設置
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運用は11時から開始。サイトをみるとPOTAのACTは今年2回しかされていないようでしたが、いつもの40mが全く入感なし。大阪の局がGWで呼んでくれないかと40mでCQを出してみたのですが15分応答なし。NICTのサイトをみるとフレアのレベルが久しぶりのレッドゾーンで電離層反射が殆どされていない状態でした。

デリンジャー現象の時は低い周波数から影響を受けやすいため、30mにQSY。自作無線機は40mのみ5Wで、その他のバンドは0.5W運用となるのであまりやらないのですが仕方ありません。何も聴こえない30mでしたが1,2,3,9エリア4局からコールあり。

応答が無くなったので次に20m、ここでも1エリア3局と交信、17mではアクティブなDS1TUW局からコール頂きました。

ここまで一時間経過。雲に覆われ風も強くなり寒くて早く下山したいのですが、その後なかなか呼ばれません。山の上なので6mも考えたのですがちょうど南米祭りで混信になりそうなので諦め、40mに戻ったところ3エリアの局から、最後に30mでAKCメンバーのLSE局と交信できてACT完了。久しぶりに90分くらいかかりました(^^)

普段40mバンドで15分くらいでACTできてしまうのですが呼ばれないと本当に大変。しかし、POTANT-7のクイックQSY機能はこういう時に本当に助かります。トランシーバーの周波数を変えてアンテナのバリコンをメーターの振れが最大になるように回すだけ。ラジアル線は10m長のままでも、どのバンドにも瞬時に出れます(30mバンドのみSWRが下がらない時がありますが)。

下山して、そのまま和歌山であまりACTされていない公園でも運用しましたが40mは復活しており簡単にACTできました。

最後にNICTのサイトから
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feed 東海ハムの祭典2024に出展しました (2024/10/2 14:38:09)
9/29(日)6時の新幹線で名古屋に移動、イベント出展しました。入場者は、2,800名程度ということでした。これは、7月の関ハム(初日5,000名)の半分位。

事前にパンフレットをみたところ関ハムと比べて出展者数が少ない、さらに自作系の出展者はあまりみあたらない感じがしました。また事前予約を受け付けていたのですが申し込み数もあまり多くなかったので心配していました。

しかし、来場者は予想より多く頒布品も殆ど品切れになりましたのでよかったです。多くの自作好きの方々とお話しできて楽しい時間を過ごせました。差し入れなども頂き、ありがとうございました。

イベントの会場は、名古屋市公会堂(写真)でJR鶴舞駅から歩いてすぐの好ロケーションでした。8時前には到着していましたが、入場は、0830から。さらに出展する集会室は0900まで施錠されていたため、結構待ち時間が長く、出発はもう少し遅くしてもよかったかと。

今年のAKC出展はこれで終了となります。個人的には、 11/10 電波文化祭(狭山)、11/30 コンテスト講習会(立川) にも参加する予定ですのでお会いできましたら嬉しいです

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AKCブース。JA6IRK局と
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私の当日の頒布品(事前予約後に余ったものを持参)
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反省会は、会場近くで
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翌日はレンタカーで愛知、三重、岐阜の県境の公園をPOTA移動してきました。

●JP-0209 国営木曽三川公園
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●JP-1433養老公園
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feed 秋月で1000円のGPS walkerを買ってみた (2024/9/25 20:29:28)
昨日、AKCの飲み会で秋葉原に行ったついでに秋月電子の2階を覗いてみたところ、GPS walkerが1000円で販売されていたので買ってみました。POTAなどで移動した後でブログにあげるのにちょうどよいかなと。

しかし、対応OSは、Windows 2000,Xpなどとこれかなり古いので使えるのか??。まあ、1000円だし、MP3プレーヤーとFMラジオもついているので。
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この手のものを使ったことがないので、クイックマニュアルを軽く読んで犬の散歩のときに持って歩いてみました。外に出ると結構受信できています。

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さて、データをどう表示するのか分からなかったので製造元のHPをみて検索したところマニュアルなど見つかりました。

DLサイトは、 こちら

読んでみるとGoogle mapにKMLファイルで書き込むようです。先のサイトからMINI LINKというソフトをインストールしたところ、散歩したときのKMLファイルがPCに取り込むことができました。

そしてGoogle mapのマイマップにデータをUPLOADすれば上手く表示できました。マイマップのデータの上げ方は こちら

ログ取得間隔を2秒に設定したため細かすぎるデータになってしまいましたが歩いたところが分かります。

このあたりは間隔を広めにして、移動速度が遅い時にはログを取らない設定などもできるようなのでPOTAやウォーキングの記録などに使えそうです。

スクリーンショット 2024-09-15 070431

以下は、山梨県を車でPOTA移動したときのものです
スクリーンショット 2024-09-25 202621

スクリーンショット 2024-09-25 201205





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