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JJ1LFO ~線無きことかな~ (2024/11/23 2:05:41)
現在データベースには 22 件のデータが登録されています。
IC-705 亀井堂総本店 瓦煎餅缶 アンテナ・チューナー で、煎餅缶にマッチング範囲の広い T-match 型 アンテナ・チューナーを組み込んで便利に使用していたのだが。
回路
CASE
- TD7-10-3B 外形 W70 x H32.5 x D100 mm
穴加工 DATA 作成
パネル印刷 DATA 作成
見積
誠に恐縮ではございますがお見積回答・ご注文は代理店経由になります
*弊社HPではご案内がなくご不便をお掛け致しております」
- 穴加工データ QRP_ANT_TUNER2_drill.dxf
- パネル印刷データ QRP_ANT_TUNER2_print.pdf
- 彫刻文字にスミ入れが一番高級感がありそうだが文字数が多いと高そう。
- インクジェット印刷は多色刷りも可能で、シルク印刷のように版を起こさなくて良いので初期費用が安く一点もの向き。
- 最近は、インクジェット印刷同様に初期費用が安そうなレーザーマーキング加工もできるようになっている。
- インクジェット印刷: 合計金額15,905円 = 加工インクジェット印刷付きケース12,145 + 印刷初期費用3,760
- レーザーマーキング加工: 合計金額18,990円 = 加工レーザーマーキング付きケース13,345 + データ費レーザーマーキング5,645
発注
- 07/22 承認図承認、正式発注メール
- 08/07 マルツ秋葉原本店納品
納品
組立
所感
入手したヘッドセット
改造
- 黒: スピーカ-, CALL SW
- 白: スピーカ+
- 青: CALL SW
- 緑: MIC
- 編線: MIC GND
- スピーカ用プラグとマイク用プラグの PC 用
- CTIA 4極プラグのスマホ等用
- 2.5mm Phone のマイク用と 3.5mm Phone のスピーカ用プラグの、無線機用
使用感
- 片耳ヘッドセットなので、周囲音も聞こえながらクリアに PC や無線機の音が聴ける。
- 想像していたより圧迫感が少なく、暑苦しくもない。
- 接話マイクは単純な割に効果があり、周りの雑音がかなり軽減される。ただし、喋っている声の低音は減っているようだが、会話用途には好都合?
- 最近増えている Zoom などの PC リモートミーティングに便利。
- 無線機ヘッドセットとしても、かなり有用。受信時にスピーカから音を出さなくて済むので、周囲に迷惑にならないし。接話型マイクのおかげで、逆に送信時は周りの騒音が回り込みにくい。
Raspberry Pi 400 購入
初期設定
OS
セキュリティ対策
デフォルトユーザーのアカウントとパスワード変更
sudo adduser 新しいユーザー名
デフォルトユーザー pi と同じ group 権限付与。
sudo usermod -G pi,adm,dialout,cdrom,sudo,audio,video,plugdev,games,users,input,netdev,spi,i2c,gpio 新しいユーザー名
デフォルトユーザー pi のホームディレクトをコピー。
sudo cp -R /home/pi/* /home/新しいユーザー名
デフォルトユーザー pi の自動ログイン無効化
diff /etc/lightdm/lightdm.conf.orig /etc/lightdm/lightdm.conf
126c126,127
< autologin-user=pi
---
> # autologin-user=pi
> autologin-user=新しいユーザー名
diff /etc/systemd/system/autologin@.service.orig /etc/systemd/system/autologin@.service
28c28,29
< ExecStart=-/sbin/agetty --autologin pi --noclear %I $TERM
---
> # ExecStart=-/sbin/agetty --autologin pi --noclear %I $TERM
> ExecStart=-/sbin/agetty --autologin 新しいユーザー名 --noclear %I $TERM
デフォルトユーザー pi の有効期限を過去にして、ログイン出来ないようにする。
sudo usermod --expiredate 1 pi
root のパスワードも変更しておく。
sudo passwd root
SSH を公開鍵認証方式にする。
ssh-keygen -t rsa
公開鍵の配置とパーミッション設定。
cat ~/.ssh/id_rsa.pub >> ~/.ssh/authorized_keys
rm ~/.ssh/id_rsa.pub
chmod 600 ~/.ssh/authorized_keys
SSH のパスワード認証方式を無効化。
diff /etc/ssh/sshd_config.orig /etc/ssh/sshd_config
56a57
> PasswordAuthentication no
これから
構想
- 回路は基本的に IC-705 の取扱説明書に掲載されているもの。
- 移動先にパドルを忘れてしまっても CW 運用できるように、応急キーを追加。
- パドルと外部キーバッドを並列に接続するため、3.5mm Mini Stereo Phone ジャックを2個設ける。
回路図
- 持ち出しやすく小型軽量化するために、フリスクのプラケースに収める。
ケースの調達
製作
- フリスクのケース
- ケースにぴったり収まるユニバーサル基板
- 12 mm角タクトスイッチ x 8
タクトスイッチの取り付け
抵抗の取り付け
ジャックの取り付け
上部ケースの加工
目隠しダストカバーの作成
使用感
動機
構想
大きなインダクタンスのみによる延長
7 MHz 帯トラップによる延長
製作
トラップの作成
延長ワイヤー調整
調整後の実測
使用感
今後の改良
IC-705 でアンテナ・チューナーの調整を行う時に。
IC-705 [TUNER] Jack 回路
- CONNECT UNIT
- MAIN UNIT
- START 端子 (3.5mm Plug RING)
- KEY 端子 (3.5mm Plug TIP)
[TUNER]機能が有効時、接地されると一定キャリアを送信。
調査
[TUNER] 機能が有効になる、START 端子の電圧
START 端子電圧保持用のキャパシタ容量
この場合、KEY 端子を接地してから、START 端子の電圧が 1.5 V を切るまでの時間は約 50 ms。
- 端子電圧ポーリング周期
- デバウンス処理の手法
- KEY 端子と START 端子の監視の順番
製作
- PUSH SW は押している間だけ ON する、ジャンクBOXにあったもの。
- ダイオードも手持ちの、一般的なシリコン・小信号スイッチング・ダイオード。
- キャパシタは前述のムラタの積層セラミック。
- 3.5mm ミニ・ステレオ・フォーン・プラグ。カバーは不使用。
- 抵抗の値はあまり神経を使う必要がないけど。 IC-705側のQ162 が ON してしまった時の電流を制限しており、あまり大きいと電圧降下が発生するので、だいたい1 k~数100 k オーム位の範囲なら問題ないでしょう。
使用法
まとめ
- IC-705 の [TUNER] 機能でキャリア送信時には、何故か SWR メーターを表示させていても、全然メーターが振れない。
- もう一点、145 MHz帯と 430 MHz帯では [TUNER] 機能が有効に出来ません。
動機
- アンテナ側出力電力を約1/4に。アンテナからの無用な電波放射を少しでも減らす事ができる。
- 送信機側からみた SWR が、最大でも 2.0 以内になるので出力段に優しい。
- アンテナ・チューナの保護。
4SQRP 4S-Tuner の動作
- 赤色 LED:SWR が高いと点灯、低くなると暗くなり、最後は消灯
- 緑色 LED:SWR が高いと消灯、低くなると明るくなる
- SWR が 2.0 で、赤色 LED と緑色 LED が同じ明るさ
製作した回路
回路の方針
- SWR検出は、送信機の保護とアンテナからの無用な放射を削減する為にブリッジ方式。
- 移動運用でも故障せず信頼性を高める為、メーターのような機械的可動部分を排除し LED による指示。
- 製作の容易さと信頼性向上の為。できる限りシンプルな回路とし、部品点数を少なくする。
- 赤色 LED の完全消灯によるSWR最低点指示は 1.2 程度以下。
- 赤色 LED と緑色 LED が同程度の明るさとなるのは SWR 1.5 程度を目標。
回路図
動作原理
- 送信機からの入力を D1, C1 で整流して LED を点灯させる電源に使う。
- R1, R2, R3 と負荷となる ANTENNA で、ホイーストン・ブリッジを構成。
- ANTENNA 負荷が 51 Ohm の場合はブリッジがバランスする為にR1, R2 の接続点と、R3 と負荷の接続点の間には電圧が現れない。
- しかし ANTENNA 負荷が 51 Ohm から外れるに従って電圧が現れ、D2, C2 の接続点に整流された正の直流電圧が現れる。
- この直流電圧で、Q1 による電圧制御定電流回路を駆動して赤色 LED を点灯させる。
- Q1 の定電流回路には、反対側に Q2 による固定電圧定電流回路が組み合わされており Q1 のコレクタ電流が減るに従って Q2 コレクタ電流が流れ緑色 LED を駆動する。
- SWR が 1.0 に近い場合には、赤色 LED には電流が流れず完全に消灯し、緑色 LED のみが点灯する。
- 赤色 LED と緑色 LED の明るさが同じ位になる SWR は、R6, R7 の分圧回路による Q2 の Base 電圧で調節される。
使用部品
- 送信機出力 5W を想定し、R1, R2, R3 は 51 Ohm, 2W の抵抗。
- TR Q1, Q2 は、偶々手持ちにあった 2SC945 (古い!)を使用したが、一般的なシリコン低周波用 NPN トランジスタなら何でもOK.
- D1, D2 も手持ちの 1N4188 を使用したが、こちらも一般的なシリコン小信号用ダイオードなら何でもOK. D2 はショットキーやゲルマにすると SWR 最低点の感度を少し上げることができる。
シミュレーション
- SWR 約 1.2 で、赤色 LED が完全に消灯。緑色 LED のみ点灯。
- 赤色 LED と緑色 LED の駆動電流は、SWR 約 1.5 で同じ位。
製作
- BNC-J x 2
- トグルSW
- 3φ LED x 2
使用法
- トグルSWのある方の BNC-J が、送信機(トランシーバ)側になるように同軸ケーブルまたは直接送信機に取り付ける。
- (アンテナや)アンテナ・チューナを、反対側の BNC-J と接続する。
- トグルSWを LED と反対側に倒して SWR ブリッジ回路をバイパス。
- CW/SSB/AM モードにしたトランシーバからの雑音が一番大きくなるように、アンテナ・チューナを調節する。
- トグルSW を LED 側に倒して、赤色 LED が消灯して緑色 LED のみが点灯するように、アンテナ・チューナでさらに調節。
- 調節できたらトグルSW をLEDの反対側に戻しておく。
トグルSWを LED 側にしたままだと、SWR ブリッジ回路が挿入されたままになるので、
LED の光りかた動画
おわりに
- トグルSW操作のワンアクションで SWR 調整が出来るようになり、かなり便利。
- IC-705 の BNC アンテナ端子に直接、BNCP-BCNP 変換コネクタで取り付けて使っています。
- 赤色 LED の明度変化は、もう少し緩やかな方が調整しやすいかも。
- クロック下げた MicroChip PIC コントローラーなら消費電力も少なくてすみ。送信電力から電源取って動かせる。AD して SWR を 3~5点位の LED で表示させる事もできそう。小ピン PIC なら部品も少なくて小さく作れるだろうし。
IC-705 亀井堂総本店
瓦煎餅缶 アンテナ・チューナー
で、T-match 回路のコイルの使い方に関して
未使用タップの端を、接地にショートする為コイルの向きを逆さまにしました。
(未使用タップをショートするとコイルの Q が下がるという報告もあるのだけど)
と書いたのですが。
実際に使ってみたところ、Q が下がって損失が増大しているようには見受けられない。
けど、ずっと心に引っ掛かっていた。
MIZUHO の QRP カップラー
の回路図を見ても、未使用タップがショートされているので。
問題になる程の損失増大と Q
の低下は起きないのか?
しかし、未使用タップをショートしたコイルを。
1次巻線だけのトランスに中間にタップを出した、オートトランスとして考えると。
未使用タップをショートするという事は、非常に低抵抗の負荷が繋がる事になり、
急激なQの低下と損失の増大が起きても不思議は無い。
どちらの考えが正しいのか、分からなくなって来たので。
実際にどうなのか検証してみる。
インダクタンスの変化を、空芯コイルで実測比較
- 未使用タップを オープン
- 未使用タップを ショート
- オープンでは、3.870 uH だったのが
- ショートすると、3.705 uH と少し減少
実際の T-match 回路で損失を比較する
上記の、空芯コイルのインダクタンス・メーターによる測定では、コイルの Q を安定的に正確に測るのが難しかった。
それに最終的に知りたいのは、アンテナ・チューナーのコイルの未使用タップをショートすると、挿入損失がどれ位増えてしまうのか?なので。
NanoVNA で、実際の T-match 回路でコイルの未使用タップをショートしたら、挿入損失がどの程度増加するのか直接確認することにした。
テストする回路はこんな感じ。
ジャンパ線で、コイルの途中のタップと、未使用タップをオープンのままにするかショートするかを切り替えて挿入損失を確認する。
入出力が 50 Ohm で、通過周波数を 7.00 MHz になるようにバリコンを調整する。
- A: 未使用タップを オープン
7.00 MHz
での、挿入損失に相当する S21 は -0.165 dB
- B: 未使用タップを ショート する
コイルのインダクタンスが減った為か、マッチング周波数が高い方にずれた。
- C: 未使用タップを ショート したまま、 7.00MHz になるようにバリコンを再調整
- 分かりやすいように、 A: と C: を並べて表示。青点線が オープン の A: 、茶点線が ショート の C:
挿入損失に相当する S21 はコイルの未使用タップを オープンしてもショートしても 、測定誤差程度で 殆ど違いは無い 。
ショートした方が帯域が少し広くなっているのは、コイルのインダクタンスが少し減少した事で説明できる。 しかしコイル自体の損失が増えて、 コイル自体の Q が大幅に低下したと示す結果にはならなかった 。
結論
- USB Audio による送/受信音声のやりとり
- USB 仮想 COM による CI-V リグコントロール
wfview を動かす
IC-705 WLAN を親機に設定
wfview の設定
- Radio IP Address
- Username
- Password
Add hide/show for additional controls: SWR, ALC, Power, S-Meter interface
仮想オーディオ・ケーブルの追加
- かつてこの手の定番だった 旧 NetDuetto は SYNCROOM となって存在している。
- 売り物の仮想オーディオ・ケーブルもある。
- Free の VB-CABLE というのが軽くて良いらしい。
VB-CABLE の導入
WSJT-X のオーディオを WLAN 経由に設定
WSJT-X のオーディオ設定
wfview のオーディオ設定
- Settings タブの Audio Output/Input に CABLE Input/Output を設定。
- 念の為、 Data Mod Input が LAN になっているのを確認。
- RX/TX Latency は、WSJT-X の DT に影響するので出来るだけ短い値にしたいところだが、短すぎると音切れなどの不具合が発生する。ウィンドウ最下部の rtt の2倍程度以上あれば大丈夫そう。
製作の動機
庭付き一戸建てのような恵まれた条件とは違って。21MHz帯版ワイヤー・アンテナ
- ダイポールはグランド不要で魅力的なのだが。長さが1/2波長で7m超になるし、給電線引き出しのセンターを支えるのが面倒そう
- 両端を支えるだけで良くて、水平に張れそうなツェップ(ライク)なアンテナもあるが。これも1/2波長で長すぎる。
- その他の固定用のアンテナは、見た目がいかつ過ぎて目立ち過ぎ。近隣からの不審の眼が怖い
- モービルホイップ流用は短縮がきつ過ぎるので、効率が落ちて飛びがイマイチっぽい
ベランダでグランドは取れるか
給電ボックス
- アンテナ線と、グランド線を接続する、ターミナルポスト
- 無線機からの同軸ケーブルを接続する、M型ジャック
グランド線
アンテナ線
- 長さ 3.46 m
- インピーダンス 36 - 0.5j Ω
調整
- 給電部からの垂直立ち上げ部 約1.1 m強
- ほぼ水平に斜めに張った 約2.1 m強
- 端の調整用ヒゲ 約0.3 m弱
7MHz帯用 延長エレメント 追加
シミュレーション
- 7 MHz用の延長部の長さが長くなりすぎてベランダに収まりそうにない。
- 7 MHz 用の延長エレメントも 2 m 以下で 7 MHz に共振できる。
- 21 MHz には十分大きなインピーダンスをもつコイル
- 7 MHz には延長部を実用的な長さにする中間ローディング短縮コイル
- 21 MHz の電流分布とインピーダンスは
延長コイル
調整
- コイルの巻き数 23 回のインダクタンス約 23 uH
- 延長ワイヤの長さ約 1.6 m