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KiwiSDRでアンテナ比較 [アンテナ]

手元にある中短波用アンテナの種類がかなり増えてきました。このブログでまだご紹介してないものを含めるとけっこうな数があります。まあ、買っては試し、作っては試しを繰り返してこうなったわけですが…
今回は、現在の主力のアンテナ4種について、KiwiSDRで受信比較をしてみました。
まずは0~30MHz全帯域の状況です。

(1) 10mビニール線ロングワイヤー + Magnetic Longwire Balun(カプラ型)
KiwiSDR_LongWire_ALL.JPG
全体的にノイジーです。4MHz近辺と12MHz近辺でさらにノイズレベルが上がってますね。この付近でちょうどインピーダンス的に整合が取れてるのかもしれません。

(2) ApexRadio 303WA-2
KiwiSDR_303WA-2_ALL.JPG
いまおそらく国内で一番売れてるBCL用アンテナでしょう。パッシブ型なので一部の帯域を除いてノイズレベルはそこそこ低くて静かです。4MHz以下がかなりノイジーですが、中波放送帯の3倍波付近が盛り上がってるところを見ると、これはアンテナのせいではなくて、KiwiSDRの入力アンプが飽和してるのだと思います。中波帯を落とすフィルタ(HPF)を入れればマシになりそうです。

(3) BCL-LOOP10 + アルミパイプ三角形ループ(1辺1メートル)
KiwiSDR_BCL-LOOP10_ALL.JPG
全体的にかなり静かで信号レベルもしっかりしています。12~17MHz付近のハイバンドが若干ノイジーですが、ループエレメントの自己共振周波数がこの近辺にあり、インピーダンス変動が影響しているかもしれません。

(4) BCL-LOOP13 rev2.0 + アルミパイプ三角形ループ(1辺1メートル)
KiwiSDR_BCL-LOOP13rev2_ALL.JPG
全体的にノイズレベルがかなり低く静かです。ゲインを控えめにしているので、信号レベルがちょっと細いですが、気になるほどではありません。中波帯を落とす軽めのフィルタを入れています。

次に、この時間に良好に受信できるRadio Kuwait(15515kHz)での受信比較です。

(1) 10mビニール線ロングワイヤー + Magnetic Longwire Balun(カプラ型)
KiwiSDR_LongWire_15515kHz.JPG
ノイズレベル:-107dBm
信号レベルも低いので、聞いててちょっとザラザラ感があります。

(2) ApexRadio 303WA-2
KiwiSDR_303WA-2_15515kHz.JPG
ノイズレベル:-110dBm
ノイズが低く、信号レベルもそこそこあるので実用になります。この周波数近辺がこのアンテナのベストポジションかもしれません。

(3) BCL-LOOP10 + アルミパイプ三角形ループ(1辺1メートル)
KiwiSDR_BCL-LOOP10_15515kHz.JPG
ノイズレベル:-104dBm
信号レベルは太いですが、ノイズがちょっと高いですね。一番不利な周波数帯を選んてしまったので、別の周波数ではまた評価が違ってくるでしょう。

(4) BCL-LOOP13 rev2.0 + アルミパイプ三角形ループ(1辺1メートル)
KiwiSDR_BCL-LOOP13rev2_15515kHz.JPG
ノイズレベル:-110dBm
アクティブアンテナなのに、ノイズレベルがパッシブ型の303WA-2と同じです。信号レベルもそこそこ高いので、了解度はかなり良いです。

以上です。全体的な印象として、この4種の中ではBCL-LOOP13rev2.0が最も了解度が良いアンテナと言えそうです。ただ、バンドによって一長一短があるので、受信する周波数に応じて使い分ける、というのが一番良い運用方法でしょう。
アクティブ同調型のΔLOOPXも、はやいところ調整整備して仲間入りさせよう…
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KiwiSDRでみちびき初受信(2) [GNSS]

前回の記事で書いた、KiwiSDRのGPS受信機がみちびき(QZSS)に対応した話の続きです。2月9日にQZSSを初受信した時の画像でアップし忘れたものがありました。4機すべてを同時受信できた時の証拠画像を上げておきます。
KiwiSDR_QZSS_ALL.JPG
PRN193が1号機、194が2号機、195が4号機、そして199が静止衛星の3号機です。一般のシロウトが入手できるGPS受信機で、このみちびき3号機が受信できるものは今のところKiwiSDR以外には存在しないと思われます。
ただ残念なことに、この日を最後に3号機(PRN199)の衛星信号は、何らかのトラブルにより停止していて、現在も復旧していません。かなりヤバイ状況です。もしかすると、この受信画像がお宝になるかも…

KiwiSDR_QZSS_alert_flag.JPG
一方、KiwiSDRのソフトがまたバージョンアップして、GPS受信機能がさらに充実しました。まずシャドーマップ(衛星軌跡の累積表示)が追加されました。これによりGPS受信環境の空の開き具合が確認できます。それから、静止衛星であるみちびき3号機(QZS-3)の位置を常に表示するようになりました。3号機が世界初受信であることにソフト作者が気を良くして追加してくれたようです。
さらに、アラートフラグの表示もできるようになりました。アラートフラグ(errの欄の「A」表示)が立っている衛星は、測位計算に使用すると結果に悪影響が出る可能性があるので、本来ならば測位計算の対象から外す必要があります。今回、あえてアラート衛星を測位に使うスイッチが追加されています。ソフト作者の遊びごころによるもので、測位結果にどんな影響があるのかに興味があるので試しに入れてみた、とのことです。
上の画像は、昨日のみちびき3機すべてにアラートフラグが立った時のものです。この時には測位結果には特に影響は無かったようです。今はアラートフラグは解除され正常に戻っています。
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KiwiSDRでみちびき初受信 [GNSS]

KiwiSDRが登場しますが、衛星測位(GNSS)カテゴリーのお話です。

KiwiSDRは基本的にVLF~HF帯を受信できるソフトウェア無線機ですが、タイミングクロック生成と時刻情報取得のためにGPS受信機も同じボード上に搭載しています。こちらもソフトウェア無線機(SDR)です。文字通りアメリカのGPS衛星しか受信できない受信機で、ロシアのGLONASS、中国のBeidou、そして日本のみちびき(QZSS)はこれまで非対応でした。したがって、日本では受信できる衛星が少なくなっているため、常時安定した測位を行うのが難しい状況でした。
しかし、日本のQZSSについては信号形式などがGPSと全くのコンパチなので、もしかすると意外と簡単に対応できるのでは、と考えました。そこで、思い切ってソフトウェア設計者にQZSS対応をお願いしてみたところ、快諾していただき、なんとたった2日で修正版をリリースしていただけました。
さっそくソフト更新して受信してみたところ、昨日2/8、みちびき4機のうち3機が正常に受信できました。
KiwiSDR_GPS_QZSS.jpg
上の絵のPRN=193 194 195 がみちびき(QZSS)の信号です。それぞれ1号機、2号機、4号機に相当します。残りの3号機(PRN=199)は、たまたまタイミング悪く障害のため信号停止中でした。しかし、本日(2/9)夕方に信号復帰したとの情報があり、急ぎ確認してみたところ、無事に3号機(PRN199)の信号も受信に成功しました。ニュージーランド在住のソフト設計者のほうでも受信できたという報告がありました。
KiwiSDR_QZSS_PRN199.jpg
そして、以前にも書きましたが、このみちびき3号機については少し特殊な事情があり、他の3機の準天頂軌道と違って静止軌道衛星(GEO)になります。新しく追加された仕様になるため、現在市販されているみちびき対応の受信機やスマートフォン、カーナビなどでは、この3号機の信号(PRN=199)は受信することができません。したがって、市販受信機での受信は今回が世界で(ほぼ)初めて、ということになります。

参考URL:高須氏のページ(測位衛星による高精度測位技術の研究開発 日記・備考録)
http://gpspp.sakura.ne.jp/diary201802.htm
高須さん、ご紹介どうもありがとうございました。

ちょっと余談のほうが多くなってしまいましたが、本題の「日本での衛星受信数を増やしてKiwiSDRを安定動作させる」という目的に寄与することができたので、今日は大満足の1日でした。
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4870kHz CW [受信情報]

この時間、4870kHzで強力にCWが受信できてますが、
これはいったい何者だろう…
2018.02.08 0:15-0.45 4870kHz CW unknown
4870kHzCW.JPG
どこで区切るのかよくわからんが「DE RIS9 RIS9 V M8JF M8JF M8JF」
を延々と繰り返してます。終わる気配がありません。
ちょっとググッてみたら「Chinese Military nets」というのが引っ掛かりました。
「V M8JF M8JF M8JF DE RIS9 RIS9」
いろんな人がいろんな周波数で受信してるみたいですね。
他のパターンもいっぱいあるようです。
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【昔のべリカード(国内編)】<6> RKB毎日放送 / KBC九州朝日放送 [QSL/べリカード]

福岡県の民放2局です。
出力が大きい(50kW)ので、鹿児島でも昼間に地表伝搬で良く聞こえてました。
RKB毎日放送のほうは、毎週日曜日の昼に何か音楽番組を聴くために受信してたような記憶があります。

RKB毎日放送 JOFR 1278kHz
1980年 日時不明
RKB毎日放送.jpg
なぜか同じデザインのカードを3枚持ってました。

KBC九州朝日放送 JOIF 1413kHz
1980年 日時不明
KBC九州朝日放送.jpg
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【昔のべリカード(国内編)】<5> 熊本放送(RKK) / 長崎放送(NBC) [QSL/べリカード]

べリカード国内中波編を久しぶりにアップします。
実家の鹿児島にいた中学生の頃にゲットしたものを紹介していきます。

熊本放送(RKK) JOBF 熊本局 1197kHz
1981年 日時不明
熊本放送2.jpg
お隣の県なので良く聞こえてました。特に天草諸島にあった御所浦局は
地理的にも非常に近かったので地元局並みの強さでした。
熊本放送(RKK) 御所浦局 1530kHz
1980年12月26日 12:00-13:00
熊本放送1.jpg

長崎放送(NBC) JOUR 1233kHz
1981年 日時不明
長崎・佐賀の2県を放送エリアとする局です。佐賀局JOUO(1458kHz)は
現在は「ラジオ佐賀」と称して独自性が強くなってますが、この頃は
まだ長崎と佐賀で同じ放送内容だったようです。
周波数がニッポン放送の隣なので、地理的に近い割には受信しにくい局でした。
長崎放送.jpg
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810kHz AFN 復活? / 首都圏中波局受信レベル [受信情報]

Twitterからの情報で気が付きましたが、AFNがクラシック垂れ流し状態から通常の番組(?)に復帰したようです。18:00前にはローカルCMらしき放送が流れ、18:00からは「AFN News」が放送されています。トップニュースはまさにその「Shut Down」のことを伝えています。
KiwiSDR_AFN_810kHz.JPG
いや~しかし強い電波ですね。当地では最強です。しかもこのスペクトラムの広さを見て下さい。他の国内中波局ではあり得ない変調の深さです。

これのついでと言ったらナニですが、せっかくなので近所の他の中波局の受信レベルも測定してみました。
594kHz -45dBm NHK第一
693kHz -39dBm NHK第二
765kHz -72dBm 山梨放送
810kHz -27dBm AFN Radio
954kHz -34dBm TBSラジオ
1134kHz -52dBm 文化放送
1197kHz -80dBm 茨城放送
1242kHz -52dBm ニッポン放送
1422kHz -55dBm RFラジオ日本
1530kHz -80dBm 栃木放送
受信地は、宇宙天気予報でおなじみNICTの電離圏観測所(小金井市)に程近い場所です。アンテナはBCL-LOOP13rev2.0、指向性はAFN送信アンテナのある埼玉県和光市方面をヌル点にしてますが、それでもこの強さw
各局の受信レベルは距離と送信出力にだいたい比例する感じで妥当かと思います。ただひとつ、1134kHzの文化放送(埼玉県川口市)の受信レベルが低いのが意外でした。アンテナのヌル点効果が出てるのかもしれません。今の時間帯、わずかにフェージングがあり、裏でKBS第3ラジオが弱く聞こえてる状態です。

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NAVTEX (ナブテックス放送)がおもしろい [受信情報]

KiwiSDRで国内NAVTEX(ナブテックス放送)を受信してみました。
海上保安庁では、沿岸から約300海里までを航行する船舶に対し、海上気象予報、航行警報などの情報を中波帯で放送しています。日本語(和文)が424kHz、英語(英文)が518kHzです。ただし、FAXなどと同じデータ放送(変調方式F1B)なので、内容を受信するには、オーディオ出力をパソコンでデコードする必要があります。今回は和文がデコードできる2つのフリーソフト(KG-NAVTEXNAVTEX Decoder 2.1.5J)を同時に使って比べてみました。
KiwiSDR_NAVTEX_20180117.JPG
上の画像では気象予報が見えていますが、放送内容として見て面白いのは航行警報のほうです。海中の障害物の場所や射撃訓練、危険な作業、ロケット打ち上げの連絡など、結構ものものしい情報が放送されます。ごくたまに、船の乗組員が海中転落したとか、ダイバーが沖で行方不明になった、といった捜索救難情報もあり、そういう時にはちょっと緊張が走ります。
放送内容は、海上保安庁のこのページなどでも見ることができます。
画面に1文字ずつゆっくりと流れてくるので、なんか見てて飽きない感じです。私はサブのSDR受信機(RSP1)にタブレットPCをつないで、24時間常時受信する環境を作ってしまいましたw
放送スケジュールなどの情報はこちらのページを便利に使わせていただいてます。国内では、那覇、門司、横浜、小樽、釧路の各場所から順番に放送されています。我が家では横浜局が強力に受信でき、他には釧路や門司などが文字化けしながらも夜間に受信できます。
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みちびき4機体制 [GNSS]

ここではたまに衛星測位ネタも書きます。
日本独自の測位衛星である準天頂衛星「みちびき(QZS)」は2010年からずっと長いことQZS初号機だけの1機体制でしたが、昨年2017年に新しく3機が追加で打ち上げられ、合計4機になりました。新しい3機(QZS-2/QZS-3/QZS-4)の衛星信号は順次整備され、4機目QZS-4についても先週1/12の夜から試験運用サービスが開始し、ついに4機体制がスタートしました。QZSの衛星信号はアメリカのGPSと信号互換性があり、ちょうどGPS衛星の数が増えたような振る舞いをするので、測位精度がちょっとだけ上がります。(と言っても今のところはせいぜい1m程度ですが…)
日本からオーストラリアの周辺上空に8の字を描く衛星軌道です。1機体制の時は日本では昼間だけしか受信できませんでしたが、4機体制になって変わりばんこで周回するので、24時間必ずどれかのQZSの信号が受信できることになります。
というわけで、4機体制になった記念に、先日届いたGNSSモジュールNEO-M8Tで新しいみちびきの信号を受信してみました。
DSC_0063_.jpg
下の絵の左がスカイプロットの画面です。(小さいのでクリックして拡大)
GPSやBeidou、Galileoの衛星に混じってQ1・Q2・Q3と3つ見えるのがみちびき(QZS)です。右側のグラフにも日の丸が3個見えますね。先週まではずっと2個だったので、3個になるのは初受信です。
u-center_NEO-M8T_20180115.JPG
あれ? 4機体制のはずなのにもう1機はどこへ行った?
実は、残りの1機は、いま市販されている受信機やスマートホンなどでは仕様が古くてまだ受信できないらしいのです。上の絵のQ1・Q2・Q3はそれぞれ
Q1 = QZS-1号機(J01)
Q2 = QZS-2号機(J02)
Q3 = QZS-4号機(J03)
に相当し、ちょっと番号がずれています。残りの1機QZS-3号機は、新しい仕様の関係から、(J07)というちょっと離れた番号に割り当てられているそうです。
んで、さらにこの3号機だけは、上に書いた準天頂の8の字軌道ではなく、赤道上空に止まった静止衛星(GEO)になっています。日本からは24時間常に見えていることになります。ちょっと鬼っ子の存在ですね。この3号機が受信できるようになるのはまだしばらく先になりそうです。
(注) この記事はあまり詳しくない人向けに書いています。少し不正確な表現もあるかと思いますが、有識者の方、ご容赦ください。
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BCL-LOOP13rev2.0 稼働開始(2) [アンテナ]

昨日の記事の続きです。BCL-LOOP13が無事動き始めましたが、不具合対策のために受信ゲインを最小に絞ったままでした。ノイズフロアが非常に低いのは良いのですが、信号レベルも低くなって、ちょっと物足りない感じになっているので、ゲインを調整してみることにしました。
このアンテナは2通りのゲイン調整方法があります。基板内のボリウム抵抗を回して調整するか、もしくは電源電圧を変えることによってもゲインが変わります。電源については、手持ちのACアダプタ(6V)による運用にしたいので、今回は基板のボリウムを回してゲインを調整します。
近隣のKiwiSDRサーバーをちょっとお借りして、ノイズレベルと信号レベルを参考にしながら調整しました。こうやって他所の受信環境がカンニングできるのはイイですね(笑)
でも、他所と比較して、ウチの受信環境のS/Nがいかに貧弱なのかが実感できて、ちょっとヘコみます…
DSC_0061_.jpg
今回はついでに、ループエレメントの変更も行いました。ビニール線からアルミパイプへの変更です。今までもう1本のアンテナアンプΔLOOPXのほうに付けていたものをBCL-LOOP13に変更する形になります。(上の写真)
地上高も今までよりちょっと高くなりました。
DSC_0062_.jpg
こちらは、今までのビニール線のループエレメント。こちらには既存のΔLOOPXを取り付けました。アンプとエレメントを入れ替える形になったので「正副交替」ですね。
KiwiSDR_20180114.JPG
BCL-LOOP13での受信状況ですが、今のところ発振などは再発せずに順調に動いています。信号とノイズとのバランスが取れたのでさらに了解度は上がると思います。ただ、他所と比べてしまうと劣りますが…
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