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アンテナアナライザ基板 AA-30.ZERO [アンテナ]

カラーLCD搭載・シャレたデザインのアンテナアナライザを発売している
Rig Expert社(ウクライナ)が、今回新たにアナライザ基板単体のキットを
発売開始しています。測定周波数範囲30MHz以下のアナライザ入門機である
AA-30から派生しているのか「AA-30.ZERO」という名前が付いています。
通常のアナライザ機だと、お高くてなかなか手が出せないお値段ですが
基板単体ということで比較的安い価格です。まだ出たばかりで日本未発売
でしたが、代理店の方にお願いして取り扱いを開始していただきました。
(ご対応ありがとうございます!) さっそくポチリました。
DSC_8260-768x734.jpg
見ての通り、Arduino UNOと基板サイズ・ピン配置がコンパチになっており
Arduinoと組み合わせていろいろ遊ぶことができます。(ソフト開発も当然可能)
また、USB-シリアル変換I/Fを用意すれば、単体で動かすこともできます。
DSC_0040_.jpg
今回はArduino UNO R3互換基板「Maruduino UNO R3」を使いました。
純正品より1000円くらい安いです。ピンヘッダを取り付けて合体してみます。
DSC_0041_.jpg
いちおうケースに入れてみました。マルツ秋葉原店の店頭にぶら下がってた
安い透明ケースを使っています。SMAコネクタがごくわずかに干渉してますが
なんとか強引に収めました。
DSC_0042_.jpg
手始めにとりあえず動かすためのチュートリアルがこのページにあります。
書いてあること(英文)を要約すると
(1) USB-シリアル変換基板を使った単体動作(測定表示専用ソフトAntScope使用)
(2) Arduino UNOと組み合わせてシリアル通信プログラム書き込み・コマンド操作
(3) Processing IDEのプログラムを使用した3Dグラフ表示((2)の発展形)

となります。とりあえずひと通りやってみましたが、私の環境では(3)の
3Dグラフ表示がどうしてもうまくいきませんでした。(何も表示しない)

試しに、(2)の状態で(1)の測定表示ソフトAntScopeを動かしてみたら
なんとこれで正常に動きました。なんだ、これでいいじゃんって感じです。
(ただし(1)の時とCOMポート番号が変わってくるので設定変更が必要)
チュートリアルには書いてない方法ではありますが、まあ結果オーライ
ということであまり深く考えないことにしますw

ちなみに、以下が手持ちのアンテナ303WA-2(アペックスラジオ)を
測定した結果になります。インピーダンス(R+jX、|Z|)とスミスチャートを
表示しています。
AA-30_ZERO_Z.JPG
AA-30_ZERO_S.JPG
これを見ると、ずいぶんノッペラボーな特性を持ったアンテナですね。
400kHz付近に共振点がある以外はすべてローインピーダンスです。
(たぶん正常に測定できていると思いますが…)
他にもいろんなアンテナを持ってきて測定してみたいと思います。
回路図やソフトのソースが公開されているので本格的な開発も可能です。
これはいいオモチャが登場しました。
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BCL-LOOP13製作 [アンテナ]

久しぶりのアンテナ製作ネタです。
BCL-LOOP13 rev2.0基板を入手しました。
今回は頒布元では部品を用意していないようなので、添付の回路図から
自分で型名を拾って集めて来る必要があります。
先日の出張の時にたまたま時間が空いたので、横浜のサトー電気と
秋葉原に寄って大部分の部品を買い集めることができました。
残りはトランジスタ2N5109とアレスタですが、こちらはDigi-Keyで
ポチリました。おそらく明日にも届くでしょう。
DSC_0037_.jpg
(一番右は休眠中のBCL-LOOP10基板)
あとは、いつから製作するかが問題ですが、例によってズボラな私は
部品が揃ったところでいったん安心して、なかなか手を付けないような
気がします。
なので、こうやって記事にしておくことで自分を追い込みますw
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ΔLOOP-X 再び [アンテナ]

前回、調整がうまくいかないと書いたΔLOOP-X(ΔLOOP7 + ΔLOOP9)
ですが、本日の再挑戦でとりあえずうまくいきました。
本体には特に手を入れず、調整時につなぐロングワイヤーアンテナの
張りかたを変えてみたら、なんとかヌル点が見つかり、ひと安心。
ただ、ヌル点にしてはレベル変化があまり鋭くないのと、
どうもΔLOOP9側の挙動が時々おかしくなるところがあり、
ちょっと判然としない部分はありますが、時間が無いので
あえて目をつぶり、自宅ベランダに設置してみることにしました。
LOOP-X_1.JPG
今回の設置と同時に、ループエレメントをもう一つ増設しました。
以前にアマチュア無線で使っていたHF用V型ダイポールの先端に
アルミパイプをつなげて、一辺1メートルの三角ループとしています。
写真上側が、従来から使っているビニール線ループ + OPA-01で、
写真下側が今回増設したアルミパイプループ + ΔLOOP-Xです。

それぞれのアンテナの評価をしてみました。ノイズレベルや
信号レベルがそれぞれ異なるので、了解度で比較してみます。
アンテナ切替器を使って瞬時に切り替えています。

18時台 5020kHz SIBC の場合:
OPA-01 ≧ ΔLOOP7(同調) >ΔLOOP9
ローバンドの弱い信号だとOPA-01がわずかに優位です。
ΔLOOP9はちょっとノイズざらつきがあります。

18時台 7345kHz Radio Sakha の場合:
OPA-01 ≒ ΔLOOP7(同調) ≒ ΔLOOP9
そこそこ強い信号だとどれもあまり変わりません。

20時台 13740kHz IRIB の場合:
ΔLOOP7(同調) ≧ OPA-01 >ΔLOOP9
ハイバンドの弱い信号ではΔLOOP7で同調したときに
ググッと了解度が上がる感じがありました。

今回の評価では総じてOPA-01が優位でした。
あと、ΔLOOP7で同調を取る時のスーッと信号が浮かび上がって
くる感じが非常に気持ち良いですね、やっぱり。

次回はループエレメントを入れ替えて評価してみたいと思います。
ビニール線とアルミパイプで本当に違いが出て来るものなのか、
検証できればいいなあ。

(追記 2017.7.27)
エレメントを入れ替えてみましたが、ビニール線と
アルミパイプの違いは実感としてほとんど変わらない感じ
でした。たぶん受信環境が悪過ぎて他の要素が支配的なんでしょう。
とりあえず、よく使うΔLOOP-Xのほうにアルミパイプを、
OPA-01のほうにビニール線エレメントをあてがっています。

アンテナ遍歴と使用感 [アンテナ]

アンテナの話が続いてますが、ここでもういっちょ。
私がBCLを再開してから12年くらい経ちますが、
今まで使ったことのある外部アンテナについてのご紹介と
使った感想をまとめてみました。使った順に時系列で並べます。
WRTHのReceiver Guideにならって星(*)5段階評価にしてみます。

・AN-1 (SONY) [***] アクティブホイップ
⇒ 昔のBCLビギナーにはおなじみのホイップアンテナ。アンプ入り
なのでノイズフロアが高いですが、近隣局を聞くぶんには十分でした。
後継のAN-12も含めてディスコンなので、もう入手困難のようですね。

・HA-750BL (コメット) [****] アマチュア無線用HF広帯域ホイップ
⇒ 意外とBCLでも使えます。特にハイバンドは静粛で了解度良し。

・RD-S106 (Radix) [***] V型短縮ダイポール(21/28/50MHz)

・手作り非同調磁界検出型シールドループ(個人から購入) [**]
⇒ 塩ビ管を使った構造で対候性は良いですが、パッシブ型でゲインが
無いため、信号がノイズに埋もれてNG。トランスでインピーダンスを
上げて、ちょっとアンプを入れてやれば使えるレベルになるかも。

・500SL (Apex Radio) [**] アクティブMLA
⇒ ゲインばかり高くてノイズしか受かりません。中を開けてみると
安っぽい作りです。コストをかけないアイデアとしては良いんですが
エミッションノイズを受けやすい構造・回路になってるので
もうひと工夫必要ですね。

・AN-LP1 (SONY) [***] ポータブルアクティブMLA
⇒ いろいろ性能不足なので常用するのはちょっときついですが、
持ち運んで移動先で使うアンテナとして最適かと思います。
プリセレクタ回路の工夫はすばらしいです。

・PA0RDT Mini-Whip [***] 電界検出型非同調ホイップ
⇒ 小さい平行平板のエレメントにソースフォロアと
エミッタフォロアをつないだだけの不思議な小型アンテナ。
とにかくコンパクトなのが良いですが、性能としては平凡。
理屈からして、都市型エミッションノイズの少ない静かな環境
でないと、その真価は発揮されないのかもしれません。

・ΔLOOP10 + 三角ループ [*****] 非同調アクティブMLA
⇒ 差動アンプ構成でノイズフロアが低く、自宅ベランダに立てる
中短波帯アンテナとしてはベストかと思います。もうかれこれ
4年くらい使っています。しかし製作本が絶版で、使っている部品も
レガシーで入手が難しくなっています。これも時代の流れか。

・BCL-LOOP10 + 三角ループ [*****] 非同調アクティブMLA
⇒ アンプのトランジスタにfTの高いものを使っているので
中短波帯からVHFまで広帯域に使えます。差動でなく単相アンプ
なのに静粛なのは、トランスの使い方がうまいからだと思います。
(無精者につき部品実装品を購入したので手巻きせずに済みましたw)

・OPA-01 + 三角ループ [*****] 非同調アクティブMLA
⇒ BCL-LOOPからさらに発展して差動アンプ化・低電圧化
しています。性能としてはほぼ同等かチョイ上ぐらいでしょうか。
市販のトランスやアンプICを採用しているところなどを見ると、
アンテナシステムとして販売することを意識されているようです。

・ΔLOOP-X [作成中] 同調/非同調コンボアクティブMLA
⇒ 前記事に書いたので省略。悪戦苦闘中w

今の狭い自宅環境で使う高性能アンテナとしては、今のところもう
磁界検出型ループアンテナ(MLA)一択しかないかな~と思っています。
他にもフラグアンテナなど使ってみたいものはいろいろありますが
上を見ればキリが無いので、このあたりでやめときます。

ΔLOOP-X作成中…しかし [アンテナ]

前記事で、最近使っているOPA-01とBCL-LOOPのことを書きましたが
それ以前には影山OM様ご設計の「ΔLOOP10」を長いこと使ってました。
これも静粛でバランスの取れた良いアンテナですね。自分の中では
デファクトスタンダードです。ただ、八方美人な非同調タイプなので、
厳しいところを攻めるDXとなると、少し物足りなさを感じます。
そこで、同調タイプのΔLOOP7と組み合わせた「ΔLOOP-X」を
作ることをちょっと前に思い立ちました。
そして、ラッキーなことにpup様ご設計のΔLOOP-Xアダプター基板を
分けていただくことができたので、製作開始、そして無事完成。
期待しながらヌル調整・動作確認を始めたのですが、どうも調子が
良くありません。
・ヌル点がはっきり取れない
・ΔLOOP7側の同調周波数上限が低い(12MHzくらい)
・ΔLOOP9側のノイズフロアが高い
どうもゲインが高すぎて発振でもしてるのかな?と思い、ゲインを
半分落としてみましたが、フロアが高い現象は変わらず。
アダプタ基板に付いてる中波トラップを無効しても変化なし。
ここでいったんギブアップ。その後、差動アンプのバイアス電圧の
バランスが左右でずれているのを見つけたので、トランジスタのhfeの
ばらつきが大きいのかもしれません。
ちょっと時間が取れなくてペンディング中ですが、使いたい本命の
アンテナなので、回路図と基板をにらめっこしながらなんとか
問題解決したいと思います。
でも、今のところはOPA-01に浮気中、ということでw

アンテナ更新(OPA-01) [アンテナ]

つい最近、メインで使っているアンテナ(非同調アクティブMLA)の
ヘッドアンプを新しいものに変えました。北神電子サービスさんの
「OPA-01」です。
今まで使っていたBCL-LOOP10と同様、非常にノイズフロアの低い
静粛なアンテナで、今のところ順調に使えています。
(部品実装済基板を購入したので少々お値段が張ったのがアレですが…)
帯域もかなり上まで伸びているようで、中短波帯だけでなく
FM放送バンドも十分カバーしています。さすが高周波用の
差動アンプICを採用しているだけのことはあります。
手放しでいろんな局が受信できる、良い非同調アクティブアンテナ
だと思います。
あと、電源電圧が+5Vなので、USBポートから直接給電できます。
SDR受信機との組み合わせだと使い勝手が良さそうです。
ただ、同軸ケーブルの引き回しが長いと電圧がドロップするので
歪み特性が少々劣化するかもしれません。
また、SDR受信機で使っていると、私のところのような中波の
強電界地域ではローバンドにオバケが出やすいですね。そこは
フィルタを入れるなどして逃げるしかありません。
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