Your water is secured.

　先日から遊んで居るインピーダンスマッチング。手持ちのアンテナも最適化してみた。
　これはグライダー専用周波数26.342MHz用に自作していたアンテナ。これの根っこにマッチング回路を追加してみた。

　かなり良いんじゃなかろうか。まあ受信はSWRが悪くてもその辺りで共振していたら結構聞こえるけど。

　これは中国製の良く解らんロッドアンテナ。これを改造してエアバンド用にしてみる。
　オリジナルのマッチング回路はコンデンサが直列タイプだった。こんなヤツでも20Wとか100Wとか書いて有るんだけど、どういう基準で耐入力が決められて居るのか解らない。ただ大きめの数字を入力しただけかもしれん（笑）。
　これはまだマッチング回路が入って居るから良い方。別のセンターローディングに見えるアンテナは、センターに太い筒が被さって居るだけで中には普通のロッドアンテナが貫通して居た。
　昔パーソナル無線のジャンクアンテナを買ってみたところ、中にコリニアが入っていると思って分解したら只の筒だった事も有るし。
　長さでエアバンドに大体合わせ込んで根元にマッチング回路を入れた。エアバンドは周波数範囲が広いけど、ATISとか特定のフライトサービスとかしか聞かんからロッドアンテナで周波数を微調整すれば済む。

　こっちも悪く無い感じに出来上がった。アンテナを伸縮すれば110MHzでも130MHzでも同じ感じのSWRに調整する事ができる。

　TVで水不足の事を言っていた。我が家は井戸水なので自分で状況を見て自分で管理しないといけない。近所の川は少し少ない程度の水が流れて居る。念のために力丸ダムを見に行って来た。
　満タンとまでは言えないけれど7割くらいは水が有る様に見える。子供の頃は上の方の古い橋とか見えて居た事が有るので、それに比べたらまだまだ行けそうな感じ。
　堰堤側を回って帰った。こっちからみても半分以下ちゅう事は無い。北九州市民と直方市民の皆さん、とりあえずは大丈夫そうです。今晩は雨が降ると言っているし。
　取りあえず水不足を言い訳にしばらく洗車は止めておこう。

Impedance Matching

　せっかくnanoVNAが有るのだからインピーダンスマッチングの実験。私は手の人なので説明を聞いたり読んだりしてもなかなか理解出来ない。でも手で触れば何となくイメージが頭の中に湧いてくる。「愚者は経験に学び、賢者は歴史に学ぶ」と言われるけど、典型的な愚者だな（笑）。
　実験用のボードに100Ωの抵抗と直列に確か100nFのコンデンサを半田付けした。50Ωを基準とすれば抵抗がデカすぎて少しコンデンサ的な状態になって居るはず。
　コイルとコンデンサを使ったマッチングは周波数に依存するので、nanoVNAの測定周波数は120MHzとしてみた。航空無線の帯域であることと、グライダー無線の26MHzだとコイルがデカくなりすぎる気がしたから。
　測定結果は予想通りに、抵抗大で少しコンデンサ的だとスミスチャート様が言っている。
　理論上は数種類のマッチング方法が考えられるけど、工作とかコンデンサの耐容量？的に直列にコイル、並列にコンデンサの方式がやりやすい様な気がして居る。
　そう考えると今回の場合はまずは並列コンデンサで左下にグーッと動かして50Ωの線上に載せ、次に直列コイルで時計回りに中央の点に持って来るしか無い事が解る。
　試行錯誤で並列コンデンサの容量は11pFと成った。





　測定結果はこんな感じで少し足りない感じもする。最終的にコイルを付けた後で12pFに変更した。 



　次は直列にコイルの番。0.6mmくらいの線をドライバの軸に巻き付けて数種類のコイルを作り、それから最適なヤツを選択した。




　ほぼ中央の50Ωで虚数成分もゼロに近い所に持ってこれた。SWR表示だと1.038とできすぎの状態。



　ここまでは試行錯誤で定数を求めたけど、スミスチャートから定数を求めてみる。使うのはクイックスミスというオンラインツール。計算でも出来るけど複素数の計算とか忘れたので今の私には出来ない。
　クイックスミスから並列コンデンサの容量は11.40pFで直列コイルは66uHと出た。これを試行錯誤の値と比べてみたい。
　コンデンサは11pFか12pFかで迷った訳だから計算上の11.40pFとほぼピッタリであることが解る。
　この位のコイルを正確に測定する術を持たないのだけど、秋月のLCRメータの100kHzモードで測定して見ると今回のコイルは74uHと出た。測定器とか測定方法が怪しい事を考慮すると「合っている」と考えても良さそうな感じ。

　こんな実験には写真のチップ抵抗キットが凄く役に立つ。これは各種の抵抗やコンデンサが数十個ずつズラーッと8000個くらい入って居る。そして1冊が2,000円前後で買える。
　当然アリエクスプレスから買うわけだけど、日本で必要なサイズのチップを買い集めると10種類くらいでこのキットの金額を超えてしまう感じ。
　中国嫌いの人には無理にお勧めしないけど、気にしない人にはnanoVNAとチップ部品キットを強くお勧めする。頭の痛くなる本を何冊も買って読むよりも役に立つ。
　ああ、私みたいな「手の人」限定の話だな。複素数とかを簡単にイメージできる人は、本をサラッと読むだけで前に進む事が出来るから必要ない。

I'm a bit concerned about the quality of this connector.

　毎日では無いけど、周期的に高周波モードに成った時はガンガン脱着を繰り返すnanoVNAのSMAコネクタ。保護のために先端にもう一個付けて居るのだけど、触った時に表示が乱れる感じが有って交換する事にした。


　高周波部品で良い物を買おうとしたら信じられない様な値段のオンパレードなので、いつもの様にアリエクスプレスから安いのを買ってみた。
　右が今まで使っていた古いヤツで左が新しいヤツ。ネジの先の長さが微妙に違うし、見た目のキラキラ感に豪華さでは無くて安物感を感じてしまうのは価格を知っているからだろうか？。
　脱着はきちんとトルクレンチを使う。これは本職の人から貰った物。ありがとうございました、活用してます。
　この時点で何か軽い違和感がある。トルクレンチを使って締めるとキチッと締まった感じが無くて、何時までも締まっていきそうな感触が有る。ウーン。。。。
　取りあえず私が常用する様な周波数では目に見える不具合は無い。大丈夫かなあ。

Kopi Luwak

　昨日の白川でQ大OBのY君からお土産を貰った。ジャコウネコのウンコから取ったコーヒーだ。
　ゲイシャは飲んだ事があるけどこれは知らん。ウンコの匂いとか味がするんだろうか？。ウンコの匂いは知って居るけど味は知らんな。
　凄く興味が有る。ありがとう、Y君。誘導灯を壊さない様に地上滑走して下さい。
　今日はあまりに寒いので昨日のアンテナ調整で使ったnanoVNAを出して来て遊んで居た。
　私は以前から文系とか理系で分けるのは馬鹿だと思っている。そういう人間なので機械工学科出身者がネットワークアナライザで遊ぶ事なんか極々普通の事だ（笑）。
　そうは言ってもスミスチャートのスの字も勉強した事が無い人間なので、最初の頃は何の事なのか全く解らなかった。最近はようやく何の話なのかは想像出来るレベルまで来た感じ。そんな私がどんなイメージでスミスチャートを見ているかを書いてみたい。
　この変なグラフは私の頭の中にあるスミスチャート。横軸は純抵抗で、ゼロから上の方向はコイル成分、ゼロから下の方向はコンデンサ成分を表す軸。
　頭の悪い私は数値が無いとイメージしづらいので適当に100Fとかイメージしやすい数値をイメージする。
　ここで哲学的に考える。抵抗もコイル成分もコンデンサ成分もゼロはゼロだ。だからグラフでも3軸のゼロ点は同じ所に集まっている。これは凄く納得出来る。
　じゃあ大きい方はどうなる？。各軸の数値をどんどん大きくしていって無限大に成るとどうなる。機械屋的に無限大とか有り得んので現実味が無いけど、電気だと導線をぶった切ると抵抗は無限大なので良く有る話だ。
　哲学的に考えると書いたけど、どの軸も0が同じなら無限大も同じじゃ無いだろうか、想像も出来ないでっかい状態なんだから。じゃあ各軸の最大の所をギューッと繋いで同じ点に纏めると丸いへんてこりんなグラフが出来る。これがスミスチャートだ。
　だからスミスチャートの中央を横切る線は純抵抗の線で、上の円弧はコイル成分の線。同様に下の円弧はコンデンサ成分を表す線という事に成る。
　数学科に行くような人は複素数とかで簡単にイメージできると思うけど私には無理。だから手で弄れるようなオモチャを使って理解しようとする。
　1,000円しない様な中国製のスミスチャート演習ボード。小さなスミスチャートの下には実際の回路が組んであるので、自分でその特性を測定する事が出来る。頭の良い小学生がこんなので遊んで居るとしたら。。。日本は勝てんな。
　6番を測定したグラフ。具体的には75Ωの純抵抗を低周波から高周波まで周波数を変化させながら測定したグラフ。
　純抵抗は周波数が変わっても75Ωなので中央の50Ωよりも少し無限大寄りに一つの点が出来るだけ。
　7番を測定したグラフ。機械屋的に極論すれば周波数によってコンデンサの抵抗がどう変化するかのグラフ。
　周波数が低いと右側の無限大に居るけど、周波数が高くなると電気が流れて来るので徐々に左の0に寄ってくるのが解る。nanoVNAがあるとマーカを操作してこの様子を実感する事が出来るのが素晴らしい。
　9の回路を測定したグラフ。抵抗とコンデンサが直列なので無限大からコンデンサの軌跡を通って最後は50Ωの純抵抗の点に落ち着いて居る。


　11の回路を測定したグラフ。9と同じように周波数が高くなるにつれてコンデンサ的な軌跡を描くけど、だんだんとコイルの影響が出て来て上の軌跡に移る。最後はコンデンサが0Ω、コイルが∞Ωで純抵抗の50Ωだけが残るイメージに落ち着く。
　12の回路を測定したグラフ。純抵抗が並列に入って居るので低周波でも50Ω有る。そこからは11の回路に近い軌跡を描いて変化して行き、最終的には11の結末と同じポイントに落ち着く。
　黄色い線は位相で、コイル成分とコンデンサ成分が打ち消し合って純抵抗成分だけになった点で反転する。様はここで共振している訳だ。
　学校の勉強は嫌いだったけど、こう言う遊びは楽しい。そういう感じの人にはお勧め。

Your radio signal is acceptable.

　あまりにも結果が悪いので見直して見ると変調回路の作業を一部忘れていた。これがピークパワーが低すぎる原因だと思われる。
　それとは別にローパスフィルタの具合がイマイチだったので、もう少し高周波をカットする方向にずらそうと思ってコイルを3個作り替えてみた。
　前回と同じように試験するとパワーが出て居たので、今回はアッテネータを30+6+36dbに変更して試験した。




　36db減衰させて-1.5dbmだから元々は34.5dbm=2.8Wくらい出て居る計算に成る。参考にした人は4.5Wとか書いて居るから何処かで発熱して居るのかな？。2倍の高調波は差が46.2dbcで絶対値は68uW出て居る事に成る。ただグライダー専用周波数は出力が1W制限なので、もし規制に合わせるならどこかで上手に出力を制限する必要が有るのは確か。 
　新しいスプリアス規制だと2.8Wの場合の必要な差は43+10xlog2.8=47.5dbcとなるから微妙にオーバーして居る事に成る。現時点でオーバーはして居るけど、この位まで来ると微妙な調整の範囲かな？。
　あとはボチボチ詰めて行けば現行のスプリアス規制に合格出来る電波に成りそうな気がしてきた。まああくまでもダミーロードを付けた状態での技術的な遊びだけど、こう言うのが上手く行って「もしかして局免取れるんじゃね？」と進んで行けば、技術的な遊びとしては正しい方向性なんじゃ無かろうか。
　まあ世界一厳しいドローンの規制を作って置きながら、今に成って国内量産化に助成金を出そうとしたり年間8万台作れという政府やそれを支持する人たちに取っては只の不法行為にしか見えんだろう。
　ただ、普段から危ないから走ってはダメと言われ、それを律儀に守っている子供が、運動会に成って頑張って一等賞を取りなさいと言われても上手に走れないのは誰にでも解るはず。
　帯域外領域？も見てみたけど、こっちは法律の内容をよく読んでないので現状では解らん。ただ単に拡大した波形を取ってみただけ。
　まあ面白かった。ボチボチ遊んでいこう。

Your radio signal is dirty.

　昨日に続いて無線の話。一世を風靡した？UV-K5と言う中華無線機、私はこれをグライダー試験飛行のモニタに使ったりして居るけど、送信電波がもう少し綺麗なら小さなアンテナを付けて微弱無線局として整備中の無線機試験にも使えるから便利。
　どうせ微弱無線局の電波強度にするなら電波の質とかどうでも良さそうだけど、この無線機でグライダー専用周波数の26.342MHzを出した時の汚さは流石に許容出来ない。
　26.342MHzの送信電波を30dbのアッテネータ経由でtinySAで受けた画像。よく見たら解るけど一番高いのは3倍高調波で26MHzは左端の低いヤツ。
　定量的に言うと26MHzが-33dbm位なので500uWくらい。対して79MHzは-3.8dbmなので420mWくらいと、まあ目茶苦茶な状態。
　調べてみると何処かの国の人がCB無線用に改造して居た。彼のデータ的には合法の範囲に入ったらしい。それを真似したら国内で技適を取れるまでは行かんにしても、2cmくらいのアンテナで微弱無線局にする時の罪悪感というか技術者としての良心が痛まない様な気がした。
　と言う事で最終FET以降の部品を全部撤去し、改造の時に役立つ様にパターンの範囲を調べて行った。
　2段に成ったπ型のフィルタとか設計出来んので、彼の定数どおりに部品を組んで行くだけ。

　何となくそれっぽいのが出来上がった。彼は受信部もCB無線用に改造して居るけど、私はVHFのモニタもしたいので受信部は弄らなかった。



　期待に胸を膨らませて測定したのが左の画像。取りあえず基本波の26MHzが一番強く成ったけど綺麗じゃ無い。
　具体的には基本波が320mW位で2倍の高調波が500uWくらいで差が28dbc位と現行のスプリアス規制には全く及ばない結果と成った。
　それ以前に基本波の出力が低すぎだ。なんか間違っているか壊してしまった感じ。

KT-A16

　中国製のエアバンドトランシーバでKT-A16と言う機種。アイコムにA16と言うハンディーエアバンドトランシーバが有るので、それを念頭に置いた型番かな？と思われる。
　特筆すべきはその価格で送料込みで9,000円台で手に入る。アイコムのヤツを並行輸入で販売している業者が8万円、正規品？で10万円程度の実売価格なので正に中華価格。
　問題は性能だけどレビューに「これはdeafだ」と書いて居る人が居た。ニュアンス的に「聴覚障害者」では無くて差別的に「つんぼ」と書きたいんだろう雰囲気。
　それに対して「俺のは普通に使えて居る」とか「高い無線機を売りたい人が頑張ってるね」的なコメントもあったりと混沌として居て良く解らん感じ。
　本当の性能は実際に自分で試すまで解らんし、安物の常で個体差が激しい可能性も有る。全ては運試しだ。
　450個くらい売っている実績の有る店を選んだからか、直ぐに発送されて注文から5日後くらいに来た。
　海外と違って日本では免許証と局免が無いと送信出来ない。私は免許証はあるが局免は無い。ファームとかで簡単に送信禁止にできる術が解らなかったので、分解してPTTボタンのスイッチを外す事が日本国内で唯一の合法的な使用方法に成るかと思う。写真の真ん中のスイッチがそれ。
　久住滑空場で40km離れた熊本空港のATISを受信してみた。付属の短いアンテナでもかすかに受信できて10回くらい繰り返し聞いたら内容が把握出来る程度。
　UV-K5で使って居る自作の改造アンテナを付けると電波が強く成り、UV-K5と同等に受信できるように成る。
　UV-K5のエアバンドは比較的良いと言われているみたいなので、KT-A16の受信も悪く無いのだと思う。でもエアバンドの受信だけの為にこれを買う意味は全く無い。
　アイコムのA16は業務用っぽい素っ気ない液晶画面だけど、こいつは盛りだくさんで賑やかな最近の中華トランシーバ画面。だれかが作ったメモリ編集ソフトも有るので、自分の使う周波数を名称と共に登録する事も出来るのは今風な感じ。3分割後の8.33kHzにも対応して居るから将来も安心、そこまで持つかどうか知らんけど。
　技術的な興味と、海外に飛びに行く人が予備用とか非常用に持参する事を想定してtinySAで送信の具合を見てみた。私は専門家じゃ無いしtinySAも買ったばかりで変な使い方をしているかも知れないのでヌルい目で見て欲しい。
　高調波は全く見当たらない程綺麗な波形。基本波だけが1本スッと立っている、UV-K5の違法送信状態とは大違いだ。ちゃんと交信できるかどうか知らんけど、他局に迷惑を掛ける送信機では無い感じ。
　送信周波数近辺の拡大画像。これも良く解らんけど綺麗なんじゃ無かろうか。
　電気的な性能が問題無ければ国内でも局免が降りるのかもしれない。自分で測定データを準備して申請するのかな？。それだと大変だ。それに毎年の検査も有る。
　そもそも国内でハンディーで免許が下りるのだろうか？。下りるとしたら航空局？、航空機局？。もし航空機局で免許が下りた無線機を地上で使ったら違法かな。
　汚い電波で他人に迷惑を掛けるのは良く無いけど、ルールばかりを考えると息が詰まりそうに成る。ボアアップとか勝手にやって居る車やバイクの世界の方が私は好きだな。

Semiconductor DME Relay

　つい先日も書いた気がするけど半導体式DMEリレーの注文が来たので組立てて試験した。
　そう言えばWEBページを見直して居らず、今でも「改造します」と成っていた。FTPでアップする環境が壊れてしまって放置状態なのが原因だけど、注文してくれる人に迷惑を掛けるから早急に復旧して修正しないといけない。
　基板に部品を実装した状態で半完成品で在庫して居るので、注文が来たら足のパーツと組立てて試験したら完成。
　再注文する部品が軒並み値上げされているので、修正したページでは少し値上げになりそうな気配。
　ごめんなさい、でもそれなりの利益が無いと継続できないのでご理解を。

Your harmonics are unacceptable.

　tinySAで最初の現実的な測定は「あかんやつ」の高調波測定。
　グライダー訓練のモニタとして使えるか？の動画をアップしたけど、送信したらどうなるか興味が湧いた。実際に送信すると違法だけど電波の質がどうなのか技術的な興味というか確認。
　アッテネータ経由でtinySAに入れて居るので電波は出て居ないけど、それでも文句を言いたくなる人が居るかもしれない。私はアマチュア無線はこう言うモンだと思うし技術的な興味の検証もそんなモンだと思うからそういう意見は無視だ（笑）。
　周波数を26.342MHzにセットしてPTTボタンを押したら凄い事に。。。どこが基本波か解らん状態で驚いた。
　3倍から7倍辺りの高調波の方が基本波よりも高いし5倍はエアバンドの上限辺りにかかって居る。ルール違反以前に技術的に送信して良い状態じゃ無い事は明らか。
　SDカードに波形が保存出来るらしいのでSDカード経由の綺麗な画像がこちら。うん、やっぱり酷い。
　イタリア人だったかブラジル人だったか忘れたけど、フィルタとか自作してCBバンドの合法的な無線機に改造して居る人が居た。もし綺麗な電波が出る送信部が出来たら免許状が降りるのかな？
　少し興味が有るけど技術面よりも書類面が面倒臭そうだ。ただ綺麗な送信が出来る様に成れば、万が一ファームの設定を間違えて送信可能な状態でPTTを押してしまっても（笑）関係者以外に迷惑を掛ける事は無い。それは技術者の最低限の嗜みの様な気もする。

Basic Measurements of Tiny SA Ultra

　nanoVNAが予想以上に面白いし高周波の理解が進んだので、第二弾としてtinySAを買ってみた。性能的な理由じゃ無くて老眼対策として画面の大きなUitraにしてみた。
　基本の使い方はネットワークアナライザほど難しく無い。キャリブレーションとか無しでも取りあえず繋げばそれっぽいグラフが出る。こう言う部分は門外漢に取って嬉しいところ。
　買う前に調べたら偽物が沢山あるらしい。オープンソースの物に対して偽物という言い方は妙な感じだけど、低性能の物が有ると言う認識で受け取って置いた。
　だからといって正規の店で買うような人間では無いので（笑）、いつもの様にアリエクスプレスの安いのを買ったのがこれ。セルフテストも通ったし何も繋がない状態のノイズが-90dBmくらいなので行けるんじゃ無かろうか。
　取りあえず最初は任意波形発生器の信号を見てみた。サイン波の10MHzだとこんな感じ。何でも屋の発生器だから高調波はこんなモンなんだろう。


　同じくこの任意波形発生器の最高周波数である20MHzの拡大波形。何となくそれっぽい感じが有る。
　取りあえず面白い。新たな「もの」が見える様になったのは嬉しい。