2023年4月6日木曜日

2023/04/06 About laws amendments for amateur radio

2023/04/06 アマチュア無線 電波法改正について
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2400MHz帯のTRV(トランスバーター)が形になってきたので既に許可された20W以下の無線機(IC-705)へ付加装置として変更申請(届け)をしようとしてましたが、、、

総務省の2023年3月22日付け官報号外で、いわゆる「アマチュア無線の制度改革」に関連した電波法施行規則等の一部を改正する省令や関係告示などを公布内容を斜め読みしていると

アマチュア局の無線設備が二次業務の周波数(一次業務の免許不要局と周波数を共用している、2,425MHz帯及び5,750MHz帯※)を発射可能な場合は、申請に当たり、「一次業務の無線局に有害な混信を生じさせることがないよう、適切な措置を執ることができるものであること」を確認できる書類を御提出ください

という文言が!!!

早速、九州総合通信局アマチュア無線関係(096-326-7865)に、電子申請に必要な追加書類はどのような内容かを電話にて問い合わせし回答を得ました。まさか、5.6GHz帯WiFi(W53,W56)の様にDFS機能を搭載しろという事ではないよなぁ~という心配は杞憂に終わりました。
簡単に言うと「1次業務を妨害しないという改正前でも当然順守している事項の確認書・誓約書」みたいなものでした。また、現時点での対象バンドは2.4G/5.6Gで1.2Gや10G帯を含む他のバンドは対象ではない様です。

資料のひな形も以下のWEBページに掲載されていますので、資料に記入して(押印不要)電子申請の場合はファイルを添付いれば良いとの事です。
詳しくは以下を参照されてください。
総務省 電波利用ホームページ 二次業務の周波数の使用について
   
HOME > その他 > アマチュア無線 申請・届出にあたって御確認いただきたいこと > 二次業務の周波数の使用について

下の段に [二次業務の周波数の使用に当たっての確認書(例)]   とMicrosoft wordのサンプルもご準備されております。
(URLは変更される可能性があります)

2023年2月12日日曜日

2023/02/11 1200MHz Antenna stack Q.match design and test by qucsstudio

2023/02/11 1200MHz アンテナスタック整合器をqucsstudioで設計とテスト
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1200MHzのアンテナは、常置場所にて室内窓際設置のラグチュー用に2ele Lazy-H、移動運用に14ele YAGI(K1FO base)を自作。どちらもテスト専用のつもりだったので、百均で2本110円(税込)の木材ブーム1本で作成し、性能が良ければ正規版を作成する予定だったのだが。予想に反して軽量で使い勝手と飛びも良く、2年位経っても問題なく使えているし、最近は無線機製作に時間をかけているため新バージョンができない。
もう少しGainのあるアンテナを製作しようかと思い、
スタック整合器の設計・製作・テストをやってみた。セオリー通りQマッチで行うことにする。製作例は
  1. テッパンの [同軸管を使用した] もの
  2.  [75Ωの同軸ケーブルを使用した] ものなどあるが
  3.  [50Ωと75Ωの同軸ケーブルを使用した] ものが気になった 
1、2、3共にQマッチには違いないが、75Ωケーブルの流用では正確にSWRが1.0にはならず、計算上は約71Ωが良さそう。1の同軸管タイプなら外部と内部の導体径を適切に選べば最適なインピーダンスを得られるし、誘電体が空気なので誘電損失も最小。
が、折角なのでqucsstudioの学習も兼ねて、マイクロストリップラインで設計してみた。

先ずは理論図から。ANTが純抵抗成分50Ωのパラレルとすると25±j0 Ω。3のタイプと異なり単一の約35Ω・58mmラインで等コンダクタンス円上を廻し一気に中心へ持ってくる。
理論図から実際の回路に置き換えてみた。中華FR4基板の厚さをノギスで実測し1.2mm、er=4.5としてW(幅)4.5mm・L(長さ)30mmの伝送路を引く作戦。シミュレーションでは基板の厚みや伝送路長が誘電率よりも影響が大きかった。
で、完成物!。片面基板に銅テープを貼り付けて実験。ANTの代わりにダミーロードを接続。いつもながら雑なつくり💦



 
NANO VNA(V2)で計測。1294MHZでVSWR 1.4。まぁ、使えないことはないが微妙な結果。S21が気になるところだが、SMAでなくBNCコネクタで作製したためVNAのCH0と1同時に接続する事ができなかったため測定結果なし。
反射(S11)が最小なのは1344MHzで設計値よりも高くなってた。シミュレーションでは伝送路29mmでこの状態になる。作り直そうかとも思ったが、PCBに手を近づけると特性が変わる。寄生容量だろうから実用には金属ケースに入れないとだめだろう。まぁ、学習のためなのでコレは打ち止めとした。

2023年2月6日月曜日

2023/02/06 Coaxial cable measurement and production for 1200MHz

2023/02/06 同軸ケーブル見直しと作成(1200MHz 移動運用で使用)
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移動運用にトランスバーターと1200MHzのアンテナ接続に使用する、同軸ケーブルの見直しをやってみたメモ書き。

長さ(m) 減衰(dB) 減衰/m(dB) memo
RG-58/AU 0.5 0.30 0.60
不明 1.0 1.00 1.00 テフロン
RG-316/U 1.0 1.50 1.50 中華
 〃 1.5 2.00 1.30 中華 主に使用
 〃 2.0 2.50 1.25 中華
5D-FB 2.0 0.50 0.25 今回作成

中華の同軸ケーブル1.5mをnano VNAで計測したら、2.0dB!と予想を上回る減衰量だったので急遽作製。移動用なので柔らかくてザックに収納や取り回しの良いRG-58と迷ったが、2mで1.2dB、1.5mでも0.9dBなので、5D-FB2mで。
今までとの差は2.0 - 0.5 = 1.5dBなので、ANTエレメントに換算すると3~4エレ増加に値しそう。FB系は繰り返しの曲げに弱いので、実戦投入してNGならRG-58 1.5mを作成しよう。
いずれにせよ、2400MHz以上だとトランスバーター直結だろうケド、ANTは三脚にセットして運用するスタイルで山岳移動は風も強いし、トップヘビーになるのはイヤだなぁ~。

2023年1月27日金曜日

2023/01/27 Amateur Radio Transceiver Made by Software Engineer #17

2023/01/27 softwareエンジニアがつくるtrx #17
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とうとう禁断のフィルター作成に手を染めてしまった!奥が深そうなだけに泥沼にならなければ良いが。経験豊富なOM諸氏と違い、初めて作るのに闇雲にカット&トライ&エラーで突撃しても成功する気がしないので理論武装するべきだが。決定的に知識と経験不足の状況下において時短で攻めるには、現代の武器であるコンピュータ・シミュレーションで戦うしかなさそう。RFを扱う際、使いこなせば "神アプリ" の予感しかしない [QucsStudio] を使用する。 (この時点の最新はv4.3.1)
インストール方法や簡単な [使い方の説明はこの辺] に、[できる事はこの辺] に簡潔だが載っている。解析の種類の説明があるが斜め読みしたのでイマイチ良く分かりません💦
勝手な解釈では
  • DC解析 ... テスター
  • AC解析 ... スペアナ
  • トランジェント解析 ... オシロスコープ
  • Sパラメータ解析 ... ベクトル・ネットワークアナライザ
  • ストリップ線路解析 ... 電磁界解析

そもそもシミュレータは「理論は理解済み」「課題は明確」な人が、設計結果の煩雑な計算・調整を劇的に効率化するために使用するものと思う。欲しい結果は明確だが、このAPで何ができるのか?と本末転倒なワタシが使用して良いものか疑問。理論はさっぱり??な状況を自動設計機能等で無能さを補えればと。設計できた!と錯覚するのはマズいが。

伝送路図からストリップラインを自動生成し、電磁界シミュレーション(FDTD法)でストリップ線路解析もできるみたい。伝送線路限定で立体物のモデリングは対象外みたいなので、キャビティ レゾネータなど板金モノの立体物は 「Sonnet Lite」「OpenFDTD」かなぁと思い触ってみてはいるが。
BPFのタイプは数多ある様だが、処女作は構造が単純、調整が比較的安易と思しき形式を選択。原理的には1/4λ 2ポールの共振結合と思しきもので、レピータ用デュプレクサの伝送ライン版?
作成後に発見したが、I-COM WEBサイトの 週刊BEACON>エレクトロニクス工作室> [No.210 ストリップライン式BPF] でズバリ試作結果が掲載されていた。

○ 設計-1とシミュレーション結果
平行近接した2つの1/4λ伝送路に「Coupled microstrip line」使用、それを2つ設置し接続点をタップ位置として入出力する構成にした。基板特性はとりあえずガラエポ FR-4とし比誘電率4.5、他のパラメータもデフォルト値を使用。調整箇所が増えると指数関数的に試行数が増加するので、敢えて段間結合のCは省略し伝送路間結合度は分布定数任せとした。挿入損失は誘電正接等から反映されるのか不明。1段にしてはスカートが急峻で適切な通過帯域でリップルもない。
設計-2とシミュレーション結果
更に設計-1から平行伝送路端のGNDとのC結合も撤廃。C結合が下がり共振点が上がったので伝送路延長等すべてを調整。等価回路がLC共振と仮定すれば f = 1 / (2π√(LC)) なのでC容量減少→共振点上昇は自明。

設計-2の成果物(a)
設計図を元に作成した{つもりの}BPF。恐ろしく雑! 平行でなくV字型に見える。分かっていたことだが、今更ながら工作技量の無さを痛感する。
設計-2の成果物(a) 測定結果
NanoVNA V2(server)での測定。測定可能周波数3GHzを超えているが💦
シミュレーション結果と比較すると、「共振点→高い」「挿入損失→大きい」「通過帯域→狭い」
シミュレーション上での試行で、DCカット用のC省略は若干の影響がある様だが、カップラーまでの接続距離は位相特性のみに影響する模様。結果から予想するに結合度が予想より小さいと考えると結果とマッチする気がする。
設計-2の成果物(b)
我ながら見るに堪えないほど雑!
共振点を下げるべく、平行路線の延長と同時にGNDとのC結合{のつもり}で、延長した銅テープを養生テープ経由で絶縁してGNDに貼り付け。
設計-2の成果物(b) 測定結果
共振点は調整できたが通過帯域に平坦部分がなく狭い。挿入損失は、あまり変化なし。やはり平行路線の結合度を上げる必要がありそうで、結局I-COMに載ってる回路に近くなっちゃう。手抜きせずもう少し真面目に作成しろということかな。仕方ないのでマイクロストリップライン引くか。。。

2023年1月26日木曜日

2023/01/26 Amateur Radio Transceiver Made by Software Engineer #16

2023/01/26 softwareエンジニアがつくるtrx #16
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1200MHz TRV/TRX自作は共にPAをディスクリートで1から製作の課題があり、TRX自作は更に低電力AM変調回路が未作成で振幅・位相同時制御によるSSB変調が未作業で後回しに。先に2400MHz TRVを自作して実戦投入すべく先ずはPAの確認から。

かなり前に購入して冬眠中のWiFiブースター「EDUP EP-AB007」公称4Wが流用可能か検証のため、押し入れから引っ張り出した。同じことを考えた日本人が簡単な実験をしてWEBで公開したのを、以前見た記憶があるのだが失念。代わりにロシアのアマチュア無線家 [RA3APW のWEBページ] に詳細な検証結果とかなり有用な情報があったので自分でもテスト。


開腹するとPAは INNOTION YP242034 というchip x2 の電力合成構成だった。

  • 2.4~2.5GHz Frequency Range
  • 3.3V~6.0V Operation
  • 20dB~22dB Gain
  • 34dBm P1dB@VCC=6.0V
  • 260mA~300mA Quiescent Current
  • ≧15dB Input Return Loss
  • Integrated Output Power Detector
 
「EDUP EP-AB003」公称8WのPAのブロックダイヤグラム。(※RA3APWのサイトから拝借)
フロントエンドのプリアンプとPAはRFスイッチで切り替えはEP-AB007も同様でした
シグナルソースは出力レベルの連続制御ができるよう、PCのSATSAGENからHackRF ONEを制御して出力。
v.0.7.2.0にバージョンが上がっていたのでUpdateしたが強化機能は未確認。
HackRFの信号を中華AMPモジュール SBB5089Z 1段(公称Gain:+20dB / 実測:約+18dB)でドライブして中華パワー計で計測。
付属のACアダプタを接続し+12V電源を供給すると赤のLEDが点灯し受信状態を示す。
ブースターの入力に一定以上のRF電力を投入するとLEDの赤は消灯、緑が点灯し送信状態を示す。
どちらかというと 緑=受信/赤=送信 の方が私的感覚的にはしっくりくるが。
コネクタは入力側は標準SMAだが出力(ANT)側はWiFi機器特有のRP-SMAなので注意。SMAに換装せず
中華変換コネクタを使用。
実験結果のメモ
受信→送信に移行するキャリコンレベルは約7.8dBm(6mW)。出力30dBm(1W)はスムースに出る。33dBm(2W)はギリのレベルでリニアリティーは期待できず、実質SSB 1W以上、FM 2Wというところ。温度は計測できないが、長時間連続キャリア送信では熱ダレして少し出力減少で要対策か。

せっかくIC-705を仕入れたのでチェック。最小出力設定にして430MHzで計測。10dBのATT経由、パワー計表示を+10dBオフセット設定。11.7dBm(15mW)で最小公称出力100mWよりかなり少ない。
考えられる原因は可能性が高い順に
 1.中華パワー計があてにならない
 2.IC-705がバッテリー駆動
 3.測定方法が不適切。
 4.IC-705の調整に起因
TRVの親機としてはTRV入力直後のATTが省略できるから最適値とも思えるが、さて?
今度、外部12V供給で測ってみよう。
430MHz(IF) + 1994MHz = 2420MHz(RF) で1994MHzをPLL LOにセット。
LOレベルは-4.5dBm。今までの実験では特に問題なかったが。
ちょっと小さい気もするが、自作実機ではADF4351の設定でもう少し上げられそう。

LO(ADF4351) × IF(IC-705) → Mixer(HMC213B) → RF電力計
出力レベルを計ろうとしたが、LO漏れ分が加算されてしまうためテスト中止。BPFが要るなぁ。WiFi帯域のSAWタイプ(2.5K程度)、ヘアピンタイプ(1K程度)の中華BPFが売ってるがLOサプレスなら問題ないけど
PA系統には挿入損失に不満があるのでどうするか。。。禁断のフィルター作成に手を出すか!?

2023/01/25 1200MHz Transverter from SG Laboratory Ltd

2023/01/25 SG Laboratoryの1200MHz帯トランスバータ輸入
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いよいよIC-905の発売が間近な様でローカルQSOでもチラホラと話題に上っている。
144/430/1200/2400/5600の5バンド、オプションで10GまでQRV可能なのは確かに魅力的。構成はPoE LAN接続、GPSDOなど定石どおりで特に新しい技術的な魅力は感じないが。問題はお値段で本体400K、10G unit 150K と予想通り「オイオイ!」な価格設定。私的予想は本体350K、実売300Kだったが、それを上回ってきた。皆口々に「200K以下だと買う!」と言っている様だが。。。

免許の更新期限が1年を切ったので、新スプリアスに対応すべく変更申請した後、再免許を受けた。旧スプリアス規格機でもJARL登録機種ならJARDにスプリアス保障認定を受ければ免許される仕組みらしいが、測定する訳でもなくリストに載ってる機種で申請するだけで1台当たり数Kの手数料?というのは如何なものか。まぁ、大人の事情があるのだろう、、、きっと。

なのでRigを買い足す気はなかったのだがU/SHF帯の親機用にとIC-705をGET。
フィールド用なら、デジタルモード(C4FM)非対応で10年以上前の設計だが、可搬性・受信感度・AF音質抜群のFT-817/818NDで決まりで価格もお手ごろ。迷ったが老眼に小さいLCDは辛いのと最低出力が1Wまでしか下げられない(※)ので100mWが出力可能なIC-705に決定。(※FT-81xは裏メニューで出力設定変更できるらしいことを後で知った)
製造中止とかNETで流れてたが...YAESUにも最新鋭機を期待したいが。


1200MHzと2400MHz、TRV自作は目途がたっていて、TRX自作と5600MHzは未だ実験段階。1200MHzの課題はPA。モジュールは諦めてディスクリートで1から製作する方針に切り替えたがMicro wave回路の勉強にと [SG Laboratory Ltd] の  [23cm 1200MHz トランスバータ] をブルガリアから輸入。
公開しないお約束で回路図も送っていただいた。
ブロックダイヤグラムも送られてきたが、過去のWEBで見るものよりも詳細でCHIP名も記載されているので、そのまま総通に提出して免許受けれるレベルにブラッシュアップされている。さらにGiftで付属しているマイクロストリップラインアンテナも共振周波数が1300MHz→1296MHzに変更されていた。日本からの購入ユーザーも多いという事か。バージョンもV2.5→V3と上がっている。
簡単な動作確認ではFB! IC-910(UX-910)とSSBで聞き比べたが感度も同等、変調も良好。価格もリーズナブルでGood。送信はRF VOX(キャリコン)機能が常時ONで、SSBでも動作するが僅かに頭切れするようなので親機と強制スタンバイで接続予定。

2023年1月22日日曜日

2023/01/22 Tried repair motorcycle battery by pulse charger(fail)

 2023/01/22 バイクのバッテリー 中華パルス充電器で復活試行(失敗)
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早いものでNote e-power NISMO S の初回車検を通した。ディーラーからタイヤとバッテリーの交換を勧められたが、バッテリーは延命措置を試したいし、タイヤは窒素充填やローテーションもタダなcostcoで。
ハイグリップスポーツタイヤと迷ったが家族も使用するためwetも軽視できないのでdry/wet/転がり抵抗/静粛性のバランスでREGNO GR-Xiiが良かったがcostcoのセールでADVAN dB V552に履き替えた。新品タイヤは黒々してイイ感じだが、インチアップしたくなるなぁ~。

低速域の静粛性は恐ろしく静かだが中速域を超えると純正のYOKOHAMA S.Driveに比べて同等だが中音が大きく感じて相対的に大きく感じる。飛ばしてないのでグリップ感は不明。乗り心地は良く言えば地面のギャップを上手く吸収しているが、コツコツとした地面の感触が伝わってこずチョット不安。まぁ、慣れの問題かな。

バッテリー電圧は13.8V程度出ているが、少し弱ってきていると言ってディーラーは交換を勧めてきた。バッテリーテスターでCCA値や内部抵抗を測定したのだろう。海外と共有してるのかJIS規格バッテリーは使えない模様。バッテリーサルフェーションの除去を試してみたくなったのでダメ元で中華製格安(2K程度)PULSE充電器を仕入れる。
先ずは試しで最近全く乗っていないHonda PCX125  EBJ-JF56 に放置状態のバッテリーに実験台になっていただく。
5.48V。既に逝っとるな!復活する気がしない💦

ペライチの取説を読む。







 



1.バッテリーを接続し、電源を差し込み、「モード」キーを4回押して修復モードに入ります。
 画面に"PUL"、""と表示され、バッテリーバーが点滅し、バッテリーバーの20~100%が点滅します バッテリー残量を表示します。
2.オートバイのバッテリーの修復には約5時間、車のバッテリーの修復には約8時間が推奨され、最大修復時間は24時間です。修復の際はバッテリーの温度に注意してください。 熱くなる場合は、事前に修復を中止してください。
3.修復モードにも電流があり、長時間の修復後にバッテリーを完全に充電できます。
 充電が完了すると、画面のバッテリー残量バーがいっぱいになります。(100%) は FUL を示します。最適な効果を得るには、約 1 時間トリクル充電を続けることをお勧めします。
4.修復または充電プロセスを事前に停止する必要がある場合は、「修復」キーを押してモードを調整するか、充電器を直接取り外します。

100Vの電源は入れずにバッテリーにクリップ接続。周辺室温と電圧が交互に表示される。取説通り。
4回モード切替ボタンを押してRepairモードに入れと書いてるが4回押したら1周して元に戻った💦 3回が正解の様だ。

Repairモード時にLEDは消灯状態で100Vを接続すると"PUL"と表示されPulse repairモードで動作開始。

Pulse repairモードで5時間。更に1時間モーターサイクルモードでトリクル(フロート)充電したが12V近くまでしか復活しない。更にrepairとフロート充電を繰り返しているが復活の兆しは見えてこない。
本チャンのカーバッテリーで試す予定だがバッテリーテスターが無いとCCA値等が分からない...買うかなぁ~。