2020/09/05

VHFチョーク

Bias-Teeを作っているが、周波数特性を下の方(長波帯まで)に伸ばそうとすると意外と難しい。

Bias-Tee自体は、コンデンサとコイルを1つずつ使っただけの単純な回路なのだが、コイルのインピーダンス(の絶対値)|Z| = |jωL| = |2πfL| が周波数fに比例するため、より低い周波数を遮断しようとするほど自己インダクタンスLの大きなコイルを使う必要が出てくる。 しかし、Lが大きいと今度は自己共振周波数(L//C + Rの等価回路なら自己共振周波数f ∝ 1/√(LC))が低下し、結果高周波帯の特性が悪くなる(L ∝ N2ならばLを大きくするために巻線数が増えるため、巻線同士の結合が強くなり、結果Cが大きくなる?)。

つまり、広帯域なBias-Teeを作ろうとすると、自己インダクタンスが大きいが自己共振周波数も高い、相反する声質を持つ性能の良いコイルが必要になってくる。

例えば、f = 100kHzでは、インピーダンスZが|Z| = 50となるような自己インダクタンスは50 / (2×π×100×103) = 7.95…×10-5 ≒ 80μHである。 しかし、例えばDigi-keyで100μHのインダクタを検索すると、自己共振周波数は数MHz程度のものが多く、高くても10MHz台だ。

そんな中、一つだけ自己共振周波数が55MHzと飛び抜けて高いコイルがあったので、今回購入してみた。 TDKの「B82111Eシリーズ」だ*1

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TDK B82111Eシリーズ(100μH・220μH・470μH)

データシート(pdf)を見ると、"VHF chokes"とあるので、VHF帯で使用可能な(RF)チョークコイルを主目的としているようだ。 "Features"には"High resonant frequency"とあり、自己共振周波数の高さは意識されているらしい。 また、"Applications"には"RF blocking and filtering", "Decoupling in telecommunications and entertainment electronics"とある。

つまるところ、(自己インダクタンスが高い割に)高周波帯での特性が比較的良いという点では、正に今回の用途にピッタリ。

ちなみに、自己インダクタンスが一番高いものとして1200μHのものがあるが、Digi-keyで手に入る(在庫がある)のは470μHまで。 今回、100μH, 220μH, 470μHの3種を購入してみた。

実際入手したものを眺めてみると、円柱状のフェライトコアに、比較的細い巻線が密に巻かれている。 そのため、ESRは比較的高そうで、あまり大電流は流せないように思われる(実際、100μHではESR = 0.65Ωで最大定格電流1A、470μHではR = 6.5Ω、I = 0.3A)。

しかし周波数特性の良さは唯一無二と思うので、これでBias-Teeを作ってみようと思う。

難点というと、チップ製品ではなくアキシャル・リードの製品なので、供給がいつまで続くのだろうか疑問(データシート的には2012年発売か)であることと、少なくともデータシート上に記された特性を基準にして言うと、換えが効かなさそうな部品であること。

他のVHFチョークは以下から確認できる。

リード インダクタ (EPCOS) | TDK Electronics AG https://www.tdk-electronics.tdk.com/ja/1031602/products/product-catalog/inductors--coils-/leaded-inductors--epcos-

メモ:リードが長い分、リードそれ自体が自己インダクタンス成分を持ってしまうが、100μHに比べたら微々たるものであるから無視できそう

メモ2:Lの先でCをGND間に接続すると、|CのZ| << |LのZ|となるので、結果的に回り込みは防げるのかもしれない(そこまでLのZに拘らなくてもよいのかもしれない)…と思っていたが、そうすると|LのZ| // 50Ωという状況になってしまい、負荷抵抗が小さくなるからダメか。

メモ3:よく知らないけれど、比透磁率の高いトロイダル・コアを使用しても、低い巻数で高い自己インダクタンスが得られそうなので、良いのかもしれない。ただ、高周波でトロイダル・コア自体の性質が微妙になって広帯域ではダメかもしれない。

Perseusのリレー

AORが販売しているMicrotelecom.itのSDR受信機Perseus。その内部の写真を見かけたのでメモ。 アンテナ入力後にある多数のフィルターは、リレーで切り替えるらしい。n : 1なので、SPSTをたくさん並べている。 フィルターも部品数から考えるにそこまで段数は大きくないみたいだ。 また、入力側と出力側の信号線は結構長いが、それでもあの性能なので問題ないみたいだ。

他にも、全体的に比較的簡素な構成(ANT - フィルタ群 - アンチエイリアスフィルタ - 非平衡 - 平衡変換トランス(Mini-circuit) - 差動オペアンプ - ADC - FPGA - Cypress USB IC)をしていると思う。 AOR AR5001Dの内部写真を見ると、対照的に部品がぎっしりつまっている。こちらではHF関連はボード全体のうち1/4程度を占めるに過ぎないが、それでも比較的密な実装である印象

*1:2008年に買収したドイツEPCOS AGの製品らしい

2020/08/30

8D-FB向けBNCコネクタ

トーコネと第一コネクターから、それぞれ同軸ケーブル8D向けのBNCコネクタが販売されている。 BNCは3D・5Dまでで、8DはMかNしかないという認識の人が多いのだろうか、あまり知名度はない。 トーコネの図面の日付は1998/04/01なので、そんな新しいものでもないと思われるが…。 今月秋葉原に行ったとき、2、3店に聞いてみたが「そんな大きいのはないよ」という感じだった。

価格はトーコネのBNCP-8が税別1,790円(monotaRO)、第一コネクターBNC-P-8が税込594円(福永電業)、税込629円(門田無線)。

CQNetのはどちらのメーカーか分からない。名前的には前者だが価格的には後者。

Mは嫌だがNほど高周波を扱うわけでもなく、BNCがいいなあと思うことがあり、8D向けBNCがあって助かった。

両側SMAの円柱型ケース

Digikeyで面白い部品(というかケース)を見つけた。 SMA-KIT-1.5MFというやつだ。

リンク先の写真を見ればわかるが、高周波の小さな回路を組み立てるのに便利そう。 これを自分で作るとなると、間の部分の土台をどうするかに困りそうなので助かる。

このタイプのケースは、あまり記事では見かけたことがないが、「新・低周波/高周波回路設計マニュアル(鈴木雅臣、CQ出版社)」の第6章のμPC1651ブースターや、EDNのFETプローブ自作記事 - EDN Japan https://ednjapan.com/edn/articles/1604/12/news042.html )で、両サイドが同軸コネクタ・間を真鍮管とし、そこに回路を組み立てるという方式が取られている。

(ちなみに上記の本では、最後の方にμPC1651×3のアンプが登場する。かなり高ゲインと思うが、何に使うのであろうか…。)

ElecrowのOSC/ANA発送が早かった

最近久々にElecrowで基板を発注したら、発送オプションに我ら貧民向けChina post(10x10 10枚なら$9.76。これを2セットだったのでもう少し差が縮まった)の他、そう変わらない値段(+200円くらい)で3-5 business daysのOCS/ANA Ex.(10x10 10枚 $13.9)というオプションが増えていた。

その程度なら…ということで後者を選んでみたが、Elecrowから「送ったよ」メールが来た頃(8/17 13:21)にはすでに基板が日本にいた。早すぎて笑う。 本当に発送が早すぎて、国内で佐川で1営業日掛かっているのが長く感じるほど。

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OCS/ANAのトラッキング記録

OCSというのはANAの子会社らしいが、初めて知った。 日航と違ってANA CargoなどやっていたりするANAの特色の一つか。

しかし、コロナだから安いのか、もともとこのような値段なのか、不思議

長波アンテナ

今はもう長波はあまり使われていない気がしますが(標準電波とNAVTEXくらいか、後者は一応中波だけれど)、一昔前まではロランC・デッカ・DGPSなどがありました。

中古で手に入れば良いんだけれどなあと思って探してみましたが、ロランCのものはなく(6mくらいの受信用アンテナがあれば良さそうなんですが)、DGPSが数個見つかったくらいでした。

DGPSのものは、長さ1.6mくらいとのことだったので、それだとあまり303WA-2と変わりません。

ただ、DGPSのアンテナは基部にプリアンプがついているという記載を見かけ、それはちょっと良いかもと思いました。

参考:DGPSアンテナの分解記事 http://www7.plala.or.jp/pppp/d_gps/d_gps.htm バーアンテナ×4だと…。

2020/08/28

ラジアスクラン

金属製の電線管にアース線を圧着させる銅板。永楽産業株式会社(今は製造を引き継いだ外山電機株式会社)が作っている。 パッケージは宮内庁御用達のお菓子みたいだ。商標を取得しているんだろうか?

例によって普通はまとめて40枚入りとかである。 探していたらバラ売りしているサイトを見つけて助かった。

送料を見て後者で購入した。

類似品としては、電成興業株式会社のアースクランプがある。 電材.net以外で販売しているのを見たことがない。

電成興業株式会社・EA019 アースクランプ 【電線・ケーブル、電設資材などお買得価格の通信販売サイト・通販の電材ネット】

久々に本屋で本を買った。

RFワールド No.14:AORのエンジニアの人の寄稿がある。ちょっとAR5700Dが気になっていたので。どうも微弱な信号を受信することより、測定器のRFフロントエンドとしての存在が強調されている。そういう発想で作っているのかと参考になる。ミキサーの非線形性に関する測定結果が面白い。ダイレクト・コンバージョンで受信できる範囲を~25MHzとしているのも納得した。

RFワールド No.21:漁業無線を聞いてからちょっと漁業・船運に対する興味が湧いたので。少し古いとは思うが、船上のインターネット事情は厳しそうだ。「携帯電話の電波が入るようなコースを取ると喜ばれる」とあり、最近モーリシャスで起きた事故(これは船員がWi-Fiを求めていたからだという)を一笑に付さず、今は人権として認められそうなインターネット接続について考えるべきなのか

電波工学(森北出版):アンテナの高さと電界強度の関係、長波の電波伝搬が気になったので。書店で数冊見たが、この本だけは電界強度の話があったのでこれにした。

Airspy HF+が壊れた

私が床においてある時は踏んづけそうになったり色々していたら、電波を全く受信しなくなってしまった。ドライバーを隙間に差し込み中を開けたところ、なんとSMAコネクタが根本からぽっきり折れてしまっていた。あの太い部分が折れるのかと驚いた。 あと、信号線もはんだ付けこそ剥がれていなかったものの、これはその先のパターンが剥離してしまっていた。シールドを開けないと修復が難しそうだ。

受信機ほしいなあと頭の片隅で思い続けていたが、買う必要性に駆られてきている(避けたい)

2020/8/9

久しぶりに秋葉原に出向いた。 8D-FB-Liteをケイフレックス内に通せるか気になっていて、適当に1mどこかで買おうと思っていたら、富士無線電機で特価品90cmというものを見つけた。助かった。

閉店間際で、夜の7MHzの賑やかなウォーターフォール表示が展示の無線機に流れていた。

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8D-FB特価品

2020/5/18

アンテナを設置した

第一電波工業(ダイヤモンド)のD303。元々ベランダの外壁に、BS用パラボラアンテナのためのポールが設置されていたので、そこにくっつけるだけだった。

線は10mなので余裕かと思ったが、意外とギリギリだった。線は、ベランダの手すりなどに耐候性の結束バンドで結いつけた。

部屋の外壁からのコードの取り込みは、元々TV用の穴があったので、そこを使用。内壁側では、コンセントケース?にコネクタを付けるのが一番見栄えが良かったが、BNCコネクタ(50Ω)用がなかった。そのため、現状は壁からケーブルがびよんと出てきてしまっている。

肝心の受信性能だが、短波の放送はよく聞こえる。40kHzも、バーアンテナほどではないが聞こえる。それから、期待していたエアバンドも、羽田のAPPは受信できた(若干聞き取りづらい)。ただ、この状況下では出発が全然なく、DEPは確認できなかった。成田のAPPはギリギリ。信号があるのはわかるが、あまり聞き取れない。プリアンプかBPFで良くなるだろうか…。

それから、Airspy2で見ている限り、全体的にノイズフロアが1秒毎に上下していた。何のノイズなんだろうか…。

新・低周波/高周波回路設計マニュアル

最近「新・低周波/高周波回路設計マニュアル」を購入したので、パラパラと眺めている。

電子工作は、理論は電子工学の教科書、バリバリの実践は製作記事に頼ればよいが、その間に位置する本があまり無いように感じる。そのような中で、この本は、以下のような点が良いと思った。

  • 目的別に、「まずどのような特性を重視すべきか」「実現するにはどのようにすればよいか」といった、システムで言えば要件定義あたりから書かれている。そのため、自分が作りたいものを実現するまでの流れを一通り理解できる
  • 製作記事を見ただけでは分からない(あるいは解説不十分な)、実際の回路の定数の決め方などが書いてあり、回路図が読めるようになる
  • 測定結果が多く、理論的な結論が実際に成り立つのだという実感が湧く
  • へえと思うノウハウが多い(TrとFETでの高調波歪の出方の違いとか)
  • 低周波・高周波ともに、理論面(yパラ・Sパラや各種特性指標など)が必要十分に載っている(まあ、式変形とかはあまり載っていないけれど…)

ただ、この本の記述に従うと、受信機の高周波増幅段は混変調歪(3次)やNFの良い回路を組むゲームでしかなくなる気がした。どうなんだろう。

Shreve I

§3.1 ~ 3.2。N(満期)について成り立つことと、n(= 0, 1, ..., n - 1)について成り立つことは違う。

やっぱり式変形はかなり丁寧で、行間があまりないと思う。

2020/05 上旬

メモ:サブMT管ラジオキット

昔、中学の頃にサトー電気で買った、サブMT管の3球再生ラジオキット、動かせていないままでいる。 そうこうしているうちに、キットの説明書(雑誌のコピーだった)を無くしてしまった。

改めて問い合わせれば、また貰える気もするが…。

確か似たようなキットが他にもあったと思って、記事そのものを探している。 最後の方のラ製は全然中古市場でも見かけない。最悪は国立国会図書館

  • 「高感度,4球ポータブル・スーパー・ラジオ」真空管式ラジオ製作入門シリーズその24,ラジオの製作('98.4)
  • JA1RWI 佐藤 裕也OM:「サブミニチュア管を使用したレフレックススーパーポータブルラジオ」、モービルハム 1999年6月号、p.66~69。

ラ製バックナンバー目次(一部):http://www.sado.co.jp/simizu/radio/rasei.html

アナログスイッチ(74HC4066)による周波数変換

いまいち仕組みが分からなかったが、素直に局発信号の方形波を正弦波の無限和と見ればよいっぽい。

http://www.mybook-pub-site.sakura.ne.jp/TG_Jr/Appendix_2015_2_10.pdf

Shreve本I メモ

  • 訳本は訳本である
  • 別に測度論は出てこない。結構敷居が低い
  • マルコフ過程の定義(2.5.1)はこれが主流なのか?普通、(測度論に基づかない本だとしても)条件付き確率で定義しないか? 本書の定義と条件付き確率による定義は同値だろうか
  • 補題2.5.3、言いたいことはとても良くわかるが、証明が頭にすっとは入ってこない。頭が悪い。

信号処理・パワースペクトル

最近「経済・ファイナンスデータのための計量時系列分析」を読んでから、時系列分析を使うもう一つの?より趣味に近い分野である、信号処理について学びたくなった。
あと、スペアナを購入してから、FFTパワースペクトル(Wiener–Khinchinの定理とか)についてちゃんと復習しておきたくなった。

ので、信号処理にモチベが湧いている。

2017/06/19

6/18(日)は終日私用でなし。

schedule

08:50 起床・朝食
09:15 出家
10:00 研究室着
13:00 昼食(近くのインドカレー屋に)
21:00 研究室出
21:45 帰宅・夕食 22:35 風呂
23:30 電話(-24:30)

やったこと

  • 研究(午前2h ゼミ2h データ整理1h コメント2h)

コメント

  • 怒涛の修正。
  • 探していると続々自分の知らなかった論文が発掘される。焦る。
  • 研究室すら人の出入りが気になる。図書館の自習スペースにしか救いがないかもしれない。
  • 今週も忙しい。今週が終われば…という気持ちもある。夏の旅行をそろそろ決めないといけない。
  • 今週終わったら山に行きたい。
  • 萩に旅行しようとして、東京からのアクセスが死んでいることに絶望。
  • 携帯がHuawei novaになる。USB-C端子付きなのでケーブルを買おうとして、USB Type-C問題やらメーカー独自規格やら過渡期の猥雑さにぶち当たり死亡。ややこしいなあ。

3 ○

2017/06/17

6/14(水)-6/16(金) もはや思い出せないのでなし 水は1日バイト、木~金は大学泊まりで研究。金は21時帰宅

schedule

13:30 起床・朝食
14:15 バ
15:45 バ糸冬
16:00 風呂
16:30 研究
18:00 出家

やったこと

  • 研究(1h)

コメント

今週は○

2017/06/13

schedule

05:00? 就寝
13:30 起床・朝食
14:20 出家
15:00 研究室
17:00 スーパー
17:30 研究
21:20 研究室出
22:00 帰宅
23:30 電話(-24:30)
26:00 課題(-28:45)

やったこと

  • 研究(ゼミ1.5h、TeX修行3h)

コメント

  • 某学会向けのLaTeXテンプレートが何故か存在しない。学術界はLaTeXで構成されていてその牙城じゃなかったのか(大袈裟)。仕方なく、インターネットの本質の断片を寄せ集めて、がちゃんとマージして、vspaceとかのコマンドを微調整するという修行をした。
  • ここまで来ると一度LaTeXの本を読み体系的に(ツールに体系的なんてあんの?)知ったほうが良さそうとも思ったが、働いたらどうせ使わなくなりそうだ。コスパが悪そう。
  • そういえば、文系の講義(憲法)の教科書は3,100円+税だった。3,100円で憲法の詳細まで分かっちゃうなんて凄いなってふと。

3 ○

2017/06/12

schedule

05:00? 就寝
13:00 起床・朝食
13:30 出家
14:15 図書館→研究室
17:00 スーパー
17:30 雑談
18:00 バの仕事
20:30 夕食(スーパーのお弁当)
21:00 バの仕事(-21:45)
22:30 研究室出
23:15 帰宅
23:30 電話(-25:00)
26:00 読書(-28:45)

やったこと

  • プレップ労働法 (pp.107-141)

コメント

  • Xperiaの電源ボタン陥没が深刻化している。早急に手を打たねばならない。しかし今週は忙しい。携帯の交換すら余計な手間と感じてしまうようになるとは。昔は楽しかったんだが。
  • 弊学は学生の学会費は自己負担である。他大もそういうものなんだろうか。かなり魅力的ではない、学生の意識向上()を謳うよく分からない形だけに見えるプロジェクトをやるくらいなら、こっちに回したほうが?と素人目には映った。
  • 研究はいいような悪いような。でもゴールになるであろう性質が予想して見えてきた。
  • 図書館で「解析力学微分形式」を借りる。学部の頃に一度習ったが、その頃は興味も持てず、なぜこれがカリキュラムにあるのかわからず(意義)、そもそも出席面倒で何も理解していなかった。今になって数学的に良い力学といういい印象があって興味を持った。しかし(By the way)、ある学術書を読み終わる前に、他に目移りしてしまうのがよろしくない。こういう注意散漫、継続性の無さ、あるいは飽き性が、自分の首を絞め成長を阻害していたのか。しかしまあ頭の良い人なら、パッと読み追われるのか。
  • 眠いときには寝て、ぐっすり睡眠を取って、目覚めて頭と目が冴えている時に勉強すべきだ。そう思って眠いときには寝るようにしたら何も進まなくなった。眠気を少し我慢しつつ労働法を読み進めた。
  • スーパーでお弁当を買おうとしたら、どれも野菜が入っておらずげんなり。まあ、買いたい人だけが野菜コーナーで買えば良いので、ある種合理的ではある。
  • 天丼が食べたくなりてんやを探すも最寄りになく。大学の周りは、本当に大学の周りかと思うほど食事が良くない。他大の芝生が青い。定食屋、せめて1つは来て欲しい。ネットに書いて鬱憤を晴らしてしまうのは、愚痴を知人間で言い合って終わらすのと似ているので、ちゃんと社会にeffectさせるためには効果的な手段を取る必要があるのでしょうが。

  • 「(現代)アートの価値が一般市民に伝わらない問題が解決しないのはなぜか」が頭から抜けない。問いかけは一般人から常になされているし、応答も本屋などで見る限り散見されるが、少し外れているような気もする。「価値を教えて」に「価値なんて意味がない」と言っても、金額という指標で量ったという史実から、現実にそれはあるのだから。この説明義務は作成者にあるのか。作成者と鑑賞者が互いに意見を言い合うことを求めているため敢えて隠しているのか(そうだとしたら、その割にあまり作成者は出てきませんとなりそうで)。「文脈が分かれば自ずと分かる」とプライドの高いような構えでいいのか/アートとはコンテクストを見出す小説のようなものだったのか/アート作成者としての社会への還元とは。しかし全て解説しちゃったらそれって。そういう気持ちもある。抽象的表現の価値や優劣ってなんだ?

  • やってみると分かるかもしれない。自分はこんなことを表現したい。しかしうまい表現方法が見つからない。そこを天才アーティストさんはズバッと表現していて凄いなあ。一流の料理人は顧客のオーダーをきちんとこなせるが、本当に優れた料理人は「なんでこれを思いつかなかったんだ!正に僕が求めていたのはこれだよ!」と言い出したくなるような顧客が本当に求めていたものを作り出す。そういう?
  • アートは現代に入り、現実の描写からアートそれ自身として自立した存在となりました。そうですか。そこでは感性が必要とされます。そうかもしれません。で、価値を決めるような方々の感性というのは、ワインソムリエの評価が大体似たものとなるように、皆似るものなのでしょうか?(これは結構気になるところ。アーティストの評価は大体一致するんだろうか。)
  • もはや、「あなた達(非画家界)は何故この絵に価値を見出したのですか?」という画家界からの問いかけとして理解したほうがすんなり行くのでは(何も知らないので)。
  • そう言えば、キュビズムなどは今は現代アートがあるからそれと比べてしまうと小さな一歩なのかもだが、当時の人にとってエポックメイキングだったという、そういう(教科書に載る事件的な)価値もあるのかもしれない。と。「凄いもの」だけを摂取していると、価値判断が自然とそれら基準になってしまい、凄いものすら凄いと気づけず、なぜ凄いのか絶対的感覚が失われてしまう。そういうのもあるのかな。

早く小説の方法を読んで、文脈について…

3, 4 ○