同軸リレーを再び買った

今度は安田電研のCX-104Bです。ヤフオクで1600円ほど。

BNCで3ポート以上の同軸リレーは珍しい気がします。 アンテナをもう少し増やそうと思っているので、多対1のものは重宝しそうです。

f:id:vita_brevis:20201124014910j:plain:w400

仕様

  • 4 to 1
  • DC12V 通電時130mA / ポート
  • 非導通ポートはGND直結(50Ω終端ではない)
  • 横5cm x 縦7.5cm x 厚さ3.5cm
  • 見た目以上に重いです。頑丈な鉄製か

ちなみに安田電研という会社は検索しても出てきません(ヤフオクだと時々出ています、CX-650B、CX-800S、CX-830A、CX-1310、CX-1400S、CX-1470S、CX-1530Sなど)。今は天基電気という名前に変わっているのでしょうか。CX-800*1で検索して出てくるデータシートは、写真にYasudaと書いた同軸リレーが写っており、右下にYasuda-Amakiと出てくるのでそのような気がします。

偶然だと思いますが、東洋通商の同軸リレーも型番が同じ(CX***)です。

写真等

とりあえずスペアナで見てみました。 1GHzあたりまで問題なさそうです。

f:id:vita_brevis:20201124014914j:plainf:id:vita_brevis:20201124014907j:plain
(左)COM - 1(導通) (右)COM - 4(非導通)

*1:あるいは"同軸リレー site:amaki.co.jp"

アンテナからの伝送線とノイズ

この土日で色々試してみたのですが、デスクトップPCとノートPC(バッテリー駆動、MBP)とではノイズに明らかに差があるとやっと気づきました。

f:id:vita_brevis:20201109031022j:plainf:id:vita_brevis:20201109031106p:plain
AirSpyで受信した様子。場所は自室、アンテナは303WA-2。AirSpyの直前にアイソレーション・トランスを入れています。(左)ノートPC(右)デスクトップPC(注:帯域は左の1/2)

220kHz付近の盛り上がりを除いて、なんだか明らかにノートPCに分があります。 ということで、デスクトップPCで受信したときのノイズをどうにかして減らせないか検討する方向に進むようです…。

絵画に対する素朴な疑問―遠近法とルネッサンス期

芸術にそこそこ興味がありますが、分からないことが多すぎます。

書くことで不明点が明確になることもあるかと思うので、メモ程度に書き留めておきます。

疑問

ルネッサンス期の絵画(レオナルド・ダ・ヴィンチなどが出てきてイタリアがワイワイするやつ)の解説で、よく「中世の絵画は平面的な描写だったが、この頃に線遠近法が生み出され、遠近感のある絵が…」とあります。

うーん、これを聞いて「なるほどなあ」となる人、居るのでしょうか…? というのも、この話を聞いたらほぼすべての人間は当然に(主語が大きい)、「え、それまで誰も遠近法を絵に応用しなかったの?ホンマに?古代ローマギリシャの時代から1000年以上あったのに?人間は何をしていたの?」という疑問を抱く…のではないでしょうか*1

外に出て遠くへ続く道を眺めれば、別に消失点があることくらい誰でも(それこそ幼稚園児でも)分かる気がするのですが…

今になって美術の先生に質問しなかったことを悔いていますが、今更どうにもならないので考えてみます。

思いつく原因

なにか理由があるはずです。思いつくものを挙げたら3つになりました。

(私が低知能なだけで、実は私以外は当然に納得できる理由がある。まあ、これはそうなのですが(少なくとも文章を書く側の人間はそうでしょう)、これは私の現状のメタ的な記述でしかなく、今はその理由を気にしているので置いておきます。)

  1. そもそも主張を取り違えている。遠近法の絵が『生み出されるようになった』のではなく『評価されるようになった』
  2. 絵を評価する人たちが、平面的な絵じゃないものは評価しなかったから(物理法則と違って、いい絵というのは評価する人間によって変わるので大変ですね)。具体的には教会。
    • たとえ絵師とて人間です、お金が必要な人が大半だと思います。理想よりもまず生活、評価する絵ばかり描いたというのならばとても分かります
    • そして、評価されなければ残らないので、我々にはルネッサンス期までの遠近法の試みが存在したことを知覚できない(今に残る物から史実を想定しても、残っていない物のことはどうにもならない)。とはいえ、芸術界では「ルネッサンス期に遠近法が生み出された」という主張になっている気がします。もし本当にそうであれば、流石にそれまでの試みについてもあったかどうか議論されているような気がします。文章からとかでしょうか。
  3. 実は我々が直感的に思う遠近法と比べ、理論としての遠近法は格段に(完成するのは)難しく、本当にその時代まで生み出されなかった。うーん…
調べる?

次の本とかを読めば、回答があるでしょうか…。あるいは、その手の専門家を探して聞く…。

しかし、なんで基本的なルネッサンス期の話を把握しようとするだけでこんなに大変なんでしょうか…。いやだなあ。

*1:なんでどこもこんな解説しか用意していないんでしょうか

PA0RDT Mini-Whip

試してみたのですが、中波放送帯より上ではゴーストだらけ、下ではノイズだらけで困りました。

場所は屋上で303WA-2の近くで試しています。PCはMBPでバッテリー駆動です。

中波放送帯より下

アースによって0.3MHz付近のもやもやは消えました(これは303WA-2でも確認した挙動)が、その分強烈な何かが現れてしまっています。

これは、屋上のコンセントにACアダプターを指していたのですが、その電源そのもののノイズなのか…。 (アースは地上に続くケイフレックスから一旦取っていました。しかし、ネット上の本家マニュアルと違い、私の購入時に付いてきたマニュアルでは、T-bias給電部と受信機側端子との間にアイソレーション・トランスが入っているっぽいので、あまり地上⇔屋上間のコモンモードノイズではない気がしますが…GNDを別にANT側とGND側のどちらにとっても変わらなかったし…)

一旦電池駆動にしてみると何が原因か分かるだろうか…(少なくとも建物のAC線とは分離されるのと、電源のノイズ問題が消える)。

f:id:vita_brevis:20201109022207p:plainf:id:vita_brevis:20201109022217p:plainf:id:vita_brevis:20201109022222p:plain
PA0RDT Mini-Whip 一番ノイズの影響を受けやすい長波帯。(左)アースなし(中)アースあり(右)303WA-2

中波放送帯より上(1.6MHz~)

やはりゴーストが強く出ています。 まずHPF/LPFで中波をカットしてみるとかか…。

f:id:vita_brevis:20201109022354p:plain
PA0RDT Mini-Whip 1.6MHz~

Mini-CircuitsのZFL-1000LNをヤフオクで買った

3000円した…。

周波数の下限が0.1MHzで比較的低いこと、NFも比較的低いことがポイント。

届いたら、想像していたより一回り小さかった(3cm×3cm×2cm)。

貫通コンデンサに直接はんだ付けしないといけないのが難点か。

周波数特性はこんな感じ。1GHz以上で盛り上がっているのはいまいちよく分からない。そこまではフラット。

f:id:vita_brevis:20201103090533j:plainf:id:vita_brevis:20201103090538j:plain
周波数特性

実際に使ってみたが、中波の強信号のせいなのか、全体的にゴーストまみれになってしまった。AM帯のBEFを入れても変わらず。もう少しいろいろ試して見る必要がある。

同軸切替器

懲りずにまた同軸切替器を買った。スタック電子のAV015で、ヤフオクで2つ2000円だった。 BNCコネクタなのが推しだ。

f:id:vita_brevis:20201030050009j:plain

スタック電子の同軸切替器のラインナップ: https://www.stack-elec.co.jp/products/index.php/search?cell003=%E5%90%8C%E8%BB%B8%E5%88%87%E6%8F%9B%E5%99%A8&label=1

リレーだと思っていたが、同軸リレーではないらしい。

SP8Tの同軸切替器とか、欲しい(数万する…)。

内部

気になったので分解してみた。 リレーが2つ入っているように思う。

f:id:vita_brevis:20201030050245j:plain
内部

  • リレーの-入力と信号のGNDは共通(非絶縁)
  • 使用しない側は50Ωで終端
  • アレスタ?信号線に何かついている(奥はコンデンサか…?)
  • 信号の両脇にはリレーのGND端子があると思われる
周波数特性

一応スペアナで測定してみた。上々。

f:id:vita_brevis:20201030050641j:plainf:id:vita_brevis:20201030050644j:plain
(左)通過特性。-3dBとなるのは1.2GHzあたり(右)アイソレーション…?NO or NCにTGを入れたときの逆側(NC or NO)の信号

ロック機構付きコネクタ(メモ)

動機―なぜロック機構を追い求める?

コネクタは電子部品の中ではあまり存在感を放たないパーツのように思いますが、製作とテストを楽にするためにモジュール化を推し進めようとすると、無くてはならない存在であります。

特に、機器間で電源や信号をやり取りしようとする時、機器と電線の間のコネクタが必要になります*1

しかし、アマチュアの電子工作においてよく使われるコネクタと言うと、Φ3.5イヤホンジャック、DCジャック、(ミニ)DINコネクタなどで、これらには共通してロック機構がないという問題点があります(イヤホンジャックやDCジャックは、一応抜け防止のために力をかける構造にはなっていると思いますが)。

そのため、抜けかけていないか、あるいは抜けていないか、常に心配の種になってしまいます。

そんなときに便利なのが、ロック機構付きのコネクタです。 探してみると幾つかあったのでメモしておきます(後で追加するかもしれません)。

小型丸形コネクタ以外
通称 売店 ピン数 防水性 嵌合 コメント
マイクコネクタ 色々 2P~ × ねじ 定番。若干大きい。最近入手しづらめ?
(ミニ)XLRコネクタ ミニはオヤイデでみた 3P × ラッチ? オーディオで定番。ミニじゃないものは高い。ミニは割と安い。参考
ネジ止め式イヤホンプラグ/ジャック 千石で見た 3P × ネジ止め そもそも珍しい 。そしてミニXLRコネクタ並に高い(プラグだけで300円くらいと思う)
小型丸形コネクタ

秋葉原の部品屋をプラプラ歩いていたら、偶然小型丸形コネクタというジャンルのコネクタを見つけました。

そもそもJIS規格にJIS C 5432「電気機器用丸形コネクタ」というのがあるのですが、このような小型丸型コネクタが各種コネクタメーカーから発売されています。

メーカーとしては、多治見無線電機株式会社、ヒロセ電機株式会社、株式会社七星科学研究所、日本航空電子工業株式会社などがあります。

ロック機構は、バヨネット(代表例はBNCコネクタ)かネジ嵌合が多いと思います。

多治見無線電機のR03・R05シリーズの紹介

その中でも比較的小型(2, 3, 5極ならφ12)で安価なものが、多治見無線電機のR03(ねじ嵌合)・R05(バヨネット)シリーズで、最近はこれをよく使っています。

まあ、安価と言ってもプラグとジャック1対で1000円くらいしますが、イヤホンジャックなどと違い(R05ならBNCと同じ感じで)しっかりロックされるので安心感が段違いです。

仕上がりの見た目も悪くないので、値段分の価値はあるかなと思っています。

加えて、プラグ側の電線を出す部分に、ネジ止めの電線押さえがあるので、何度抜き差ししてもピンと電線のはんだ付け部にあまり負担がかからないのもポイントです。

秋葉原ではラジオスーパー2Fの山長通商(このお店は丸型コネクタの品揃えがよく、19時位まで開いている)で、通販だとmonotaROで購入できます。

ちなみにこのコネクタ、小野測器のFFTアナライザーにも使われている気がします。

その他の小型丸型コネクタ

R03、R05シリーズ以外だと、ヒロセ電機のHR10シリーズなどもありますが、こちらはもう少しお値段が張るようです。

いずれにせよ、小型丸型コネクタで調べると色々出てきます。 必要に応じて、防水機能やシールド機能が追加されたものもあります。 色々探されてみてはいかがでしょうか(?)。

*1:無くても良いけれど、取り外しにはんだ付けが必要で、設置や移動時に面倒

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

f:id:vita_brevis:20200905222936j:plain
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。

(この項は以下2020/11/03追記)

家の配線を8D-FB-Liteに変えたのだが、8D-FB-Liteには第一コネクターのBNC-P-8は合わず、トーコネのBNCP-8は問題なく使用できた。BNC-P-8は、芯線(内部導体)が8D-2V用を想定しているのか、8D-FB-Liteにはキツくてはまらなかった。

線名 内部導体径 外径
8D-2V 0.8mm×7本(≒2.4mm) 11.1mm
8D-FB-Lite 2.8mm 11.0mm

f:id:vita_brevis:20201103074419j:plainf:id:vita_brevis:20201103074416j:plain
トーコネのBNCP-8を8D-FB-Liteにつけた図

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。

f:id:vita_brevis:20200830051638p:plain
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)