My Blog

先週ADS-B受信用コーリニアアンテナを作ったが良いアンテナを作成すると画面で実感できるという魅力に負け改良することにした

改良前のnanoVNA計測

まずは先週作成のコーリニアアンテナを計測

波がありSWRは1078MHzで1.14なのでずれているようだがnanoVNAが1000MHz以上では不安定なので正確とは言えない

改良内容

※）参考元

先端をＧＰにする → 実際はＧＰ化は止め参考元通りとした

エレメントを６段から１４段 → 同軸コーリニア研究会様の制作マニュアルによると多段化で利得は得られるが打ち上げ角が狭く低くなるらしい

今回も前回同様に同軸の差込方式としたが何故か接触不良が多く何度も作り直しとなり苦労した

収納パイプ

全長が1500㎜を超えるので2000㎜の塩ビパイプを加工

出力側はＴ字の塩ビを使って横から取り出し下方には塩ビを繋いで土台のバーにするつもりだった（ベランダの手すりに付けるつもりが合わなくて現状は断念）

最終的に1800㎜程となる（現在は簡易設置）

改良後のnanoVNA計測

今度はSWRが1110MHzで1.06なので上側にずれたようだ

ADS-B受信結果

dump1090にて受信範囲が広がったことは認識

今回はRTL1090V2でも試してみた

関空は無理だったが，松山は範囲に入り広島，山口まで受信可能になったようだ

ただし打ち上げ角が低くなった分，四国山脈が近いため（目の前が1000超えの山だし）南側の高知は厳しい → 北方へ傾けるか別のアンテナを併用かな

更なる改良

• アンテナ直下に受信サーバを設置 → アンテナから受信器までの距離が長く1090MHzだとケーブルのゲインダウンが大きいと考えられる
• アンテナの傾きを調整
• BPF，LNAの導入

NOAAの件が止まっていることもあり，実装しそうなのはNOAAと併用できそうな受信サーバの設置位かな

ADS-B受信用（1090MHz）アンテナを作成，GPで十分かと思うのだけどコーリニアアンテナにした

主材料となる同軸ケーブルは日本アンテナ「S4CFB」を使用

コーリニアアンテナの構成は，

先端：｛位相結合部（1/4λ）｝＋｛エレメント（1/2λ）× ｎ｝＋｛位相結合部（1/4λ）・スタブ｝＋ ｛同軸｝：受信機

となる

日本アンテナ「S4CFB」の波長短縮率は80%なので，

位相結合部：55㎜（1/4λ）× ２本

エレメント：110㎜（1/2λ）× ６本（全体サイズを1000㎜以内とするため６エレメントとした）

スタブ：100㎜ × １本（調整はできたのだが取付が大変だったので最終的に削除した）

※）λ ＝ 300 ÷ 1090 × 0.8（含む波長短縮率）

同軸ケーブル加工

網線の半田付けが困難なので同軸同時の差し込み方法を使う → 参考元

半田付けしないと同軸ケーブルの長さ調整が楽になるというメリットがある（半田による波長短縮も無くなるかと）

（もし半田付けするなら（同軸の種類によるが）網線の部分を銅線で加工すると良いか）

差し込みなので被覆部分が55㎜もしくは110㎜になるように加工すれば良い

同軸専用のカッターがあれば確実だけどカッターナイフでも難しいものではない

①網線まで確実にカッターで切り取り除く

②中芯線までカッターを入れても中芯線の被覆（発泡ポリエチレン）を取るのは困難（中心線を傷付けることにもなる）

③なので線方向にカッターを入れ中心線を削り出すようにすると良い

組み立て

加工した同軸ケーブルを互いに差し込んで繋いで導通確認（差し込みの際の絶縁ビニールは無しで行った）

全てを繋いで導通確認できたら先端を導通させる

繋いだ部分は熱圧縮チューブで固定

これを防水のためφ15㎜パイプに挿入（見栄えの良いパイプを採用）

先端を塞ぐのに鉄パイプのφ16キャップを利用，ビニールテープで巻いて隙間を詰めた

時間が押していたのでNanoVNAでの確認は省略（後回し）して簡易設置して受信確認

受信実施

RTL2832を使いdump1090を動作させると・・・嘘だろ！って感じでみるみると受信

専用アンテナの効果が絶大なのを改めて実感

しばらく観て，大体120km範囲は受信できていそうだ（ローケーションは北の方が良いはず）

尚，この環境でも「RSP1クローン」は全く受信不可だった

動作させているソフトウェアが問題なのかな？（クローンなんで文句は言えないけど）

前回簡易版として作製したラジオ受信用スピーカーを超えるスピーカーを作製するため材料を準備

材料

（スピーカーユニット）

音質はスピーカーユニットでほぼ決まると言って良い

価格の割に良好とはいえ，やはり300円（1個150円）のスピーカーでは無理があるので高級品ではないがそこそこのスピーカーユニット（980円）をチョイス

取付け部分が特殊なので困ったがスペーサーを入れることにした

（プリアンプ）

音質をコントロールできるようにプリアンプを付けた

（パワーアンプ）

モノラルで良いので音質の良さそうな60Ｗ出力のデジタルアンプをチョイス

しかし製品に載っているICが偽物でピン数からTPA3111だと思われ出力が10Ｗしかない

返品したかったが時間が勿体ないので，このまま利用することにした（尚，Amazonで偽物だとレビューしたら公開拒否されたので当方のレビューは無い．また，偽物でも良いなら２個で￥999があるのでそちらを購入したほうが良さそう）

（その他）

エンクロージャーは100均のMDF材を使い自作する

電子部

（ステレオモノラル変換）

プリアンプの出力からパワーアンプへのケーブルにステレオモノラル変換を組み込んだ

ＬＲに抵抗（１ｋΩ）を付けるだけ（減衰が大きかったので後で330Ωに変更）

（引き込みボード）

電源とオーディオを引き込むため2.1㎜電源ジャックとステレオミニジャックで構成したボードを作る

試験

電子部が完成したのでスピーカーユニットを繋いで確認（ソースはＦＭ）

組立

縦110㎜×横110㎜×奥200㎜のエンクロージャーを密閉型で作製して組み込む（MDFで作ったので塗装はなし）

外観

試聴

エンクロージャーは薄いＭＤＦであるが強度があり低音を強調してもビビりなく密閉型であるが空間が広いためか籠ることもなく自然な音質で聞こえる

スピーカーユニットはプリアンプのバス・トーン効果が明確に判る性能で満足

パワーアンプは５Ｖでも動作したが１２Ｖで駆動したほうが音がクリアである（デジタルならではの基準波形を生成するための適正電圧か）

ＦＭ放送（ステレオのところがモノラル）を試聴してみると何ともいえないレトロ感のある音質が良い

SDRでFT8を受信してみる

受信ソフトウェアは上記の周波数で受信状態が良かった「HDSDR」，FT8用に定番の「WSJT-X」を使用（他に「JTDX」もある）

注）FT8用ソフトウェアの２つは更新が多いようなのでVersionおよびDL場所を確認の事

ソフトウェア間のAudio入出力にはCABLE Output(VB-Audio Virtual Cable）を使用

受信だけなので必要ない設定は無視したが，SWLモードがあったのでモード変更しておいた

先ずは7041MHzに合わせたところ簡単に受信できた

他，80m，30m，20m，17m，15mも受信

音声のない通信なので観るだけになるけど，固定周波数で各国からの発信が受信できるのでアンテナ等の感度確認等に使えそう