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2022年01月の記事は以下のとおりです。

SDRサーバ(RTL-SDR)を試す

いつのまにかラジオ関係で楽しんでいるが,本来の目的はNOAA画像受信である(NOAAのカテゴリを作ることにした)

現在NOAA受信用のQFHアンテナはTV(衛星+地デジ)アンテナのケーブルと共用して室内に送っているためノイズが多く受信状態が良好でない場合がある

本来どのくらいの感度があるのか確認するため直接QFHアンテナで受信確認することにした(もっと早くやるべきだったのだけど休日の明るい時にNOAAが近づく事が無かったので遅くなった)

受信試験

衛星の位置が良かったこともあってか感度も良く良好に受信できた

SA_01300114.jpg

(選択にて元の画像が表示される)

受信音もクリアだったのでTVとケーブルを共用しているせい(後日,TVアンテナを外して受信してみたところ室内でもノイズが減ったので間違いない)か経路でノイズを拾っている疑いがある

対策としては,

①QFHアンテナは野外に受信サーバを設置して直接接続

②ノイズ元を取り除く(TVのせいならLPFで対応できるかも

③専用のケーブルで室内に引き込む

があり,そもそも①を前提に考えていたので②③は後回しにしていた(①の実施にあたりラズパイZERO2を調達する予定なのだが4か月も技適待ちなのである)

SDRサーバ

丁度良いので運用は先になるがSDRサーバを試す

サーバはarmbianでセットアップされているNano Pi NEO2があるのでRTL-SDRを試す

IMG_20220201_210215.jpg

RTL-SDRは以下で説明されているが簡単には動かない

https://osmocom.org/projects/rtl-sdr/wiki/Rtl-sdr

いろいろ嵌ったが次の手順で行えば動作する(実行時のメッセージは省略)

開発環境設定

$ sudo apt install cmake
$ sudo apt install libglib2.0-dev

DL&コンパイル

$ mkdir SDR
$ cd SDR
$ git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git
$ cd rtl-sdr/
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON
$ make
$ sudo make install

(注)コマンドは「/usr/local/bin」にセットアップされる

動作環境設定

$ sudo ldconfig
$ sudo cp ../rtl-sdr.rules /etc/udev/rules.d/
$ sudo su
# echo 'blacklist dvb_usb_rtl28xxu' > /etc/modprobe.d/blacklist-rtl.conf

(注)「rtl-sdr.rules」は既にコピーされているかもしれない

再起動

$ shutdown -r now

嵌った時

cmakeでエラーになるとか,makeでlibusb.h が無いとかリンクでライブラリが無いとか嵌ることがあるが「libglib2.0-dev」のインストールで解決するようだ

もしエラーが消えないなら追加で以下を試してみると良い(追記:クリーンインストール時,以下が必要であった)

$ sudo apt install libusb-dev
$ sudo apt install libusb-1.0-0-dev

テスト

$ rtl_test

サーバ起動

$ rtl_tcp -a 192.168.xxx.xxx

(追記:以下で良い)
$ rtl_tcp -a 0.0.0.0

(オプション)

Usage: [-a listen address]
[-p listen port (default: 1234)]
[-f frequency to tune to [Hz]]
[-g gain (default: 0 for auto)]
[-s samplerate in Hz (default: 2048000 Hz)]
[-b number of buffers (default: 15, set by library)]
[-n max number of linked list buffers to keep (default: 500)]
[-d device index (default: 0)]
[-P ppm_error (default: 0)]
[-T enable bias-T on GPIO PIN 0 (works for rtl-sdr.com v3 dongles)]

(チューナーが2個の場合)

IMG_20220201_210250.jpg
Found 2 device(s):
0: Realtek, RTL2838UHIDIR, SN: 00000001
1: Realtek, RTL2838UHIDIR, SN: 00000001

(1を選択して起動)

$ rtl_tcp -a 192.168.xxx.xxx -p 1234 -d 1
SDR#

①で「RTL-SDR TCP」を選択して②を実行

WS_001.png

IPアドレスとポート番号(デフォルトが1234)を入力

WS_002.png

SDR#はAGCを選択しても保持されないようなので毎回起動時にチェックする(サーバ起動時に選択もできるようだ)

HDSDR

ExtIO_RTL_TCP.dll」を入手してセットアップ(HDSDRのフォルダーに置く)する

起動して①のSDR-DeviceでIPアドレスとポート番号を入力しようとしても入力できないので②のoptioonsの「select input」→「Realtek RTL2832」を実行すると入力できるようになる

WS_011.png

(起動時は入力できない)

WS_012.png

(「Realtek RTL2832」を実行した後は,先に入力されているIPが選択された状態になる)

WS_013.png

ここで「192.168.xxx.xxx:1234」と入力しようとすると入力途中でハングアップする

ハングアップしたら強制終了しても再起動でハングアップするのでHDSDRのフォルダーにある「delete_settings.cmd」を起動前に実行する

IPアドレスとポート番号の入力はカット&ペーストで行う(入力途中に接続にいってハングアップしていると思われる)

停止して入力すれば問題ないようだ

マグネチック・ループアンテナを設置

  • 2022/01/29 20:26

マグネチック・ループアンテナを野外設置するのに主に防水対策のため手を加えた

給電部を解体,穴あけ加工した(ダイソー製)100均タッパーに通す

IMG_20220129_143920.jpg

アンテナ部であるフラループはタッパーとホットボンドで固定し隙間を埋めた

タッパー内は,4C-FBのエレメントからRG174(1.5D-2V相当)に繋いでバラン(フェライトコアで3回巻き)を設置し,出力はFコネ(メス)にした(インピーダンスが食い違うけど受信のみなので良いでしょう)

Fコネ(メス)のシールド部の素材が半田付けが困難で(前回アルミでやってみて駄目だったので)銅板を間に入れた

RG174シールドと銅板は半田付け,その他は圧着で接続している

IMG_20220129_152734.jpg

本体はカラフルなのは良いけど繋ぎ目からの浸水とプラスチックは紫外線でボロボロになるので全体を灰色のテープを巻いた

IMG_20220129_152921.jpg

この形は設置するのが難しい・・・

評価段階なので最終的にどうするかは考えるとして暫定で引っ掛かる所にぶら下げた

ダイポールアンテナの方は取り外し(これから)改良する予定

IMG_20220129_161346.jpg

昼間に中波を受信してみると感度は上がったがノイズが増えた

ガルバニックアイソレータをアースでノイズは除去できたので良い感じではある

ノイズを拾いすぎる感じがするので周辺の状態を見直す必要があるようだ

(思い出となるが)

1970年代では外に簡単な線(アンテナ)を出すだけで十分なクリアな受信ができたのだけど・・・

現代だとノイズの元となる機器が多すぎるだろうか,ラジオを聴くと解かった簡単にノイズを拾ってしまうように思える

アースによる効果が大きいようなのでバーチカルアンテナの方が良いのかな

マグネチック・ループアンテナを作る

ネットの情報を元にノイズを拾いにくく簡単に作製できるマグネチック・ループアンテナを作ってみた

同軸は余っている4CFBを使うため円状で固定させるのが困難と思ったのでダイソーでフラループを購入しておいた(置いている店舗が少ないようだ)

IMG_20220123_164453.jpg

ループ状にするためには8個のパーツを繋いでいくのだが,片側の取付け部分は塞がれているのでドリルで空ける

IMG_20220123_165619.jpg

フラループはループ状に組むと直径は640mmである

ネットでは1000mm位とあるが,中波を下限とするためらしいので短波帯以上なら問題ないかと

サイズは自由というサイトもあったので,先ずは評価してみようと思う

IMG_20220123_170133.jpg

ループの接続と給電部をどう取り出すか悩んだが,繋ぎ目より途中を開く方を選択

IMG_20220123_171315.jpg

先端のエレメント剥いて1回転前のシースを剥いてシールドへ差し込んで接触させる

IMG_20220123_172043.jpg

接続に半田を使うのは抵抗が増えるので圧着の方が望ましい

IMG_20220123_172718.jpg

接続部をテープで養生して完成

IMG_20220123_174812.jpg

ケーブルを取り出すため開いた部分をテープで塞いだが野外で使うなら水切り用に開けておいた方が良さそうと気付いたので課題にしておく

IMG_20220123_174817.jpg

材料さえ揃っていれば30分もあれば完成するくらい簡単だった

NanoVNA

訳のわからぬ結果となったけど大丈夫かな

(1~30MHz)

IMG_20220123_193453.jpg

(70~150MHz)

IMG_20220123_193511.jpg

評価

室内試用での評価

中波:僅かに感度が上がった

短波:室内なのにアンテナとして効果はある

ノイズはアースを併用するとかなり減るようだ

フェライトバーもどきを作ろうとして失敗

中波AMラジオのバーアンテナを大きくしたいのだが安価に売っているところが無い

壊れ物なので悩んで結局AliExpressで注文したが(旧正月も近いせいもあり)到着までしばらく掛かるようだ

そこで代用品は無いものかとフェライトについて調べてみると,これはかなり難しいことが判った

だが材質と特徴からもどきは作れるかもしれないと思い挑戦することに

(材質)

酸化鉄を主成分にコバルトやニッケル,マンガンなどを混合焼結した磁性体

原料を1,000~1,400℃の高温で焼き固めて製造しセラミック化

(特徴)

バーアンテナであるフェライトバーはソフトフェライト(磁界に触れると磁石になり、磁界を取り去ると元に戻り磁気が無くなる)

磁力は強いが導体ではなく電気抵抗は大きい(電気を通しにくい)

試案

原料をみて思ったのが,これって使い捨てカイロの材料に近くないかってこと(前々から使用済使い捨てカイロの使い道を模索していたので)

磁力は強いが導体にしてはならないので磁性体を散りばめるようにすれば良いのでは

セラミックにすることはできないのでセメントで固めてみるか(ノリは混ぜにくいから)

材料

IMG_20220122_125103.jpg

使い捨てカイロの材料

IMG_20220122_125213.jpg

作製

①厚手の模造紙で筒を作る(コイル巻き用に購入していたパイプを利用)

IMG_20220122_125900.jpg

②片方を塞ぐ

IMG_20220122_130530.jpg

③使い捨てカイロとセメントを皿に取り出す(1:1)

IMG_20220122_132022.jpg

④筒の量より少なかったので使い捨てカイロを倍にして混ぜる(2:1)

IMG_20220123_132301.jpg

⑤給水して更に混ぜる

IMG_20220122_132450.jpg

⑥筒に押し込み乾燥

IMG_20220122_133540.jpg

結果

1日置いて固まったようにみえたので模造紙を外そうとしたら砕けてしまった(固まってはいたが柔かった)

エナメル線を巻いてQを確認するとことまでいかなかったので失敗である

模造紙で包んだで状態では既存ラジオのバーアンテナに近づけると感度が(少しだけど)上がったのでもしかしてって思ったのだが残念である

硬化が弱かったのは使用したセメントがセメントというよりモルタルだったため(余分な砂があったのか)ちょっと悔しいので再度セメントを調達して挑戦してみたい

模造紙を包んだまま使う手もあるかな

このぐらいの愚かな挑戦も良いだろう

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