DX-SR9でDRM放送を受信。

試行錯誤していたアルインコの名機DX-SR9を使ったデジタル短波放送DRMの受信。ようやく音声のデコードに成功した。

使用環境
・受信機 Alinco DX-SR9M FW1.07 + アンテナ EDX-3 + 室内設置ロングワイヤー3.5m
・パソコン HP ENVY14 Windows11 Professinal 64ビット版
・サウンド Creative SoundBlaster Digital Music PX
・SDRソフト Dream 1.13
・受信日時 2021年11月28日 11:50 JST
・放送局 中国之声 17830kHz

受信方法
1.サウンドアダプタのLINE-INにSR9のIQ出力を接続。
2.サウンドアダプタの入力レベルを「32」に設定。
3.SR9の受信周波数を17824.80kHzに設定。(放送周波数-5.2kHz)
4.SR9の受信モードをSDRに設定。
5.Dreamを起動、入力デバイスと出力デバイスを設定。
6.ある程度デコードが進むとチャネルが選択できるようになるので1のaac Monoを選ぶ。
7.MSC(Main Service Channel)のデコードに成功すると音声が出てくる。

これで長いときは3~5分程度連続して受信ができた。音声はエラーのためにデジタルなノイズ混じりだが、女性アナウンサーが喋っている中国語であることとBGMが鳴っていることは判る。SR9でのDRM受信が難しいのには理由があって、SR9のIQ出力の周波数特性がフラットでないことと、サウンドアダプタの下限周波数が0ではないことが主な原因。

SR9のSDR機能のうたい文句では帯域幅が48kHz以上と表現されるが、これはSDRソフトのKG-TRXがL+RでIQ信号の両側を利用しているためで、dreamなど通常のSDRはサウンド入力を単純にIF入力として扱うため+24kHz側のみをIFとして扱うことになる。もっともSDRソフトがIQ両側を利用できたとしても、サウンドアダプタの下限周波数付近はまともに扱えず24kHz連続ではなくて中央部分が欠けてしまうから、DRMで使われるOFDMでは受信周波数を中央に持ってくることはできない。けっきょく片側の帯域に収めてデコードにかける必要がある。しかも+24kHzの帯域といっても周波数特性はフラットではなく、7kHzくらいから徐々に低下して12kHz付近では-20dBって感じだから、まともにフラットなのは8kHz未満ってところだと思う。アマチュアの狭帯域デジタルみたいに帯域幅3kHz/6kHz以下ならこれでも良いけど帯域幅10kHzのOFDMみたいな広帯域デジタルだとエラーが多くなる。

そもそもKG-TRX以外の動作を保証していないSR9の仕様に文句を言っても仕方がないので、できるだけデコードに成功できるやり方を考えると、SR9はSDRモードに切り替える直前の受信周波数がIQ出力の下限周波数=0Hzになるので、これを+側にオフセットさせる必要がある。DRMの帯域が10kHzなので受信周波数を放送周波数の-5kHzにしてやれば0~10kHzに収まって良いのだが、0Hz付近はサウンドアダプタ側の下限にひっかかって取り込めないのでさらに200Hzオフセット。合計で-5.2kHz下げて17824.80kHzを受信状態でSDRに切り替えればDRM放送の信号がIQで200Hz~10.2kHzの範囲に収まる。下限はサウンドアダプタの特性に、上限はSR9の特性に阻まれるようなイメージ。このへんは環境や個体差に依存するから試行が必要。ただし、どんな環境であってもベストポジションがあるのは-5.0kHz~-7.0kHzの間のはず。次のIC-R8600の画面からイメージできると思うが、-5.0kHz未満ではOFDMの一部が欠けるため不可。

放送周波数の中心。前後5kHzに信号が分布する。
帯域の下限より少し下からIQに現れるようにする。

あと入力レベルも結構シビアで大きければよいというものでもない。むしろ小さすぎるくらいのほうが好結果。自分の環境では入力レベル30~36なら比較的スムースにデコードが進む。この数字自体に意味は無くて相対的な値だからこれも試行が必要。

ちなみにSR9にコリンズメカフィルを装着しているがIQ出力はIFフィルタの入力側を分岐して取っているので関係なし。標準のムラタセラフィルでも変わらないはず。

穴をあけずにロングワイヤーアンテナを設置したい。

ATU+ロングワイヤーアンテナを設置したい。でも家に穴をあたくない。

すきまケーブルも能がないから、窓ガラス自体を使うことにした。90年代でも車のリアウインドウに貼り付ける「ウィンドウマウントアンテナ」みたいのがあった。貼り付ける台が結合装置になっててケーブルを通さなくても電波の送受信ができる。便利そうだけど流行った感じはないし、第一電波のは生産終了。特許検索すると似た感じのものはいろいろ出てくるが、ほぼ車両の放送受信用アンテナか、UHF以上のTV受信および移動通信アンテナ。短波の送受信用ってのは海外も含めてやってる人が居ないか調べてみたがリサーチが足りないのか見あたらない。

今回設置したいのは短波用のATU+ロングワイヤーなんで、エレメントの中間を”窓で構成したコンデンサ“で電気的に透過させる。使い物にならないからかもしれないが、他では同じようなものが見つけられなかったし、世界初かもしれないから「TYKスタイルアンテナ」と呼称しよう(大袈裟)。概念図としては次のような感じ。

銅板二枚を極板として窓ガラスを挟んだものをロングワイヤーのエレメントに割り込ませる。ATU、RFアース(ラジアル)は室内に置く。これで建物に穴を開けることなく屋外にエレメントを伸ばせる。屋外のエレメントは屋根を使って上方向に伸ばしても良い。

カップリングコンデンサみたいなものだが、ローバンドや中波受信にも使いたいし静電容量がある程度必要になるからちょっとだけまじめに検討する。中波ゲルマラジオの電灯線アンテナには100~200pFを挿入してたし、手動のアンテナチューナーや例の人工RFグラウンドでも280pFあたりを使っている。これらのことから、このコンデンサの容量は100pF~200pF以上を確保したい。

静電容量の目標を200pF以上、ガラス窓の厚み4mm、比誘電率を6 (ガラスの比誘電率は5.4~9.9)として、計算できるところで極板の面積を求めてみると20,000㎟で260pF以上になるらしい。手持ちの銅板(厚さ0.3mm、普通のハサミで切れる)の幅が200mmなので100mmの短冊にするとちょうど20,000㎟。銅板そのままだと酸化してしまうから表面保護テープで覆って端子部分はハンダメッキ。

実測で280pF程度。計算値と10%未満の差で、まずまずの出来。


これを窓に貼り付けたら、近くにATUを設置して室内側の極板にATUのアンテナ端子を接続、屋外のワイヤーエレメントの一端を屋外側の極板に接続。ATUのGND端子は3mくらいのラジアル線を接続。ラジアル線はバンドごと1/4λの線を複数用意してもよいが、人工RFグラウンドを使うと1本でも良いのですっきりする。

窓のコンデンサはライデン瓶と同じ「ガラスコンデンサ」で、窓枠から十分離れており乾燥した状態なら200Wくらいなら耐えられるはず。アンテナ系としては「短縮コンデンサ」として機能する。

良いところ。
・建物に穴をあける必要がない。
・屋外の設備が単純。
・機器類を室内に設置できて劣化が防げる。メンテナンスしやすい。
・短縮コンデンサの働きで実効長が増加。
・調整はATUに任せられる。
・保安用アースに壁コンセントのアース端子が使える。

悪いところ。
・コンデンサで損失が生じる。
・室内の電界が強く建物内の機器にインターフェア(障害)が出やすい。
・室内のケーブル類の高周波電圧に気を遣う。
・送信時に極板が外れると電気的に危険。

使用上の注意。
・二重ガラスは不可。線入りガラスや金属蒸着ガラスは不明。
・ATUとケーブル類の周囲は電波防護の観点から送信時には近づかない。
・ATU、エレメント、コンデンサ、ラジアル線は高電圧がかかっている可能性がある。感電や放電による火災に注意。
・放電や発熱など異常がある場合は送信を停止して状態を確認。
・無線機や家電への回り込みに注意。ラジアル線からも電波が出る。

バリエーション。
・もう一つコンデンサを作り、RFアース(ラジアル線)も外に出す。(アンテナ側とは離す)
・磁石でコンデンサを固定して取り外しやすくする。
・銅板をアクリル板やガラス版に載せて密着性を確保する。
・増設用極板で静電容量を増加しローバンドの損失を減らす。
・ハイバンド中心なら極板のサイズを小さくできる。(13cm×13cmで100pF程度)
・ATU1ではなく1:9バランで整合して手軽な中波/短波受信アンテナに。

受信で確認したところ中波放送も受信できる。1:9バランで受信機のR8600につなぐと調整無しに短波帯だけでなく夜間は中波放送も聴き放題。窓に近い位置にR8600配置できればハイインピーダンスアンテナ端子(ANT3)で直結できる。

損失についてはもうちょっと検証が必要。これ以上の踏み込んだのテストはこれから。

おひさしぶり、iPhone。

3年ぶりくらいにiPhoneを使った。

iOSも最新の15のなんとか。自分のものでは無いから自由にAppを入れられない。基本的には標準AppとSafariを中心に使うことに。iPhone7は心底がっかりしたから最新のアイフォーンはさぞかし改善したのか僅かながら期待していたのに。

おひさしぶり、iPhone。あいかわらずのゴミクズ使い勝手だね!

3年使ってないと中途半端にUIアップデートしてていろいろ変わっててどうするんだっけてなるのに、一番気にしていたテキスト入力まわりのストレスが全く変わってない。このUXたるやSMSの返信すら億劫にさせる。Appleは日本市場なんて全く相手にしてないのか、Appleは技術や余裕が無いだけなのか、Appleは日本語の理解に対する努力がまるで感じられない。

自慢のカメラも期待を裏切らない不安定さ。iPhoneは安定してるから()、とか何。

このiPhoneが自分のものでなくて心底良かった。

コメットのCAG-300Xを分解してみた。

ATUのラジアルアースをすっきりさせたくて調達したコメットのCAG-300X 人工RFグラウンド。

構造は前に使っていたクラニシのVC-519と同じはずだから分解するつもりはなかったが、やっぱりどうなっているのか覗きたくて分解。普通のプラスネジで止まってるだけなので何も問題はない。

VC-519は分解写真を他所でもみたことがあるが、CAG-300Xの分解写真はこれが世界初だと思う。

見事にクラニシVC-519と同一の構造。(→VC-519の分解記事)
クラニシがコメットへ技術協力したという記事を見かけたことがあるので納得の仕上がり。ちなみにCAG-300XはMade in Taiwan。物理的な配置もさることながら、特にバリコンに向かう小容量の二個のコイルの構造が完全に一致。物理的な違い以外の使用感で違うのはメーターの感度が良いくらい。CAG-300Xのほうが軸にカップリングが入っていたりセンサがプリント基板だったりして手が込んでいる箇所も見受けられる。

よく観察していると不穏な個所を発見。

まだ買って何日も経ってないんだけど。バリコン付近で放電するのを何度か見かけた原因はこれだった。この部分はLC直列回路の中間部分で特に高電圧がかかる可能性がある箇所だからこれはいただけない。クラニシのはここにプラスチックのカバーがしてあった。

線材の塑性変形で固定しているだけなので弾性で動いたのか、そもそも出荷時点検で発見できなかったのかは分からないけど、とにかく初期不良。気づかずに使い続けて焼き切れる前に気づいて良かったということにしよう。修正後はチューニングのポイントを掴みやすくなった気がする。

クラニシ製品でも自分が買ったものはどれも最初からおかしな箇所があって手直ししたし、クラニシ製品には「一般家庭で使う機器ではない」みたいな注意書きの赤紙が入っていたから、これくらいは自分でやれということなんだろう。コメットもそんなユーザを試す技術は継承しなくていいのに。

この手の製品が手動アンテナチューナほどに人気が無いのはクラニシVC-519の製品名が「ファジーカウンターポイズ」っていう怪しい感じになっていたことにも一因があるかもしれない。

VC-519の発売時期が正確に分からないが、90年前後に「ファジー理論」をもとにした制御方式が流行った時期がある。家電のカメラ、洗濯機、エアコンからエレベーター、電車までいたるところがファジー制御で、ハンディ機にもファジー制御でパワーセーブみたいなのがあったし、それってファジー制御じゃないやろみたいなのも多かった。今の自動車の自動ブレーキのほうがずっとファジーだと思う。

VC-519やCAG-300Xの操作感はアンテナチューナのようにビシッとVSWR1.0が定まるようなものではなくて、「なんとなくこのへんがRF電流最大かな」みたいなファジーな操作感になることが多い。VC-519の製品名が「ファジーカウンターポイズ」とかコイルのタップセレクタに「ファジーマッチ」とか書いてあるのは、当時の流行りものにあやかったんじゃないかと邪推する。

でも「ファジーカウンターポイズ」と聞いてラジアルアースの電気的長さを可変する機器だと推定するのは難しい。このへんの不整合が無ければ手動アンテナチューナなみには市民権を得られたはず。コメットの呼称「人工RFグラウンド」のがまだ製品の特性を理解しやすい。

DX-SR9にコリンズのメカニカルフィルターを装着。

DX-SR9本体に実装されていない機能のDSP対応と双璧をなす、本体に実装されていない機能のコリンズフィルター対応。

純正オプションとしてアドオン基板が販売されているものの、かんじんのフィルターはユーザの責任で入手してくださいという素人お断り状態。コリンズのメカフィルは2016年の初めに生産と販売終了ということだが、アルインコのオプション基板EJ-59UはAORのオプションを想定しているらしく、2021年時点ではインターネットを検索すれば入手先はいろいろ出てくるので今のところは困らない。それでもAORは既にアナログ機をすべて終了させているし、新品の単体フィルタを10k円未満で入手できるのがいつまでかは分からない。

Rockwell Collins to End Mechanical Filter Production – ARRL

無事にEJ-59U基板と貴重なフィルターを入手してもアナログ時代のICOMやYAESUのオプションフィルターと違ってユーザーの責任で本体基板の0Ωチップ抵抗を外さないといけないという素人お断り状態。送信改造するにはハンダゴテが要らないというのに。

試される技術力。



机上検討ではいまいち効果が分からないし、他人OM様のブログをあてにしようにも国内ではレビューが1エリアで1つくらいしか上がってないほどの人気ぶり。FT-817用のプレミア価格なCWフィルタと双璧をなす。日本のハムにとってコリンズメカフィル=ヤエスなのだろう。世界に目を向ければeHam.netでレビューしてくれててアルインコにも拾う神あり。ほぼ送信しない超YM(?)の稚拙なレビューでは役に立たないだろうからeHam.netのレビューを参考にすべきだが、一応感想を記す。

・実装したのはAM 6kHz 526-8695-010、SSB 2.5kHz 526-8694-010、CW 500Hz 526-8693-010。すべてAOR扱い。今回は基板のパターンを壊すことも無く、0Ωチップ抵抗を6個とも無くさず無事外せた。

AM:ノーマル(6kHz)は短波放送の分離が良くなった。ナロー(2.5kHz)もまあまあ聞きやすい。中波放送も(ムラタ9kHzと比べて)そこまでこもった印象にはならなかった。

SSB:ノーマル(2.5kHz)はまあまあ良い感じ。IF Shiftを少しずらすほうが自然に聞こえる。ナロー(500Hz)は狭すぎる。IF Shiftを調整すると使えなくはないがあまり使わないだろう。

CW:ノーマル(500Hz)とナロー(500Hz)が同じ帯域幅になった。コリンズを使っているという自負の念しかなくて意味がない。

AMナローはSSBのノーマル、SSBのナローはCWのノーマルが使われるので、短波放送とSSBがメインの目的としてはAMとSSBのコリンズフィルタを実装してCWは入れないほうがよかったかも。もう一つの選択肢のCW 250HzだとSSBナローに使うのはもっと厳しいと思う。

https://www.hamlife.jp/2014/06/20/alinco-ej59u-release/
このメカフィルを搭載した状態でDX-SR9J/Mをナローモードにすると、モードによっては帯域が狭くなりすぎて音が歪む場合があるという。」という記述がこの動作に該当するのだろう。

AMフィルタとSSBフィルタで短波放送が聞きやすくなったのは最大の収穫。

eHam.netのレビューを借用すると「エントリーレベルのトランシーバーにハイエンドレシーバーのフィルタリング性能を提供する」という表現は確かに合っている。