2025年4月23日水曜日

Minimal 90deg Hybrid Splitter / Combiner

スモールループ、アクティブダイポール、ミニホイップいろいろ作りましたが、それぞれ長短があって、落としどころが見つかりません。
組み合わせてみたらどうなるんだろう?と思ってWebを眺めていたら、こちらのサイトに行き着きました。

「R&S HE-015 Active Antenna」
 
掲載されている写真を見ると、コンバイナーは「Anzac JH-6-4」のようです。
 
主要部品のJH-6-4もDigiKeyに掲載されていますが、価格が法外です!
 
データシートはこちら
 
JH-6-4 または同等品が何でできているのか?どのように機能するのか?
とあるフォーラムで尋ねてみたところ、たくさんのご教示を頂きました。
まだ理解できていないところが多いのですが、主なところは

・2つの直交水平ダイポールで水平方向の無指向性を実現したい場合は、90°カプラと組み合わせる必要があ。これはターンスタイルダイポールと呼ばれる。

・JH-6-4 は非常に複雑で、高精度値のコンデンサとインダクタを使用しているため非常に高価であり、応答曲線を最適化するために多少の調整も必要になると思われる。

・1:1トランス1個とコンデンサ2個、インダクタ2個を使って、狭帯域90度ハイブリッド合成器を作ることもできる。

・広帯域90度合成器が必要な場合は、センタータップ付きのトランスとインピーダンス整合トランスが必要。例えば100:1の帯域幅が必要な場合は、インダクタとコンデンサをそれぞれ16個ずつ用意する必要がある。

JH-6-4が高価な理由は、ちゃんとあるようです。
すこし狭帯域な回路例もご教示いただいたのですが、なかなか難しそうです。
諦めきれず、「90度ハイブリッド」の市販品を検索してみたところ、Mini-Circuitsの製品が、それなりのお値段ですが、比較的簡単に入手できるようです。
いくつか検索してみましたが、SCPQ-10.5+が一番安かったです。
 
データシートを見て驚きました。
データシートの右下にある回路図は非常にシンプルです。
実際にバイファイラトランス1個と抵抗1個なのでしょうか?
それとも単なるイラストでしょうか?
 改めて尋ねてみたら
・トランス結合やその他の要素が何らかの形で「操作」されて必要な位相シフトが生成されない限り、これが実際の回路ではないと思います... との事
そりゃそうだよな。と思いつつ、少なくとも巻線間の容量はあるはずなので、
コイルが 10uH で、巻線間の静電容量が 4pF (2x2pF) と仮定して、シミュレーションしてみると、約 25MHz あたりでハイブリッド的な動作をするようです。

元の図はMini-Circuitsから拝借

目的は、二つの信号の合成ですが、シミュレーションのやり方が分かりません。orz
スプリッター兼コンバイナーとして動作するようなので、対向させて(分割+合成)入出力を比較すれば、当たらずも遠からずの特性を観察できそうです。
100pF のコンデンサを追加すると、3.5MHzを中心にスプリッター/コンバイナーとして動作しそうです。


簡単な回路なので、作ってみたいと思います。

この時点では、二つのコイルは共振回路ではなく、トランスだと思い込んでいたので、例のコモンモードチョークを投入するつもりでした。

ARCADの実体図と削った基板
手抜きで、装着してあった1mmφのエンドミルで削りました。SMDの抵抗とコンデンサがギリギリのセーフでした。hi

さて、ぼんやりLTSPICEの回路を眺めていて、どこかで見たことがあるような気がしてきました。
そうです。「トロイダルコア活用百科」でした!
366ページ(私が持っているのは旧い版)から、クワッドレチャ・ハイブリッド (quadrature hybrid)として、数ページに亘って解説されていました。
ぼかしてます
コモンモードチョークのままだったら、大失敗まっしぐらでした。ヤレヤレ

コイルは、各1.6uH。T37-2に 0.4mmのホルマル線をバイファイラ巻きで目一杯の約20ターン。
コンデンサは、切りの良いところで100pFとして、シミュレーション再開です。

正常な結線
青線が、出力側のSumポート。赤線が出力側のダミーロードポートです。
共振があるので本質的に狭帯域ですが、7MHzから14MHzは使えそうな気がします。と言うか、実際には違いが分からないかも?

反対の結線
出力側の基板を引っくり返したときのシミュレーションです。
このディップの深さで、実物のQ(仕上がり具合)が判断できそうな気がします。

現物はこんな感じです。

NanoVNAで測ってみました。
通常接続
反対の位相で対向
思ったよりブロードでした(目盛の設定ミス?)

反対接続
           同じ位相で対向
一番深いディップは-23dBでした。
予想よりも落ちたので、まあまあかな?

具体的な使い道は、これから考えます。hi

2025年4月21日月曜日

NWC - 長距離潜水艦アレイの新たな生命

3月初旬から4月初旬まで(私の観察範囲では)、見えなくなっていた19.8kHzのNWC。

大規模改修のための停波だったようです。

「New lease of life for long-range submarine array (長距離潜水艦アレイの新たな生命)」

という記事が、オーストラリア国防省のニュースに載っていました。

写真がいくつか掲載されています。


これは可変インダクタでしょうか?

支えている柱などがテカテカしているのは、全体が(ボルト・ナットに至るまで)樹脂を含侵させた木材で出来ているためのようです。

―・・・―

身近なところでは、ウッドデッキに使われている素材です。

そう言えば、ちょうど10年前に引っ越したのですが、

何かに使えそうな気がして、ウッドデッキの廃材を確保していました。

軒下に放り込んでありますが、今も全く劣化がありません。

目の付け所は悪くなかったようです。

そろそろ(生きてる内に)、使い道を考えますかね? hi

2025年4月20日日曜日

PACCdigi 2025は零点

数日前のメールニュースで、PACCdigiがFT4,FT8もokになったのを知りました。

しかし、問題はマルチです。

このコンテストは、PAのプロビンスがマルチになっており、

ポイント×マルチ=スコア という建付けになっています。

1時過ぎにトイレに起きたついでに覗いたら、何局か見えていました。

KiwiSDRやWSPR受信機が動いていますが、5Wなら大丈夫でしょう。

さっそくRSTとシリアルナンバーが送れるFTRUにセットして、見えていたHSとUAを呼んでみました。

あっさりQSO出来ましたが、あとが続き(見え)ません。

眠くなってきたので、終了前ですが零点のログを提出しました。

そう言えば、12月に開催されるOK RTTYが、ずいぶん昔はOKの局数を最後に乗ずる建て付けになっていました。

コンテストから間もない、忘年会だったか?新年会だったか?

他界されたあるOMと、「ウチも零点だった」と盛り上がったのを懐かしく思い出しました。


2025年4月18日金曜日

NWC 19.8kHzの連続プロット

送信を再開した19.8kHzのNWC。

ときどき思い出して覗いて見ると、安定しているというVLFでもそれなりの変動があるようです。

帯域幅200Hz強の信号なので、ドップラーは観察できません。

仕方がないので、ピークとノイズのレベルだけでも見たいと思いました。

最初は、KiwiSDRの1チャンネルを割り当てたのですが、システムやLANの負荷、ソフト的な動作(ゴミ拾い?)で時々データが欠落するようで、面白くありません。

なにか良い方法が無いか思案していて、ふと思いついたのがPCマイク入力への直結です。

幾つか試して見ると、USBドングル型が良く見えました。

昔RTTYやFT8で使っていた中華製のワンコイン(実際は@300円ほど)ドングルで、コンデンサを交換したりして少しだけ手が入っていますが、ハード的にはゲルマラジオ未満かも知れません。hi

構成図

マイク代わりのアクティブダイポール(2SK170 x2)が拾った信号をドングルで受けて、SpectrumLabで表示した波形です。

20kHzの断続信号は新手のようで、KiwiSDRのデータベースには名札がありません。

この3日間ほどのピーク(緑)、ノイズ(ピンク)、中心周波数(水色)、ピークーノイズ(灰色)のプロットです。

2025-04-15 0000-2400 UTC

2025-04-16  0000-2400 UTC

2025-04-17 UTC 0000-2400 UTC

意外なことに日中もよく見えており、深夜(丑三つ時)が底のようです。

また、受信地と送信地の日の出と日の入り時刻に信号がドロップするようです。

今朝の状況です

スペクトラム

NWC-Spc_2025-04-17_1845-2300z

プロット

NWC-Plt_2025-04-17_1300-2300z

大圏図


まだ観察し始めたばかり、分からないことだらけです。


2025年4月14日月曜日

IG-RY WW RTTY - Skimmer SWL

先週末、IG-RYコンテストが開催されました。

https://www.ig-ry.de/ig-ry-ww-contest

ご招待いただいてたのですが、KiwiやWEB-888の受信機類の停止と再起動に手間がかかるので、今回はRTTY SkimmerのSWLにトライしてみました。

SCC RTTYを引き継いだ形ですが、日程の変更などもあってマイナーなポジションにとどまっており、折からの磁気嵐?もあってか、低調だったようです。

もちろん、アンテナがプア(アクティブダイポール)な所為もあります。

ユニークコールは66局でした

JA1IE 栗田OMが3バンドで見えていました

日中の7MHzで見えていたJA3DLE/1さんや7L2VPLさんたちは、コンテストではないかもしれません。

Top 10 countries

Qs by band


Continents

次回は、受信機の保護回路を用意して、QRPでも良いので参加してみたいと思います。

2025年4月11日金曜日

ディプレッション・リグ

Webで探し物をしていたら、K3NG OMの"Radio Artisan"というブログに行き着きました。
目的の情報とは違いますが、直近の「ディプレッション・リグ (The Depression Rig)」という記事に興味をひかれました。
自分たちが選んだとはいえ、アメリカの皆さんも大変ですね。

また、言及している"FETer"は初めて見る言葉でしたが、FET 1石のトランシーバーでした。
面白そうですね。


2025年4月8日火曜日

NWCの復活

3月初旬から見えなくなっていた、19.8kHzのNWCが復活したようです。



今朝は良く入っていました。

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2025/04/09 追記

NWCかどうか?

地元の局で確かめるべく、南オーストラリアのVK6QSにアクセスしてみました。

間違いないようです。



2025年4月6日日曜日

アクティブダイポール - 弓弦形エレメント

懸案の雨対策ですが、せっかくダンポールを使っているので、その撓りを活用したいと思います。

と言うか、当初はエレメントの長さを片側1mと想定していたので、添わせるしかありませんでした。

(最寄りのホームセンターで買えるのは2mものが最長)

実際に作ってみると、KiwiSDRを前提にすると1mは明らかに長すぎました。

切り詰めていくと、片側50Cmでも長すぎるような感じです。

ミニホイップのプローブを考えれば、先に気が付きそうなものですが・・・

現物をいじっていて、思いついたのがこの形です。

AD370(上)、2SK170 x2(中)、3SK291 x2(下)

エレメントとダンポールの両端をテグスで結び、弓状にしてみました。

結び目に雨水が着きますが、もし影響が大きいなら、やりようは色々あるでしょう。

一番下は、SMDの実装を工夫してみたアクティブダイポールの最新版です。

所謂エージングを軽く見ていましたが、作った直後と2~3日経過してからでは、結構違いがあるようです。

その間にお亡くなりになる場合もありますが・・・

2~3日様子を見たいと思います。

2025年4月4日金曜日

アクティブダイポールは雨が苦手?

KiwiSDRのSNスコアを見ていると、AD370と2SK170x2のアクティブダイポール組の値が良くありません。

どうやら雨の後は、ガクンと下がるような気がします。

エレメント自体が濡れるのは仕方が無いのですが、添わせているダンポール(FRP製のトンネル支柱)との間にも雨水が溜まるのが良くないようです。

と言うのは、1mくらいまで近づくとノイズフロアが変動するくらい敏感なのです。

エレメントの傍で手を動かすと、貴方はテルミンか?と言うくらい影響します。hi

このあたり、ひと工夫も二工夫も必要なようです。

それでは聞こえなくなるか?というと、そうでもありません。

感度と一緒にノイズフロアも下がる感じで、VLFのアルファ航法波がよく入感していました。

もっとも、VLFは海中の潜水艦でも受信できるそうですから、あまり影響が無いのかも知れません。

今朝は3波が聞こえていました

念のため、フィンランドの局にアクセスしてみました。

この局は、300mのワイヤーアンテナを使っているとの事。Mapを開いてみると、素晴らしいロケーションです。

300mのラインを引くと、こんな感じになります。

素晴らしい!

我が家に当てはめると・・・

見ない方がよかったかな?

まぁ、無い物ねだりは止めておきます。hi