ぺえじBCL情報とGNSS情報、日々の雑感をテキトーに。[アンテナ]約3ヵ月ぶりの更新です。活動の主軸がツイッターのほうに移ってしまい、さらにとある事情もあって、ついつい更新をサボッているうちに年を越してしまいました。いちおうまだブログは続けるつもりでおります。本年もどうぞよろしくお願いいたします。ツイッターのほうで先行して投稿しましたが、私が自宅で使っているBCL用受信アンテナの実力比較結果(劣悪環境時)についてご紹介します。自宅は中波の送信所が近い強電界地域で、しかも今の季節は階下や近隣のエアコンによるローカルノイズが激しく、中短波受信を楽しむにはなかなか厳しい環境になっています。303WA-2)の2本です。(画面中央のホイップアンテナ)これら2つのアンテナをKiwiSDRのウォーターフォール画面で比較してみます。常用している自作MLA(BCL-LOOP10)のほうです。階下のエアコンが動いている状態では、8MHz以下のノイズフロアが高くなります。2MHz付近がかなり持ち上がっているのがわかります。この状態では、中波DXの入門局であるDWNX(1611kHz)は受信できません。Betarや850kHzのKICYは受信できます。つづいて、303WA-2のほうです。303WA-2は普段は非常に静粛なアンテナなのですが、階下のエアコンが動いている状態ではかなり広範囲にノイズフロアが上昇します。このことから、エアコンが出しているノイズは主に電界成分が多い、ということがわかります。5.5~8MHz付近の上昇が激しく、この周波数帯は実用になりません。中波帯の感度が低いのはこのアンテナのもともとの特性のようです。次に、特定の周波数での受信状態を比較してみます。2つの周波数での受信の様子を動画でキャプチャしました。BCL-LOOP10の順にアンテナを切り替えています。アンテナを303WA-2に切り替えたとたんに、ノイズフロアが20dB以上ブワッと上がって音楽が聞こえなくなっています。BCL-LOOP10の順に15秒おきにアンテナを切り替えています。こちらの9MHz帯ではほぼ互角の結果でした。聴感上では差がありませんが、WF画面で見ると、303WA-2の時にわずかにノイズフロアが上がり、周期性のノイズも重畳しているのがわかります。このように、ローカルノイズが重畳した劣悪環境下では、磁界検出型のスモールループアンテナが有利であることがわかります。いちおう念のために断っておきますが、今回は劣悪環境下での比較結果です。エアコンが稼働していない季節には、逆にパッシブ型である303WA-2のほうがノイズフロアが低くなる場合が多いです。私のところで5MHz帯のAIR地方局や4930kHzのVOAボツワナなどを聞く時には、303WA-2のほうが良好に受信できます。以上、年末に行ったBCLアンテナ比較結果でした。[アンテナ]現在、中短波用アンテナとしてメインで使っているのは、BCL-LOOP13rev2.0(+フラフープループ)とBCL-LOOP10(+三角ループ)です。どちらも非同調の広帯域ループアンテナで、分配してKiwiSDRサーバにもつないでいます。これ以前には、同調モードがある「ΔLOOPX」を使っていたのですが、自分の製作スキルの問題からいまひとつ動作不調で、原因究明のためいったんおろしていました。同調させた時の信号がググッと持ち上がる感触がなんとも良かったことを思い出し、今回ようやく重い腰を上げてメンテナンスと再調整を施しました。「ΔLOOPX」は、大阪在住の影山OMによって考案・製作されているΔLOOPアンテナシリーズの最新作です。(といっても、もう3年以上経ってるけど)同調モードのΔLOOP7と非同調モードのΔLOOP9を1つの回路に合体させたもので、両者を切り替えて使用します。差動AMPによって信号が平衡化されているので、室外から室内への信号引き込みは同軸ケーブルではなくLANケーブルを使用します。最新回路図と製作TIPS(zipファイル)ΔLOOP7とΔLOOP9(ΔLOOP10)は、それぞれ基板付き製作本がCQ出版社から出ていましたが、すでに絶版となっています。上記のサイトではユニバーサル基板でΔLOOPXを製作されています。これまた大阪在住のpupさん(JG3PUP)が、上記製作本の基板を利用しながら合体させてΔLOOPXを作ることができるアダプター基板(+室内BOX基板)を設計・製作されていました。アダプターPCBが完成しました。ありがたいことに、当時この基板を頒布していただけるチャンスに恵まれました。入手したのがちょうど2年くらい前でした。写真の右が室外AMPユニット、左が室内BOX(pupさん製作)です。AMPユニットの真ん中の茶色い部分が製作本の付属基板2枚、その両脇の黄色い基板がpupさん製作のアダプタ基板です。各基板を接続するビニール線が不必要に長い状態だったので、今回は短く詰め直し、さらに差動AMPのヌル点調整を行いました。前回の調整時はうまくヌル点に追い込めなかったのですが、今回は細かく慎重に行うことで正常に追い込むことができました。トランジスタの個体ばらつきが大きすぎて調整範囲に入ってないのかと思いましたが、そんなことはなく、トランジスタ交換はせずに済みました。次に室外に設置します。家のベランダがアンテナだらけで手狭になってきたので、今回は「のぼりベース」と「のぼりポール」を使ってみました。近所のホームセンターで見かけて衝動買いしました。ポールは最大3mまで伸びます。製作しておいたループエレメント部をのぼりポールの先っちょに取り付けます。その根元にΔLOOXユニットをタッパーに入れて仮止め。頭でっかちすぎて、風で結構ユラユラ揺れてます。短い状態ならなんとかなりそうだけど、ポールを上に伸ばすのはちょっと現実的でない感じ。うーん、のぼりベースは失敗だったかも...設置後の受信状況を見てみました。夕方の7260kHz(モンゴル)で既存のアンテナと比較します。非同調モード・BCL-LOOP13rev2.0聴感上はまずまず悪くない感触です。既存のBCL-LOOP13rev2.0と比べると、信号レベルもノイズレベルもたいぶ高いです。BCL-LOOP13のほうは、KiwiSDRでの運用を意識してかなりゲインを抑えた設定にしているので、なおさら目立ちますが、ΔLOOPXのほうはややゲインを取り過ぎかもしれません。同調モードに切り替えてみました。同調モード同調用のボリウムダイヤルを回して、画面の周波数範囲のレベルが最大になるように調整しました。信号がググッと上がり先ほどの非同調モード時よりもさらにレベルが上がりました。これはなかなかに気持ち良いです。同調範囲を調べてみると、Low側が2.5~12MHz、High側が11~16MHzぐらいで、影山氏オリジナルのものより上限周波数が低くなっています。信号/ノイズともにレベルが高すぎるかな。聴感上は非同調のBCL-LOOP13のほうが落ち着いて聴ける感じです。この辺りは各人によって好みが出そうなところですが、私は信号レベルがやや下がってもノイズレベルが低い静かなほうが良いですね。非同調側も同調側も少しゲインを落としたほうが良さそうです。このままでも実用にはなるので、もう少しを様子を見ることにします。休眠中だったΔLOOPXをうまく復活させることができて一安心です。[アンテナ]前回の記事からの続きです。約3ヵ月ぶりになりますが、KiwiSDR用のアンテナとして使用しているフラフープループアンテナの性能改善作業です。今回は、フラフープをもうひとつ追加して「ループの並列化」を行いました。理論的には、ループの数を増やすと、アンテナゲインが上がりノイズフロアが下がる(つまりS/N改善)効果があるようです。それを実際に体験すべく実験してみました。overview今回はこちらのフラフープ(直径80cm)を使用します。ちなみにこのフラフープは「アルインコ(ALINCO)」製です。無線機メーカーとして有名ですが、フィットネス事業なども手掛けており、多角的な事業展開をやっているようです。アンテナエレメントとして使うのは、100円ショップとホームセンターで買ってきたアルミワイヤです。今回は線径がちょっとだけ太い100円ショップのほうを採用します。このアルミワイヤをフラフープの中に通していきます。フラフープのパーツは中が貫通していないので、ドリルで穴を空けました。パーツは16個もあるので、地味に大変でめんどくさい。こちらはアルミワイヤを通す前の仮組立状態の絵です。ワイヤを外に引き出すためのジョイントボックスを付けました。16Φのサイズがジャストフィットします。上の絵のように実際に配置してみました。上のほうが現在運用中のフラフープ、下のほうが今回追加したフラフープです。文字通り並列(パラレル)接続で、各ループの出力を同時にヘッドアンプ(BCL-LOOP13rev2)に入力しています。実際に受信してみた感触ですが、悪くはなさそうです。いうか、あまり良くなった感じもしない...とりあえず改悪にはなってないので、しばらくこのまま様子を見ることにします。暑い季節になって階下の古いエアコンがガンガン動き出したので、ノイズフロアが上がってちょっと定量的な評価がしにくい状況になっています。後日にタイミングを見計らって、詳しい性能比較をやってみたいと思います。[アンテナ]最近、我が家のBCL受信でメインに使っているアンテナ(80cmフラフープループ+BCL-LOOP13rev2)のノイズフロアが上がり気味だったので、各部の点検とゲイン再調整をしてみました。雨ざらしで使ってるので、端子の腐食で接触が悪くなっていたのが原因だったようです。端子をつなぎ直して養生し、ついでにアンプゲインを少し絞り気味に再調整することで、なんとか元のノイズフロアに復活しました。Kuwait(15515kHz)を受信してみたのが下の画像です。他のサブのアンテナとの受信比較もしてみます。ホイップアンテナノイズフロア:-110dBm付近というわけで、少し恣意的な結果ではありますが、磁界成分を拾う微小ループアンテナ(1)(2)のほうが、電界成分を拾うアンテナ(3)よりも10dBほど低いノイズフロアになっています。これは、ローバンドなど他の周波数帯でも同じような傾向です。これだけ見ると、ノイズが10dB低いループアンテナのほうが圧勝のような印象ですが、実は肝心の信号レベルも数dB下がっているので、S/Nとしてはさほど大きな差があるわけではありません。確かに、今回のような夕方のハイバンドでは、ループアンテナのほうがS/Nが良く、了解度が勝っていますが、逆に深夜のローバンドに関しては303WA-2のほうがループアンテナよりも信号ゲインが高くなるので、たとえノイズフロアが高くても、S/Nとしてはわずかに上回り、了解度は303WA-2のほうが良くなります。アンテナの形式として、微小ループのような磁界成分を拾うタイプのほうが性能的に有利、と一般的に言われており、理論的にも確かにそのとおりなのですが、実際にはいろんな視点で細かく見ていくと、一長一短があることがわかります。このことはKiwiSDRサーバーを公開するようになってから、かなり痛切に感じるようになりました。長中短波帯(~30MHz)全部をまんべんなくカバーする受信環境を作るのは意外と難しくて骨が折れます。