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SDRでHFを受信したかったが類似品で失敗

安価なドングルチューナーでHFを受信するには「RTL-SDR.COM V3」を使えば良いらしい

そこでAliExpressで探して購入したのだが(理由不明で)店が期間内に発送しなかったためクローズになってしまった(返金されるのかな?)

もう待たされたくないのでAmazonで購入したがチョイスミスで類似品を購入

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「RTL-SDR.COM V3」ではなく「RTL.SDR」である

パクり物だがFMやNOAAは問題なく受信できた

しかしHFは(Q-inputで対応しているらしいが)簡単アンテナでは駄目で,本物でもダイレクト受信ではそれなりのアンテナが必要とネットでもあるのでHFアンテナを制作

簡単なダイポールで良いと思い,その昔(45年前か?)BLC時代に作ったパイプを使用した短縮アンテナにした(25mに合わせた)

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早速受信してみたが変わらず・・・DSPの短波ラジオで確認してみたところ受信感度が上がったのでアンテナの問題ではない

類似品では駄目だと判断し中身を確認してみたところ

これは「SDR+DAB+FM (RTL2832U+R820T2)」を改造した物であることが判明(フォトダイオードあるけど動作するのか?)

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裏にQ-branchを書かれた基板があるが(ネットにある改造方法をパクったのだろう)まったく使えないようだ

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SMA端子にまで付け替えか(改造しないで販売したほうが売れそうだが)

折角HFアンテナも作ったのでHFも受信したいけど,本物の「RTL-SDR.COM V3」は我慢してアップコンバーターでも作製してみようかと思う

QFHアンテナを正式に設置

何度かNOAAの受信を試行してQFHアンテナが十分に性能を発揮しているようなので暫定から正式に設置し直した

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RFアンプを追加したいので屋根の上への設置は止めベランダに取付け

ベランダへの取付けには「日本アンテナ アンテナ取付金具 BK-32ZR」を使用

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塩ビのマストのため揺らぎに強いと思うが隣の家へ飛んでいくと大変なのでステー(100均の被覆付き針金を使用)は張っておく

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ステー用の取付け部品は3Dプリンタでで制作(PETGで壁は厚めにした)

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追加予定のRFアンプ

利得確保のため購入していたRFアンプを試験

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電圧は10Vが効率良く効果はありそう

消費電流は23mAでアンテナ直下に設置するため電源を太陽電池+バッテリにしようと考えているが大丈夫そうだ

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NOAAからの画像受信に成功

ようやくNOAAからの画像受信に成功(画像選択で拡大)

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この時の受信データ(2:51までは無音)

簡単にできるものと鷹をくくってた甘ちゃんだったので(よし!やったぜ!って感じの)感動ものとなった

最終的には問題ではないかと考えれられたチューナーを「DVB-T+DAB-FMを(820T2採用)」に交換したら上手くいったことに

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ちなみに,DVB-T+DAB-FMはDS-DT305BKより大きい,消費電流が倍あるので消費電力は4倍ある(放熱も多い)

性能の差は電力消費による(調整可能)最大ゲイン差ではないかな?

実働

チューナーを付け替えてみて性能差は直ぐに判った

なにしろFMの受信強度が違う

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これなら良い結果がでるかもと期待通りのNOAA受信画面(受信強度がこれまでと異なる)

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しばらく受信を確認してクリアーになったところでXtoimgで音声受信したところ画像として浮かび上がってきた~!

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この時の衛星スケジュール

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ドライバに関して

DS-DT305BK(FC0012)と同じドライバでは動作しないようなので「DVB-T+DAB-FM」を導入時更新

同じくZadigを使用するのであるがWindows10では少しコツがいるようだ(http://blog.livedoor.jp/bh5ea20tb/archives/5648248.html

①Zadigを起動して,Optionから「List All Devices」をチェック「Ignore Hiubs ...」のチェックを外す

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②RTL2838UHDIRを選択

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③Driverの表示に注意(WinUSB(v6.1.7600.16385)してInstall(以下はReinsatall)する(異なるようなら,他で新しい情報を得ること!ミスると最悪OSの再インストールが必要となる

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④デバイスマネージャーで確認

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NOAAの受信用にQFHアンテナを作製

NOAA専用アンテナ(共振周波数137.5MHz,右旋円偏波)を作製する

準備

参考にしたサイト

以下が材料(初期購入分)

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  • エレメントとして2.6㎜アルミ線
  • 垂直ポールとして20㎜の塩ビ管(固いやつ)
  • 水平方向のエレメント通し用として3㎜(外径5㎜)の塩ビ管(透明)
  • エレメント補助(中位置)として3㎜では弱いと考え外径8㎜の塩ビ管も追加
  • 同軸4CFB(安価だったので・・・)

補助用部品を3Dプリンタで作製(以下未使用,変更分もあり)

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部品は強度が欲しかったのでPETG(インフェル50%)で造形(PETGは紫外線に弱いらしいのでABSの方が望ましいと思う → 塗装で対応しようと考えている)

QFHアンテナの設計サイトでサイズを求める

穴空け用の貼り付け図面(切り取ってポールに貼り付ける)もあるので便利

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組み立て

①塩ビのポールに穴空け用の貼り付け図面を糊付けしてドリルで穴を空ける

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②同軸を通しバランを構成する

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このアンテナではバランは有効性がない説もある

バランは防水のため(100均にある)水道管の水漏れを補修するためのテープで巻いた

③エレメントを通す水平塩ビの受け補助を付ける

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④水平塩ビを通しインシュロックで固定

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注)水平塩ビの先に付けた部品の左右に穴があるが,これはハリスを通して水平塩ビの補強のために考えていた(現状は未使用)

⑤中位置のエレメント補助(外径8㎜)塩ビ管を設置

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塩ビの先にエレメント通し部品を付ける

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⑥2.6㎜アルミ線エレメントを通す

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ラージエレメントとショートエレメントをサイズ通り切り取りエレメントを構成する

⑦同軸とエレメントを結線する

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もともと丸端子を圧着してビス止めを考えていたが20㎜の塩ビ管には入らなくて断念

しかたないので半田付けしようとしたがアルミと同軸の半田は厳しい

心線は銅なので時間を掛ければ付いたが網線は付かないので端子を圧着して圧着部分のみ取り半田した(端子は錫メッキされているが傷を付けて付き易いようにした)

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棒端子で処理すると良かったのではないかと思う

⑧エレメントの形を補正して各所をホットボンドで固定

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天辺はホットボンドで固めて蓋を付けた

設置

ロケーションの良い場所で試行したかったが,エレメントがもろいため持ち運びするのを止め(最終的には自宅設置となるため)自宅で実験的な設置にした

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配線はTVアンテナに混合(独立に配線したかったが,新規に配線経路を構築するのに問題があったため)

→ 無理に引き込まなくても,データ処理なら外で受信サーバ化して無線LANで取り込めるし,外で受信クライアント化するやり方もある(この方が実装を考えるのが楽しそう)

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混合器を作製することも考えたが分配器の逆付けで対応

TVはBS(パラボラ)+地デジなので137MHz追加においてフィルターは無くても問題はない(改善策として後から考える)

試行

本日の衛星軌道の時間に間に合ったので受信開始

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これまで全く聞こえなかったのが受信できた(専用アンテナの効果は素晴らしい~)

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しかしデータ受信としては不十分なようだ

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後の受信確認でも映像化は不可であった

考察

チューナーの感度が不足しているのか?

ネットで調査したところ「DS-DT305BK」が採用している(FC0012チップ)では衛星受信は厳しいようであることが記載されていた

別のチューナーを調達して試行してみることにする

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