iPhone5s 受信感度が・・・？？

２週間ほど前に買い換えたiPhone5s...

とても便利に特にテザリング機能は旅先にPCを持っていく際とても重宝します。今回は期せずしてiPad2も入手したのでとても便利でした。

　ところが使って少し受信感度が良くないのではと思うように。。。特に4G回線とWi-Fiを中々捕捉しません。雨の降った日は特に傾向が顕著です。同じ部屋で使ったiPhone5とも差は歴然。個体差によるものかともかとも考えましたが。。。。。

ひょっとしたらケースのせいか？

　デザインと色が気にいってアマゾンで格安で求めたものでしたがケース内面と外周にクロームメッキが施されています。試しにケースを外してみると・・・・・

　なんと！　ドット1個しか表示されない4G回線は4個に増加、、宅内WiFiはSSIDが表示さえされなかったのにバリバリ受信し接続されました。

　ケースの金属メッキ処理がiPhone裏側のアンテナ部をすっぽりシールドしてしまっていたようです。100円ショップのペラペラプラスチックのケースでは快調動作！

　意外なところに落とし穴がありました。。。。。￥290と安かったのはこのせいだったのか？

弱電界で電波を強く受信する外装ケースはどうだろう？

ケースにビームアンテナをエッチングして本体アンテナと静電結合。。。。。（略

100円ショップ シガーUSBアダプターの中身は？

中華100円ショップ品こき下ろしシリーズ。。。何回目だかはもう覚えていません。果たして今回もこき下ろしできるのだろうか？

　シガーライターソケットからUSB　5Vを使えるようにするアダプター　あると便利なこの製品￥100の中身は？　使えるのだろうか？

早速分解して中身を見てみました。

12V→5V変換というと私の頭では7805等の78シリーズ、3端子ICレギュレーターが浮かびますがもう時代は大分先に進んでいてお恥ずかしい限りです。

スイッチングデバイスにはMC34063APIが使われていました。この素子は高い電圧から所定の電圧を得たり反対に低い電圧から高い所定の電圧を得られる汎用性の高いデバイスでリチウム電池3.6Vから昇圧して5Vを生成し携帯機器の充電を行うモバイルバッテリー等にも応用されているようです。

中華製の電子基板は例によってとても雑な半田付け。。。。

出力モニターのLEDが点灯しませんでした。。最初は電流を流して点灯するのかと思いましたがどうやっても点きません。よくみるとLEDの足にハンダクラックが。。。。。。

品質管理検査もやっていないということですね。。。。この固体に限ったことかも知れませんけどもうこれは不良品で返品レベル。

ハンダ付けをやり直して無事LEDは点灯しました。

さて出力電流はと言えば。。。。デバイス自体の規格は最大1.5A程とれるようです。出力電流を監視しながらモバイルバッテリーの充電を行ってみました。

600ｍA程度では発熱も少なく特に問題ありません。スイッチング方式のメリットが生かされています。1A連続では流石に少し熱くなりました。デバイスには出力電流制限回路やショート対策に抵抗を焼ききって遮断するようになっています。この際自動復帰やフューズ交換などはできません。

修理どころか100円でまた買った方が安いのです。iPhone5Sでは充電初期1.2A程度の電流が連続して流れるので長時間の使用はもちろんの事、無人で充電しっぱなしはちょっと心配。

使い方を選ぶと極めてローコストハイパフォーマンスな製品です。パッケージを変え同じような物がカー用品ショップに並んだとしたらとても100円では買えません。

　予備に数個あるのが理想かもしれません。災害時などにも12V鉛バッテリー等から携帯機器充電ができるのを考えれば便利なアイテムに違いありません。100円でこれを作れと言われてもできない。。。。。

GPS電波を中継（リピーター）実験

GPSの衛星からの電波を増幅する。。。。このアイディアは数年前思い立ったのですが途中で放置。。。。今回完成と受信実験を行いました。

最近のハンディGPSｒはとても感度が良くて車内で使用しても問題なく測位します。ちょっと前のGPSｒではすぐに衛星ロスト測位不能をおこしました。

使用中のGarmin450には外部アンテナ端子が付いていません。ちょっと前のGPSｒには専用外部アンテナ端子がありました。GPSの専用外部アンテナにはアンテナと共にプリアンプ（増幅素子）が組み込まれその為アンテナ端子には駆動する電圧が重畳されています。

GPS外部アンテナのこの増幅素子は電波を強くする目的なのですが5ｍにも及ぶ細い同軸ケーブルの損失を考慮されています。一段増幅しアンテナを付けて再送信

1.6Ghzの受信波を増幅して同じ周波数で再送信する。。。これは技術的にも難しく電波の回り込み（正帰還→発振）障害がとても起こりやすくなります。この回路を私の稚拙な技術を心配した友人のラボが試作してくれました。この周波数帯の増幅回路はとても難しいのです。

Sonyのカーナビ用の外部アンテナは5VDC使用でゲイン約30ｄB　ガリ砒素デバイスで20ｄBの増幅をし再送信アンテナで微弱送信します。トータルゲインは受・送信アンテナ間で50ｄB　両アンテナ間が近いと途端に発振を起こしました。

アンテナにも工夫がありスリーブアンテナとインピーダンス補正マッチングが施されています。

実験

室内　鉄筋コンクリート南向き窓内でGarmin450を起動し受信状態をみる

 

 

外部アンテナをベランダに設置し再送信アンテナを室内に設置し受信状態をみる

　ベランダは天空視界（ウィンドー）が狭く完璧な条件とは言えませんが受信する電波は格段に強くなりました。測定時間が短かった為十分な精度が出ていませんが外部アンテナの設置条件が良ければ格段に精度が上がると予想されます。弱電界エリア等でのハンディーGPSｒを車内使用では威力を発揮するでしょう。建物内でGPSを使う？GPSのショップデモンストレーション以外でそんな事態はあるかどうかわかりませんが果たして出番はあるかどうか。。。。

iPhone4S バッテリー交換

iPhone5S/Cの販売も始まり4Sユーザーは格好のターゲットでしょう。買い替えも迷うなか1年6ヶ月経過したiPhone4Sはバッテリーの劣化が目立ち始め充電周期が短くなってきました。

　他の携帯機であれば何の工具も必要とせず裏蓋を開けてスペアのバッテリーと交換できるのですが生憎iPhoneはそのような構造になっていません。つまり2年ごとには買い替えを前提とした作りなのです。

　購入後一年以内であればバッテリーの自然故障に対しては無料修理、補償経過後では全シリーズ共通￥6800のようです。いつ買い替えをしても良い時期になっているのでバッテリーの交換にチャレンジしてみました

　リプレースバッテリーはネット上に沢山販売されておりまさに玉石混交！　できれば純正品が欲しいのですが純正品と謳っているものは外部流通がありません。情報を収集して優秀な電池を探す事が大切です。何故かって。。。。中国製リチウム電池の当たり外れには何度も泣かされています。

　アマゾンで交換工具付き￥800のバッテリーを発注しました。この価格だと外れても文句言えません。

交換はSIMを外し星型ペンタローブネジ2本を緩め接着されてるバッテリーを剥がしコネクターネジを緩め差し替えるだけ。。。。。。なのですが

バッテリー付属のペンタローブドライバーはサイズが合わなく別途しっかりした物を購入しました。すでにこの時点4S対応の表示は間違いでした。バッテリーその他は問題なく適合

　何しろiPhoneは超高密度実装機器、無理な力は絶対禁物。　バッテリーの接着剤を剥がしやすくする為に急速充電で少し電池を暖めておくと剥がし易いようです。

　バッテリー接続端子に共締めされている金属タブの取り付け向きに少し悩みましたが無事換装を終えました。どうやらこの金属小部品はiPhone裏蓋のシールドをGNDに接触させる部品のようです。

　肝心のバッテリーの持ち具合ですが交換後は激変。。。新品当初の使用感です。電池容量の定量測定が実装状態では難しく1％から100％に要する充電量を測定しました。

　新品電池では活性化が不十分である事が予想されるため4-5回充放電を繰り返した後測定してみると

　充電電圧ｘ電流ｘ時間の積　1670mAh　３回測定共に同じ値でした。　当然これは電池容量の表示ではなく充電に要した電気の量で発熱等の充電損失が差し引かれます。目安に過ぎません。

　ちょっと交換に手間は掛かるものの￥800程度で新品バッテリーに交換できるのは大変なメリットではありますが機器の改造にあたり残存保証期間を失う事になります。