暁の広場

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中華製無線機 UV-5Rとは。。。

2012-03-26 18:40:13 | エレクトロニクス

最初に記載しておきますが海外からの輸入機器の使用は無線局免許は元より工事設計書で申請許可されなければ違法です。技術適合取得には多額の費用が掛かるのでもし可能性があるとすれば自作機器としての保証認定制度。最近の認定基準ではオフバンド規制対策とスプリアス特性のクリアが絶対条件のようです。最終目標は保証認定を取得し運用したいので中味を調べて見る事に。。。

最近海外webで話題になっている中華製(Hong Kong)UV-5Rを輸入しました。VX-3のデッドコピーと言われるUV-3RやそのOEMは国内でも多数ユーザーがいるようです。

かつて、今でもかも知れないが中華製機器は安価粗悪の代表のようなもので¥100円ショップなどでその安さからこき下ろす楽しみの為だけに買ってしまう様な動機で購入しましたが、、、いやなかなかどころか、、、とても。。。

 海外のハムショップではUS55$include shipping 日本への送料もかかりません。オークションサイトでは38$ 送料¥25$オークションでは若干高くなりますがe-bayは補償があるのです。VX-3は秋葉原では¥22,800と申し合わせたような価格。国内の法規制に適合させる経費などはあるにしても海外の包括免許制度ではもはや日本メーカーの競争力は失われているだろう。その理由は後述としますが。。。

メーカーはBaofeng メーカーに関する情報はマニュアルにさえ載っていません。アメリカ、ロシア、ヨーロッパ各国で今、新製品として話題となっている機種です。

 筐体はVX-3を一回り大きくVX-8より小さい58x110x32 130g 

細かく比較掲載するつもりはありませんが。。第一印象はとても使いやすい!つまりちょっといじってるだけで直感で操作出来るのです。マニュアルは僅か19P 因みにVX-3では120Pの膨大なマニュアルでボタン数が少ない為にしばらく使わないと複雑な操作法をわすれPDFファイルをiPhoneに保存している始末。。超多機能は他社との競争や商品価値を上げる意味で重要ではあろうがユーザーが使いこなせない操作法には問題があります。

 概略スペック TX RX 136-174Mhz 400-480Mhz FM受信 65-108MhZ

          ゼネカバ受信機能はありません

          RF 1w/5w マニュアル記載は4wですが実測は十分5w機

          電源 7.4v 1.4A

          メモリー128ch 個別に送受、CTCSS、シフト数など書き込みできる 

          DCS、CTCSS、 DTMF、 Dual Watch、VOX

          スプリアス特性は-60dBと記載があるがこれは要実測

その他 日本では余りなじみの無い1750hz burst tone repeater機能やアメリカのCB無線で良く聞く送信終了トーン、音声合成読み上げ、コールボタン長押しで音響非常通報など盛沢山。。。

聞いてみた感じでは受信感度はVX-3等と余り変わらない(他の数台と比較)この周波数帯のSGは持っていないので定量測定が出来ないのが残念。。。但し信号が弱いギリギリではちょっとfズレ感があります。

送信出力特性測定結果は良好で70Mhz(430帯)に渡る広範囲をほぼフラットに4.5-4.8Wを出しています。7.4v 1800mAのリチウム電池で5w近い出力等で運用したらあっという間に電池切れを起してしまうのでは。。。。試してみました。

マニュアルでは3秒送信 3秒受信の繰り返しで54分(国産機評価基準と異なる)とあります。普通の持ち歩き連絡送信を想定し10秒送信 15分待機 待機中はFM放送を受信を繰り返し。。。約2.5時間 これは実験条件でかなり差が出そうですが予備電池1個持てば問題なくましてやVX-3と同じ1W送信では全く問題無いレベルです。

 因みにVX-3のHi送信では消費電流1.2A(430Mhz) UV-5Rで1.4Aで5w送信できるのは7.4Vと電圧が高いからに他なりません。運用可能時間は余り差が無いように思えます。

送信周波数精度は433.00Mhz送信で(420Mhzコンバーターを通してるので表示値に加算)ご覧の通り。。因みにVX-3より精度は高かった。。FMではどちらも問題ありません。

トルクスネジのサイズの持ち合わせが無く内部を開けて見られないため外部周りを見てみると

気が付くのは筐体外部の突起の多さです。デザイン的には好みが分かれる所ですが強度的には極めて有効、表示部のガードやサイドのリブ、そして電池パックと本体の底面処理。

 ハンディー無線機は落とす、ぶつけるが当たり前。落下の衝撃を電池パックが吸収し本体を救った事は過去何回もありましたが最近の国産無線機はこの部分がペラペラに薄い。。底部の面積を電池パックで多く占めるのは正解だと思う。サイドの滑りにくい凹凸も実に良く分ってる人がデザインしたと思わせる部分。

 外部MIC、SP端子は昔のKENWOODタイプでカバーもしっかりしています。昔のKENWOODのSP、MICがそのまま適合します。後年のSP、MICでは送信できませんでしたがPTT抵抗値変更でOK、回路図上は10kΩでした。

まあ ココまでは好印象 

使い勝手の悪さも目立ちます。特に国内レピーター運用ではShift+-、shift 周波数、CTCSS周波数をメニューから個別設定しなくてはなりません。但しヨーロッパ等に多いレピーター方式1750Hzトーンバーストでは瞬時に対応可能でPTTを押しながらBAND SWを押すとすかさず対応出来ます。つまりはターゲットユーザーは欧米と言うことなのです。輸入したのだから当たり前です!Sメーターは飾りと同じで信号強度に関係なくスケルチオープンで表示します無いのと同じ! バッテリーインジケーターは3段階で表示しています。

 freeでメモリーや設定ソフトが出ていてPCから自在に編集設定が出来ます。128chのメモリーに書き込んで置くことが便利な使い方でしょう。このソフト編集機能は業務無線機としての使い方を意識しているのはいうまでもありません。

 防水性に関しては全く表示が無い通り電池パック裏は対策がありません。水没では救いようがありません。

 

その他 VV VU UUとFMの優先デュアルワッチ表示受信が可能でこれも便利、但しVX-3並に同時受信では有りません。

 何故こんなに安くできるんでしょう?その秘密の一端は回路構成にもあります。PDA1646僅か5mm角のチップで送受機能をDSP処理で行ってしまう!VX-3等最近の機種はこの方式らしいですがアナログ世代には回路図を見て戸惑うばかり。。生産コストが安いのは最大の理由で他の産業と同じく日本はすでに国際競争力を失っているのは明白。

 低価格高品質の日本ブランドが活躍したのは過去の話で時代に対応できなかったツケはとてつもなく大きい。正直もはやこの分野ででは生き残れないだろうと思う。。。

欧米人は商品価値にはうるさく高いのは良くて当たり前、安くて良い物はそれがどこの製造かは問題となりません。海外では日本のような規制が少ないのできっと売れるだろう。。。

 粗も目立つ製品ではありますが¥3000だと何故か許せてしまうのです。今時¥3000じゃ子供のおもちゃも買えません。

 お上のお許しがもらえるようさらに研究してみます。難易度高そうです。。。。

 免許された無線局には厳しく違法局にはお咎めが無い不思議な国ですから。。。

 


ベランダHFアンテナの試作

2012-03-19 14:26:15 | エレクトロニクス

集合住宅住まいのアマチュア無線家にとってアンテナは悩みのタネです。V・UHFなら高さを利点に小さなアンテナをベランダの隅にひっそりと置くこともできますが短波帯(HF)となるとベランダで使えるアンテナは限られてしまいます。

 YAESUのアクティブチューニングアンテナATAS-100Aを無線機連動で使っていますがバンドチェンジの再調整は自動でチューニングが取れ大変便利、僅か1.6mのモービルアンテナながらコンディションが良ければ(これが絶対条件である)DXにも飛んでくれます。

 東南アジアから中東、ヨーロッパの入り口あたりまでは交信出来ました。しかしもう少し何とかしたいアンテナの長さ(短縮率、効率)は直接電波の飛び具合に影響します。

 マンションでは奇異な形のアンテナは勿論の事、白昼堂々と長いアンテナを張り出す訳にはいきません。そこで使わない時は回転収納出来て使用時展開できるアンテナを思案、欲張って多バンドをワンタッチ調整できる機構のアンテナを試作しました。

 電気的には1/4波長接地型 長さ3m前後で短縮コイルのタップをロータリースイッチで切替かつ伸縮エレメントで長さを調整。この機構によりエレメント長とインダクタンスの多数の組み合わせができその内最もエレメント長が長くなる(効率の良い)組み合わせで使用します。

 エレメント長とスイッチ位置は一度データを取得すれば設定周波数への変更は簡単に行えあとは微調整で済みます。

 心臓部のコイル機構は空心型コイルを自在ブッシュにスズメッキ線1.2mm~1.6mmφで50mmφ 30回巻き。今回はホルマル線で巻きましたがタップ位置のハンダ付けに被覆を剥がす手間がありました。防水?ケースにはペットボトル2本を使いました。タップ位置は2-3おきに接続しテスト後最適位置に配線しなおします。

 ロータリー12接点スイッチは秋月電子で安価に入手出来ます。プラスチック製で大電力には適しません移動局免許の制限50W通過を目標にしました。電力制限に関わるのはコイル線径とこのスイッチです単バンド設計では100Wでも大丈夫でしょう。

 バラン 1/4λ接地型アンテナでは平衡不平衡変換が必要で特に接地型アンテナではソータ型バランが適し接地抵抗の一部をなくしたりケーブルに同相電流が乗るのを阻止したりインターフェアにも大変効果があります。FT114-43 1φを5回巻き

 理論上1/4λアンテナのインピーダンスはダイポールアンテナの73Ωの半分つまり36.5Ωとなります。上記の平衡不平衡変換の他にもう一個インピーダンス変換トランスを追加して実験してみましたが上手く行きませんでした。これはもう少し実験を重ねてみたいところです。

 エレメントは手持ちアルミパイプの都合で基部12mmφ。コイル取り付け部の絶縁には13mmPVCパイプを10mmφのアルミパイプで接合し先端部エレメントは12、10、8mmφを組み合わせ2.5m前後でタップを切りネジで可動するようにします。基部エレメントは加重が掛かるのでもっと太いアルミパイプがお勧めです。

 アース 接地型アンテナではアースは片方のアンテナエレメントに相当するので上手く動作させるに重要なファクターです。ベランダの手すりはアルミ製で建物構造鉄筋とは接続が無い為、容量結合的にアルミや銅版を5x15cm程度アルミ製手すりに貼り付け最短距離でアンテナアース側と接続させると上手くいきます。ポイントは短く太い網線等で接続することです。しっかりした地面がなければ強く蹴りだす事が出来ないのと同じ。アースの必要な接地型アンテナは設置条件が他のアンテナに比べて厳しいとも言えます。つまり良好な高周波グラウンド(アース)が必要で保安用アースとは全く扱いが異なります。

 今回は調整なので臨時に10m.5m.3.5mの12AGWを3本丸めてベランダに這わして調整しました。特に問題なく動作しましたが電波の飛び具合となると話は別で大変重要な部分です。

調整はSWR計と送信機だけではとても大変です。運よく送信可能範囲にSWRの谷があるのは幸運で沢山の試行錯誤をしなければなりません。むしろディップメーターをゼネカバ機能付きハンディー機の方が良いでしょう。。今回は自作SWRアナライザーを使いました。30Mhzまでの発振器を内臓し連続的にSWRを測定し最低点をテスターの周波数カウンターで読み取るだけです。現在の同調点が即座に分り調整の方針を直ちに決定出来る大変便利な測定器です。製作もラフな寸法で良くバンド幅も比較的広く調整も楽です。この手の短縮アンテナは調整がクリティカルなのが常ですから。。。。

 脱落落下防止処置 使用に当たってはエレメント上にナイロンロープを取り付けエレメントの下がりや脱落落下の防止処置を行います。

  基礎データ

<colgroup> <col width="125" /> <col width="120" /> <col width="98" /> <col width="80" /></colgroup>
先端エレメント1長 先端エレメント2長 バンドSW位置 周波数Mhz
87.5cm 70cm 1 5.80
2 6.16
3 6.78
4 14.17
5 15.00
6 17.14
7 20.53
8 29.3
9 測定限界
10 測定限界
11 測定限界
12 測定限界

  何も調整していない状態の基礎データでエレメントは最大長としました。最低同調周波数は5.80Mhzで3.5Mhz使用には大分コイル巻数を追加しなければなりません。もしやったとしても短縮率は相当あがり効率が悪くなるのでこの構成では7Mhzを最低とします。

 コイルタップ位置がいい加減だったのでハイバンドでは無駄なタップが沢山できました。次の調整では低い周波数側に調整タップが多くなるようまた使用バンドと一致する位置にタップ配線を移動します。最適タップ位置が使用バンドスイッチ位置となれば大変使いやすくなりバンド変更はスイッチを回してエレメント決定位置付近にスライドさせるだけとなります。

 エレメント長とタップ位置の同調点関係は複数存在します、たとえば7.100Mhzでは

      43cm   53.5cm  スイッチ位置2

      73.5cm 56.5cm   スイッチ位置3

 なるべくエレメント長が長い方が効率の点では有利で飛びも良くなるので長い組み合わせ(コイルが低いインダクタンスとなるよう)設定します。

 詳細な製作資料は再調整と再現性の検証を行ってから後日運用結果と共にブログ掲載する予定です。 

 便利な住環境と引き換えにアマチュア無線的にはアンテナ難民で常設設置の禁止は勿論の事隠れるようにひっそりと運用しなければいけない悲しさ。。。。。。

 全長3m程度のHFアンテナと呼ぶにはおこがましいアンテナですがせめて高さと巨大建物をアースグラウンドにしてしっかり電波を飛ばしてもらいたいと願う。。。。。


野戦電話機 TA-312/PT

2012-03-15 20:39:57 | エレクトロニクス

Field Phone TA-312/PT(野戦電話機)は1950年代から1980年代まで配備された野戦電話機でベトナム戦でその堅牢さと優秀さが実証されました。無線機よりははるかに歴史が古く無線の弱点すなわち電波発信源の特定や傍受解読を避ける為に現代でも用途があり特に無線網とリンクさせたりデジタル多重化が行われています。多くの軍用無線機はこのような野戦電話機を接続でき多様な通信網を構築できる様になっています。

TA-312/PTはB23 Checker呼び出し器のコロコロという音は自然界にある音を真似て呼び出し音が敵に気づかれにくい設計だと言われています。またG42クランク発電機は90-100V程度の呼び出し用電気を発生し対になって使われていました。

 このコロコロとカエルが鳴くような音は実に特徴的で現代の野戦電話機32BITデジタル化となっても電子音化され踏襲されています。

 

電話機としては原理的にとても古くいわゆる磁石式でG42発電ユニットのクランクを手で回して発電しB23呼出機を鳴動させます。ハンマーで太鼓状の鳴動板を直接叩く仕組みです。音声は乾電池の電源でカーボンマイクとハイインピーダンス受話ユニットをネットワークトランスを通して接続し能動素子は全く使われていません。

電話網規格を採用している為に現在も公衆電話網への接続で機能します。但し法的には未認可機器となります。DTMFパッドも用意されていてカーボンマイク音質の悪さを我慢すればプッシュ式電話として通話が可能です。

 交換機のアシストなしで通話できる距離は規格で定められています。

 Range wet 22.5km(14mi) on WD-1/TT(36db)

 Range dry  36.4km(22mi) on WD-1/TT(36db)

軍用無線機のレストアをする関連で数台この電話機もレストアしました。製造後すでに数十年経過し殆どの固体はカーボンマイクが吸湿や固化で機能せず苦労しました。カーボンマイクがどうにもならない場合はトランジスタでマイクアンプも内臓させましたがオリジナルのレストアからは遠ざかってしまいます。

中には海水に浸った形跡のある固体もあり内部は赤錆と砂にまみれ無残なものも。。。。これも筐体を捨てるには忍びなく内部にICアンプを内臓し現代風インターフォンに改造しました。機能的には抜群の性能ですがもはや野戦電話機とは呼べません。

 古い機器をレストアする度に思うことですが現代の機器とは比較にならない技術レベル、、しかし時代を考慮しない比較は全くのナンセンスでこの時代の技術があったからこそ現代が成り立っていてむしろ機構的には驚くほどの工夫がされています。

 無骨なデザインとあきれるほどの堅牢さ、機能性を追及した形それらを古い書物を読み解くが如く往時の様子を垣間見ること、、そして当時の機能を復活させ蘇らせる事それがレストアの楽しみなのです。

  こうやってガラクタは増えていく。。。。。。


iPhoneオーディオ考

2012-03-04 21:43:03 | エレクトロニクス

 私はオーディオ好きではありますが俗に言うオーディオマニアではなく特に何のこだわりも無く音を聞いています。こだわりがあるとするなら自作機器での視聴と真空管アンプ好きなくらいでしょうか。

 iPhoneを音源として数年になりますが先日SHURE-110を入手してiPhoneへの音感が変わりました。。専用音源再生機器では無いので厳しい評価基準を適用すべきではないのが私の考えでまあそれなりに音が出ていれば特に不満はありません。

 今まで聞こえなかった音が聞こえるのは結構な衝撃です。。。一変してBOSEからSHUREへの宗旨替えをし110購入から2週間もたたずに315を購入しました。。。

 110 315どちらもバランスドアーマチュアドライバーで重低音レンジが苦手ですが私が良く効く音楽ジャンル 女性ボーカルやピアノにはとてもマッチします。イヤーチップの遮蔽性は抜群で静かな部屋では自分の心臓の鼓動が聞こえます。。。外出時には周囲の音が遮断される代わりに安全には注意を払わなければいけません。装着感も良く長時間の使用でも違和感や耳が痛くなるなどと言う事がありません。この辺は音と共に流石と思わせる点です。

 イヤフォンはハイエンド機では6万円代が普通ですが315は中級機で2万以下。。たかがイヤフォンされどイヤフォン。。。オーディオラインではどの部分も手を抜くことが出来ないと言われていますがイヤフォンは費用効果が高い部位でもあります。

 さてiPhoneでは内臓アンプで再生する(あまり褒められた音質ではないが。。。)以外にDACKコネクターにLINE OUTが出ています。今回はこれを試してみました。

 LINE OUT出力とは言え信号は内臓アンプの一部を通りますが電子ボリュームを関与させない効果は大きい筈です。一般的なラダー型電子ボリュームの抵抗群を通過しない音は果たして。。。。

 オーディオ出力DOCKコネクタは沢山出ていますが秋葉原3月兎で(オヤイデ)Fiio L3を¥1000で見つけました。DOCKコネクタはまさにピン切りでハイエンドは数万円します。僅か8cm程度の長さのケーブル材質が言われてるような謳い文句とはとても信じられず銀製ケーブルやプラチナ配合などは今回目もくれません。

 但し長い距離を必要とするスピーカーケーブルや入力ラインには好んで無酸素銅ラインを使っていますが、、、

 DOCKコネクタ出力では外部アンプが必要になります。。愛用のCyu Moy型自作アンプで試してみることに。。。アンプは出力デバイス交換可能な設計としていますがバーブラウンOPA2134ではちょっともったりした音でJRC2144DD換装しました。。 結果これがマッチし素晴らしい音の伸び。。中高音域の解像度は抜群になりました。

 どうも音の差の表現のお決まりのフレーズが氾濫する事態には辟易しています。料理番組お決まりの台詞と重なってしまいます。。。美辞麗句が先走り一体本質が何かわかりません

 少なくとも私が良く聞く音楽には合っていてミニジャック出力より格段に音の厚みと解像度が増しています。

画像のようにDOCKコネクタ接続では本体ボリュームコントロールが出来なくなります

 オーディオは際限のない追求の世界で数千万円費やし尚満足を得ることが出来ない人もいる傍ら数千円のアンプで十分な満足感を得られる人もいるまさに千差万別のカオス世界。。まさに楽しみ方は色々なのです。