投稿

RADE２内蔵のThetisの平均電力を古いアナログ電力計で測定した結果は？

イメージ
１．はじめに 普及型のメーカー製のＳＳＢトランシーバーの表示部にはピーク電力しか表示する機能もしくは「ピークに反応しない電力表示機能」がないために「電波法で平均電力で規定されている」と理解しても別途平均電力を測れる測定器を用意しない限り不安で運用できないと思う向きもあると思う。そのために簡単だけれども実用的実測方法を以下に提示した。 ２．アナログ電力計で測定法 一般に平均電力は一定であるデジタル方式の通信の場合の平均電力の測定にはアナログ電力計では熱電対を使ったバード製が最適である。しかし、バード製はアマチュアにとっては高価でありデジタルの運用のためにわざわざ購入するのは非現実的である。 よく考えるとRADEのOFDMのフレーム長は約４０ｍＳから１２０ｍSであり各フレーム間ではピーク電力とは異なり平均電力に差はないことから１フレームの平均電力を正確に測定して表示すればこれ以上長く測定する必要はない。ピーク電力でも測れるという新しいアナログメーターではない手持ちに古いアンテナチューナーに内蔵のDAIWA CNW-518はSSBとかAMの無音部でなく「アーアー」と大声で叫んだ時（約１秒ぐらい）のピークを測定させるものでちょうどRADEの平均電力に適していると思った。RADEが少なくとも将来フレーム長を１２０ｍS以上にしない限り指針は震えないしフレーム長が４０ｍS以下になったときの指針は安定に真の平均電力を表示してくれると思う。確認でTUNE時の１、５００Hzのサイン波である連続波の場合は指針の平均値はピーク電力と一致して表示してくれている。 このことから試しの測定にはRADE1とRADE2が組み込まれるSDRプていログラムThetis v2.10.3.21 by SV1EIAを使った。 先ず、TUNEでDriveレベルを調整して５０Wに合わせた。これが写真１である。 写真１ 次に同じDriveレベルでRADE1で電波を発射させて平均電力を測ったのが写真２であり約１２W程度を指している。 写真２ 最後にRADE2の平均電力を測ったのが写真３であり約２０Wを指している。 写真３ ２つのモードで平均電力は同じにプログラムしているのかと思ったけれど実際にはその差が2２．２ｄBもありThetisのドライブレベルの調整で電波法の定格電力以内の運用ができて安心である。 ３．まとめ 簡...
コメントを投稿
続きを読む

RADEのPAPR確認作業で得られた思いがけない成果：2アマではデジタルモードではピーク電力５００Ｗリニアアンプが使える

  １．まとめ 「アマチュア局の最大電力は、関係主管庁が定める」（ＩＴＵ　ＲＲ２５．７＄４）と電力規定はＩＴＵから各国に不可侵の権利としてゆだねられている。電力規定は電力の数値と電力をピークとして捉えるか平均電力と捉えるかに区分されている。 RADEの変調方式が位相変調のため日本の電波法では定格電力が米国などのようにピーク電力で規定されておらず同じ値（例えば１００W機であればピークも平均も１００W）の平均電力で規定されておりかつPAPRの規定はないのでこの値は気にしなくてもよい。一方米国などは数値もピーク電力も度の変調モードにもかかわらず一択である。例えば米国での最大電力は１．５ｋWｐ－ｐのように。それなのに、オーストラリアはピークと平均電力を選択できるがその数値は平均を選べば約３分の１になるいうになっている。それぞれ組み合わせが異なっている。結論的に「ITUは各国に不可侵の権利として委ねている」が現実である。 このことから日本はRADEにとって大変有利なありがたい規定となっている。加えて２アマでは２００Wの平均電力で固定運用が許可されることから現状１００WのSSB機ではさらに３ｄB分多いリニアアンプを外付けできることになることになる。そしてFT8の周波数変調方式も同じく平均電力規定であり一般的にいってデジタルモードの特徴であることがわかる。 なぜこんな荒唐無稽に見える提案をするのかを理解いただくために５）項とは別の説明を試みると、下の表のSSBのPAPR実測値が９．２６ｄBあることを前提に既存のSSB機は設計され製造されている。平均電力はわずか１２％となり電波の到達距離は短くなるが熱設計上は小型化軽量化が可能であった。一方RADEはMLデジタル技術を利用して送信電力密度を圧縮をしてPAPR４ｄBのためSSBに較べて ５．２６ｄB より長距離の運用が可能になった。それに加えて日本では電波法の規定でRADEは平均電力で規定されていることを考慮するとさらにPAPR分４ｄBを加えて、計 ９．２６ｄB 長距離での運用が可能になっる。さらに２アマを例にすると２００Wの平均電力で固定運用が許可されることになり大半の局は１００WのSSB機を利用しているためさらに３ｄB、計 １２．２６ｄB 長距離運用が可能になる。これは利得３ｄB＋９．２６ｄBのリニアを外付けすればよい。も...
コメントを投稿
続きを読む

RADEのPARP規定の引き上げ（＜０．８ｄBから４．５dBぐらい）とこの実践的確認

イメージ
 ２０２６年７月６日改定：電波法の電力単位に関する記述を削除。 １．はじめに（２０２６年１月作成） David　Roweの７月のブログ を読むと RADE の PAPR の値が＜１ｄBから４．５dBぐらい（more likeと漠とした表記）に引き上げられていた。これはSSB送信機には一般的に３００Hzから２７００Hzぐらいの帯域制限フィルターが入っていることに最近気が付いたとの説明である。筆者はこの説明に異論を持つが、その後の記述は今後の対応について書かれている。省略するが今後 RADE2 の開発の中で０．８ｄBが得られるよう検討するとのことである。ご興味のある方はブログを詳しくお読みいただきたい。 このような訳で開発側の現状認識と小生の認識はある程度一致してきたが（注１）、国内のQSOを聞いていると開発側の情報が必ずしも正確にフィードバックがかかっていないためか RADEの運用にあたって １）送信電力はどの程度で運用すべきか（注２） ２）送信フィルターの帯域幅はいくらで運用すべきか（注３） の質問が際限なく出されており一致した見解が得られていないようである。 もし開発側の情報によると2つのパラメータが関係するとのことであるとすれば、一部の局が実験と称してRADEの所要送信帯域幅の１．５ｋHz以下に狭めた運用は技術的に無謀である。 幸い自作中のアンテナチューナ ATU-100 のディスプレイの送信電力表示はバー表示でなくピーク値が２桁の数値で表示されるとマニュアルに記述があったので当局のシステムで実際に測定してみようと思った。残念ながら平均値が測定されないのでこれは手持ちの平均値を表示のDAIWAアナログメーターで読むことにした。両者とも無校正のため校正として測定値に影響がない 無変調波によるThetisのTUNEでATU-100の測定値は２０WでありDAIWAでは１６Wであり４Wの違いがある。これを無視しておくのはさすがに荒っぽいので公開はためらったが目的は送信フィルターの帯域幅の影響を見てみたかったのでPARP値はエクセルで補正して公開することにした。 ピーク値と平均値を読める電力計で測定時間は Audacityによる測定 の経験からもピーク値は１０秒ほど観測すれば安定するのでこの程度の観測時間を確保した。 ２．送信フィルターの帯域幅とピーク送信電力の実...
コメントを投稿
続きを読む

RADEの実際のPARPは＜１dBではなく4.5dBぐらいに訂正された。ーどうでもよい数字なのに何をグダグダと？ー

１．はじめに David　Roweの７月のブログ を読むとしらっとRADEのPAPRの値が＜１ｄBから４．５dBぐらい（more likeと漠とした表記）に引き上げられていた。これはSSB送信機には一般的に３００Hzから２７００Hzぐらいの帯域制限フィルターが入っていることに最近気が付いたとの説明である。その後の記述は今後の対応について書かれているので省略するが今後RADE2の開発の中で０．８ｄBが得られるよう検討するとのことである。ご興味のある方はブログを詳しくお読みいただきたい。 以上から、 小生のV2.00のプログラムの実測 値 の４．７ｄB～６．１ｄBに使用実感を含めて近くなってきているし理由はある程度推測できるようになった。小生の推測はV2.00の帯域は８ｋHzではなく４ｋHz帯域とすでに制限がかかっているのでその後の帯域フィルターを考慮しなくても彼が考えているより大きな劣化が実際出てきているのだと想像している。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- PAPR Issue With our RADE development work, we have put quite a bit of effort into minimizing the peak to average power ratio (PAPR) of the transmit waveform, to help make the most of the power amplifiers found in SSB radios. While bringing up the RADE V2 “smoke test” code I noticed the PAPR was being degraded when the signal passed through a band pass filter. This sort of filtering is fairly common, for example every SSB radio will have a 300 to 2700 Hz (r...
コメントを投稿
続きを読む

TS-570SDRプロジェクト

イメージ
  １．はじめに もう４０年近く使ってきたTS-680のリレーなどの故障でそろそろ引退の時期になった。引き継ぎの機種にTS-570を選んだ。TS-570は２８MHｚ以下の前期型と終段をMOS-FET化して５０MHz帯も運用できる後期型があるので注意が必要である。 落札したTS-570M。液晶パネルの泡が気になる。 TS-570後期を選んだ理由は １）もうTS-680はヤフオクでの出品頻度が下がってしまっている。後継機種のTS-570は３万円ぐらいで定常的に出品されている。部品の経年変化を考えるとTS-570が断然よい。 ２）ファイナル部全部がモトローラMOSFETで５０MHｚ帯まで一貫構成されているとともに２つのANTの選択が可能なANT　TUNERが内蔵されている。本体がTS-680と同じサイズである。表面実装部品が多く使われているのでサブ基板内での改造は難しいが、ブロック化されているためブロック間の入出力端子を利用した改造が現実的である。 ３）単体で十分使える性能なので電源ボタンを押すだけで運用開始できる。　 ４）同じKenwoodなのでTS-680SDRに合わせたRedPitayaの改造ソフトがそのまま使える。 等である。 ２．準備 ヤフオクでTS-570 50W機を28,500円で落札した。付属としてつけてくれたいたハンドマイクの銘板を見て同じヤフオクでの落札情報を見てびっくりした。なんと３万円台で取引されている。品名はASTATICS５７５−M6である。内蔵の006Pが消耗しているようでネジを外して内部を見たが大変きれいである。 電源を入れてざっとチェックをしたが、MULTICHのボリュームがいわゆる「滑るまたは転ぶ」のとLCDのアクリル板が曇っている。これはTS-570の２大故障のようで早速修理に取りかかる。 ３．MULTICHボリュームの修理 Micのボリュームの調整をする時に最初は数字が１つずつ上がるが８からの増加は全くいい加減になる。原因はロータリーエンコーダーの内部にグリスがたっぷりつけられていてこれが接点部にまわって接触不良を起こすとのこと。対処は分解してアルコールまたは接点洗浄剤でクリーニングするか代替え品がDigikeyにありこれを購入して置き換えるかの選択である。日本ではDigikeyの代理店のマルツで送料も安く入手可能である。ま...
コメントを投稿
続きを読む

到来方向ともに偏波面を考慮した受信スモールループアンテナの製作

イメージ
  １．はじめに １０年ほど受信スモールループ用のアンプLZ1AQを使って到来方向を区別するために直角にクロスした２つのループを切り替えて利用してきた。 今回その発展として １）２つのループを別個のアンプに収納してRedPitayaの２つの受信端子に接続してThetisなどのＳＤＲソフトの２チャネル同時受信が可能とした ことに併せて ２）従来の２つのループは垂直偏波信号の受信であったが水平設置した３つめのループを追加して水平偏波信号を受信可能とした とした。その上で、LZ1AQのアンプにはループアンテナの切り替え機能があり３つのループアンテナを組み合わせてNVISおよびNHIS状態において偏波ダイバーシティー受信が可能とした アンテナを製作した。 図１．３つのループと２つのアンプのスモールループ ２．形状 直径5.5mmの園芸用のグラスファイバー支柱を長さ6cm直径6.0mmのアルミパイプで連結してループ形状にしてその周りに3.5sq~5.5sqの撚線を這わせたアンテナとした。これを３つ製作し図のような配置のアンテナを製作した。 LZ1AQアンプの切り替え機能を利用したので３つのループアンテナの選択は １）天頂方向からの回転偏波信号受信 ２）水平方向からの回転偏波信号受信 が可能になった。 図２．直径5.5mmのグラスファイバーを長さ6cm直径6.0mmのアルミパイプで連結 図３．直径１．４ｍのループ形状に
コメントを投稿
続きを読む

実際のFreeDV RADEのPAPRはどの程度?

イメージ
ーーーーーーーーーーーーーーーＮＥＷーーーーーーーーーーーーーー   David　Roweの７月のブログ を読むとしらっと RADE の PAPR の値が＜１ｄBから４．５dBぐらい（more likeと曖昧な表記）に引き上げられていた。これはSSB送信機には一般的に３００Hzから２７００Hzぐらいの帯域制限フィルターが入っていることに最近気が付いたとの言い訳である。その後の記述は今後の対応について書かれているので省略するが今後RADE2の開発の中で０．８ｄBが得られるよう検討するとのことである。アマチュア無線向けのＳＳＢトランシーバーを使っている我々には現状４．５ｄＢで十分なのでRADEの０．８ｄＢの設計目標自体やめて欲しと思うがご興味のある方は彼のブログと小生のこのブログを詳しくお読みいただきたい。 もう一つ申しておくと、このブログで「 for example every SSB radio will have a 300 to 2700 Hz (roughly) filter in the voice path 」と大変狭くなっていると書かれているが、よもや国内メーカー各社のデジタルモードの送信帯域フィルターの設定が狭くなっているはずはないと思い調べてみるとICOM（IC-7300）が最も狭くて１００～２，９００HzでKenwood（YS-590SG)は１０～３，０００HzでほとんどそしてYAESU（FT-710)は５０～３、０５０Hzの３ｋHzの無線設備規則制限いっぱいに広げられてるようになっている。ということで国内メーカーのせいにするのはちょっとひどいと思う。 FreeDVのマニュアルの2.8 Transceiver Filters章で「For most FreeDV use, your radio’s receive and transmit filters should be set to the widest possible (typically around 3 kHz). 」と書いたのを忘れてしまっているとは思えないのだけれども？？？？ ーーーーーーーーーーーーーーーＮＥＷーーーーーーーーーーーーーー １．はじめに 実際はいくらか JE3PRM さんが実測している ブログ があり、これに触発されて FreeDV （V2.0.0）のTra...
コメントを投稿
続きを読む