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RADEのPAPR確認作業で得られた思いがけない成果ー2アマ用の200W平均電力デジタルモード用リニアアンプの提案ー

  1.まとめ 下の表は開発中のRADE2のPAPRが規格通り改善されているかを評価グループでの測定で確認した結果をまとめたものである。 幸い日本の電波法では定格電力が諸外国のようにピーク電力で規定されておらず平均電力で規定されているためこの差のPAPRは気にしなくてもよいことがこの確認作業で認識できた。これは大変有利なありがたい規定であり、特に2アマ固定局にとっては現状100WのSSB機をRADEの運用に流用する場合さらに7dBの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の場合も同じでこれはデジタルモードの特徴であることが分かった。以下測定の評価(1項から3項)と各国の定格電力規定(4項)と日本の電波法規定に従った「 平均電力200Wが連続運転可能なデジタルモード用リニアアンプ 」の提案(5項)である。 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)項とは別な説明すると、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かつPAPR=0dBを目指したが現実的にはPAPR4dBにとどまったがSSBに較べて 5.26dB より長距離の運用が可能になった。それに加えて電波法の規定でRADEのOFDM変調はFM変調と同じく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た。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既存の100WのSSB機を利用している場合はさらに3dB、計 12.26dB 長距離運用が可能になり、このためには利得3dB+9.26dBのリニアを外付けすればよい。もしこのデジタルモード用リニアをメーカーが技適取得済みで販売すれば1アマと直接検査の2重の壁を超える苦労はもう誰もしなくて済む。別の例を考えると5WQRPでのフィールド運用でもSSBの5W/0.12=42 W 相当の運用になるメリットも容易に想像できる。(平均電力5Wの運用は問題ないと思うけどこの時PAPR=4dB(ピーク電力12.5W)が可能か実力を確認...

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

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 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...

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...

TS-570SDRプロジェクト

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  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...

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

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  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

実際のFreeDV RADEのPAPRはどの程度?

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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...

FreeDV RADEに音楽ソースを通してみると

  1.はじめに 先日ある方からRADEに音楽を流してみるとその音質は、「とても聞けたものではない」と聞いたので、面白そうだと思ってやってみた。 2.実験 音楽ソースとして、 2022 WorldCupのジングル をYutubeからダウンロードして48kpbs WAVフォーマットでオーデイオファイルとした。これをVoiceMeeterのカセットテープ画面で再生してFreeDV2.00の"Input From Microphone To Computer"に入れていったん画面 "Record"をクリックしてRADEのエンコーダー出力ファイルを作った。その後これをFreeDVのToolsの"Start Play File"でFARGANでデコードしたスピーカー出力を再度VoiceMeetrのカセットテープ画面で最初の約20秒を録音してMP3変換した。 3.結果 まったく原音のように音楽とは聞こえないが、ノイズっぽい歪んだ音にも聞こえない。どちらかというと鼻歌である。 FreeDVの資料ではエンコーダーは人体の ソース・フィルターモデル として扱っていると書いてある通りチャネルボコーダーとしての音声特徴量をまじめにできるだけ正確に抽出していることが理解できたが、当たり前のことだが楽器一般は人体の声帯とは異なる発生メカニズムなのでFreeDVのコーデックは楽音源にはまったく不向きであることもわかった(専門的にはこれを 音響 コーデックと呼んで区別している)。資料に「音声特徴量の抽出」とだけを読んですんなり理解できないが、音声以外の音を通してみるとその実相が体験できる実験であった。