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2013年7月15日 (月曜日)

Mini-Whip 1チップ版 完成

1chip_miniwhip 中波のオバケに強くなったMini-Whipの1チップ版を作ってみました。部品数が少ないためか小一時間で完成させることができました。
2本で2時間程度です。

ノイズキャンセル用に2本製作しました。1本目は失敗がいくつかありますが、2本目はほぼ想定通りの出来ばえです。

なかなか良く聞こえるようです。オリジナルと較べて、ゲインを取ったハイバンドの感度がかなり改善しています。

早速NCC-1に接続したのですが、NCC-1の同軸電源供給が不調のため、他の同軸給電装置を使っていますが、この状態だと無線機で送信する時に1chip版ミニホイップの電源が落ちません。

■追記■
NCC-1は12~14Vを想定しているようです。同軸給電用の外部電源も15~24Vを想定しているため、9Vではリレーが動作せず、不調に見えたのでした。
同軸給電用の外部供給電圧を少しずつ上げたところ、9.5Vで動作するので、マージンをとって10Vで設定しました。
1チップアンテナのADA4817は絶対定格10.6Vなので10Vなら問題ないでしょう。2本合わせて10V 20mA程度でした。

電源ユニットも工作する必要がありそうです。アンテナの動作は問題なく、ノイズをキャンセルして消したりするのはいままで通りにできます。

今回ADA4817は秋月のSOP 8pin→DIP 8pin変換基板を使いました。スルーホールはカプトンテープを貼っててチップの放熱パッドと絶縁してあります。

今回の1チップアンテナはすこぶる感度が良いです。混変調的なことも気になりませんし、肝心のノイズキャンセル効果も18メガまでは簡単に確認できました。
この状態で運用してみて、問題を洗い出してみるつもりです。

アンテナ用の同軸給電用電源には秋月の超低ノイズレギュレーター基板を使ってみました。なんとなーく、静かになったような・・・(笑)。
この電源はそのうちオーディオ用途で評価しようと思っています。

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コメント

ノイズキャンセラー、すごい効果なんですね。値段調べたけど、お遊び程度で使うには手が出ない。

ノイズ検出のほうは反転増幅にして、レベル調整/合成すればノイズ低減するのかなあ、なんて、ふと妄想。

投稿: Hiroshi | 2013年7月15日 (月曜日) 18時38分

Hiroshiさん
特定の周波数で特定のノイズを対策するのであれば、それほど大変ではないように感じています。
色々なバンドで色々なノイズ相手となると、自作は大変かもしれません。
周波数がぴったり合った同一構成の受信機が2台あれば、オーディオ段でも結構できる筈ですが、局発の安定性とかが問題になってきます。
結構シビアでmHz単位で揃っている必要があります。

投稿: JI1ANI/福井 | 2013年7月16日 (火曜日) 12時11分

そんなに簡単な話ではないんですね(汗。

いえね、ノイズ検出側のMini-Whip1チップ版のプローブを、-入力につなぐという妄想でした。

投稿: Hiroshi | 2013年7月16日 (火曜日) 12時29分

Hiroshiさん
なるほど。それは試したことないなぁ。位相が綺麗に反転しちゃうとなんも受信できないので、距離の差による位相ズレを利用することになりますね。
やはり何らかの方法で位相調節回路を入れないと、アンテナは小さいけど短波では場所を取るアンテナになるかも・・・。

平衡入力にして、バランスを電気的に崩すような形で位相調節できるかな??
いままでのノイズキャンセル回路は普通のアンテナが前提ですからね。ミニホイップ前提だと、発想が変わるかも。
位相調節回路の入力インピーダンスを極端に高くして屋外に設置しても・・・・いい筈ですね。

投稿: JI1ANI/福井 | 2013年7月17日 (水曜日) 01時15分

コメントありがとうございます。
妄想:受信用アンテナ、信号S9、ノイズS9、ノイズアンテナ信号S5、ノイズ9。最引き信号S4、ノイズ0。

妄想だけでは、らちがあかないので、もうひとつMini-Whipを組み立て、これをノイズ検出用に使いたいと思います(逆につないで反転信号にします)。
ネットで調べて移相回路もみつけたので、これも追々試したいと思います。

投稿: Hiroshi | 2013年7月17日 (水曜日) 12時23分

Hiroshiさん
上手くいくといいですね。ついでに僕が以前調べた時に気になった位相シフト回路がありますので、ご紹介します。
オペアンプ一発なので、とっても気になったのです。
http://analog-engineer.cocolog-nifty.com/blog/2007/03/post_50a1.html
この回路はLTspiceでシミュレーションしてみたいと思っています。

投稿: JI1ANI/福井 | 2013年7月17日 (水曜日) 21時17分

Mini-Whip、例によってブレッドボードに組みました。
早速7MHzをワッチ。レベル調整ボリュームを回すと、S9がS5くらいまでディップします。ほとんど了解できなかった信号が、まずまず了解できるまでに改善されますね。一応効果はあるみたいです。
しばらくこれで使ってみようと思います。

移相回路の紹介ありがとうございました。高速オペアンプを使えば実用になりそうですね。
移相回路を使えばもっと改善できそうですが、手をつけるのはだいぶあとになりそうです。

投稿: Hiroshi | 2013年7月18日 (木曜日) 09時22分

1699KHzの灯台放送、今まではまったく聞こえなかったのですが、このノイズキャンセラーもどきを通すと、モールス信号が聞こえました(AM9:40)。モールスは何十年もつかってないので、和文はすっかり忘れてます。欧文もまったく取れないですね。

投稿: Hiroshi | 2013年7月18日 (木曜日) 09時57分

Hiroshiさん
おめでとうございます。
早いですね。作って動作確認までできちゃいましたか?
反転増幅と非反転増幅の2本の出力を合成してバランスをボリューム調節という感じでしょうか?
灯台放送は日が暮れた夜間だとアナウンスも良好に聞こえますので、ぜひお試しください。八丈島とか良く聞こえると思います。
http://c-beez.or.tv/lighthouse/index.cgi

良く聞こえるのは毎時
[09]石廊埼灯台(いろう) 18分30秒-19分50秒
[10]八丈島 DGPS局(はちじょうじま) 19分50秒-21分30秒
[11]野島埼電波灯台(のじま) 21分30秒-23分10秒
[12]犬吠埼電波灯台(いぬぼう) 23分10秒-24分50秒
辺りです。

さようなら(笑)

投稿: JI1ANI/福井 | 2013年7月18日 (木曜日) 12時30分

おっしゃる通りの方法です。思ったよりも好結果が得られました。

今、灯台放送を受信しました。石廊崎、野島崎はほぼ了解できました。
八丈島が一番信号も強く100%了解できました。「さようなら」もはっきり聞き取れました。
その他の局はなにかしゃべってるのがわかる程度ですね。

投稿: Hiroshi | 2013年7月18日 (木曜日) 21時39分

「さようなら」了解です。なんか癖になるんですよね。聞いてると。
灯台放送は出力も弱いし、アンテナも放送局とは違いますのでそれなりのアンテナと受信機でないと受信できません。
特にアクティブアンテナだと中波のオバケの渦の中になってしまいます。
ベランダで受信できるのは良い結果だと思いますよ。

アンテナの間隔は1m程度ですか? 7メガのお話を聞くかぎりではかなり良い結果を出しているように思います。位相も変化できればノイズキャンセルシステムとして十分使えそうですね。
アンテナだけで反転できるのはメリットですねぇー。

投稿: JI1ANI/福井 | 2013年7月18日 (木曜日) 22時24分

受信アンテナはベランダから2m弱突き出し、ノイズ用はベランダ内に置いてるので、間隔は4mくらいあると思います。
7MHzは調子良いです。時間帯によっては、隙間なしに出てる感じです。

位相調整がおこなえないので、イグニッションノイズのようなパルス性ノイズはあまり除去できないですね。
とはいえ、これだけの性能が出るとは、ミニホイップってすばらしいですね。

投稿: Hiroshi | 2013年7月18日 (木曜日) 22時42分

書き忘れてました。
受信用は50Ωの同軸ケーブル8m、ノイズ用は75Ω同軸ケーブル5mで合成しているので位相に悪影響がでているかも知れません。

投稿: Hiroshi | 2013年7月18日 (木曜日) 22時52分

Hiroshiさん
やはりアンテナの片方を反転しているのが効いていますね。4mの間隔と同軸長3mの違いとレベル合わせだけではそこまでの効果(キャンセル)は出ないように感じます。
こちらでもそのうち試してみたいと思います。

出力が反転しているアンテナがあれば、アンテナの間隔は半分でも同じ効果が得られることになるのではないかと想像しています。1.8メガのノイズキャンセルアンテナとしてはサイズもありますが、1/8λ間隔でも20mというのがもう一つのネックなんです。もちろん片方の同軸の長さを長くしてカバーはできますが・・・。

現在は2本のアンテナの間隔は約10mで共に25mの1.5C-2Vで引き込んでますが、1.8メガだと位相を調節しても半分程度しか変化しないように感じます。
4本で4SQにすると受信用としては使えるアンテナになりそうな気がします。

投稿: JI1ANI/福井 | 2013年7月19日 (金曜日) 00時02分

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