電波観測

　最近、リバイバルで受信機を作り始めていますが、なにか新しいことが出来ないか考えていたところ「流星電波観測国際プロジェクト」と言う小川　宏さんが管理人をされているサイトを見つけました。
とても詳しい説明がまとめられていますので興味のある方は、こちらのサイトをご覧ください。
ＨＲＯと呼ばれている電波を利用した方法がお勧めとの事でチャレンジしてみようと思い、観測に必要なソフト（HROFFT）を入手するため大川一彦さんへメールしました。ありがたいことにすぐメールの返事があり入手させていただきました。
　何でも自分で作ってみる性分なのでまずは、ＨＲＯの為の受信機を作りながら色々準備して行きたいと思います。受信機とアンテナの作製からアップして行きます。

ＨＲＯ
	アマチュア無線の電波を使う方法で、福井工業高等専門学校の前川公男氏が流星観測を目的に53.75MHzの電波を絶えず送信していただいている。アマチュアや初心者がもっとも利用しやすい方法です。　データ：　ＪＡ９ＹＤＢ　５０Ｗ　５３．７５ＭＨｚ　　　　　　　鯖江市　（Ｅ１３６．１０．２８）（Ｎ３５．５６．０４）　　　　　　　電波形式　　連続波　１０分毎に５秒間ＣＷによるＩＤを送信
ＦＲＯ
	ＦＭラジオ放送の電波を使う方法で、ＨＲＯ以前にはよく利用されていましたが、ＦＭ放送局やミニＦＭ局の増加により、観測が困難になってきています。
ＭＵＲＯ
	京都大学宙空電波科学研究センターのＭＵレーダの電波を利用する方法です。この電波は、いつも送信されているわけではないので注意が必要です。

● ＨＲＯＦＦＴ
	受信信号を即時フーリエ解析処理してディスプレイに表示するツール大川氏のご厚意で分けていただきました。（大川一彦氏　開発）
● HROView
	HROFFT が出力する画像を利用するツール。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（山本道成氏　開発）
● HRO Report
	HROView が出力するファイルを計算し、レポートするツール。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（山本道成氏　開発）
● make_graph
	集計結果のレポートを出力するツール　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（山本道成氏　開発）

５３．７５ＭＨｚのＣＷ受信機の自作。

　小型で場所をとらない物の中から初心者でもできそうなアンテナというつもりで、スモール・ループアンテナ（マグネティック・ループアンテナ）を選びました。受信専用のアンテナとしてアルミを使用し、軽量に作るつもりです。

　ＨＲＯ用の受信機を作るために、回路を検討しています。水晶振動子をすべて標準品で揃えることはできないため数値を決めて（量産実績のある周波数）発注しました。（２ヶ月ほど納期がかかるみたいです）
ＦＥＴは、自作測定器で購入した２ＳＫ２４１を、Ｄｉも同様に１ＳＳ９７を使用し、Ｔｒは家の在庫から選びました。
待っていた水晶（１３．８２４ＭＨｚ）が、届きました！！　

2009年１月13日

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＊2009年8月27日変更

＊ある程度定数を決め初めました。１２．２８ＭＨｚは２０個ほど入手したので、フィルター用に選別をしました。
　　±５０Ｈｚ以内の物が１４個ほど揃いました。

（２００８年１２月１０日）

発振回路Ａ


回路定数は、トランジスタのベース・エミッタ間のコンデンサの値を下側のコンデンサより大きくすると波形が　きれいになります。発振の安定性が悪くなるので限度があると思います。

発振回路Ｂ


発振回路Ａと同様コンデンサを変えると波形が整ってきます。基本波発振と逓倍波発振とで定数や回路を選んで　使用します。

ＲＦコイル
【１０Ｋボビン】
		左のコアボビンの溝１～３に1次側コイルを分割して巻きます。２次側のコイルは、溝４に巻きます。　５０ＭＨｚのコイルは、０．２ｍｍのポリウレタン銅線１次側に溝ごとに２ターンずつ巻き（６ターン）センターをタップとして出します。 2次側は、２ターンとします。　上の写真が、作製したものです。受信機に使用するコイルを、下の表に示します。４１．４７ＭＨｚは、５０ＭＨｚと同じでも良いかも！

周波数帯	１次側コイル巻数	２次側コイル巻数
５３．７５ＭＨｚ	６	２
４１．４７ＭＨｚ	８	３
１２．２８ＭＨｚ	１２	４

　半年以上そのままになっていましたが、作製を再開しました。
回路的なミスや見直した定数など一部変更しています。ＲＦコイルは２種類で作製しコンデンサの値で５３．７５ＭＨｚと４１．４７ＭＨｚを作ることにしました。（調整にはディップメーターが大活躍です）
水晶フィルターの定数も損失が大きいので値を半分にして帯域を広げる予定です。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＊2009年8月8日

　だいたい基板に載せる部品の半田付けが終了しました。（右の写真）
家にある部品を出来るだけ使用しているので、回路図の定数と若干異なる部分もあります。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　＊2009年8月15日

　左に２つの水晶発振回路の測定波形を掲載します。まずは、４１．４７２MHｚの波形です。まだ性格に周波数を合わせていませんが、３逓倍させるために出力にタンク回路を２段付けています。４１．４７４２ＭＨｚに微調整させます。
振幅が最大になるようにタンク回路を調整しました。
もう一つは、１２．２８MHｚの基本波発振回路でタンク回路を設けていないため綺麗なサインカーブにはなっていません。
高調波が乗っているので受信には問題ないようです。
ＩＦ段のタンク回路の調整は、ＦＲＭＳを使用して合わせ込みました。
後は、受信周波数に合わせ込むだけです。

　2008/8/25

　受信機として完成してそのままにしていましたが、毎年肝心な日に曇りや雨が多く電波観測しかないと思いメンテナンスを行いました。
　最終的に調整するのに時間がかかりましたが動作チェック完了した物が下の回路になります。
水晶フィルターは、当初帯域を狭くしていましたが、使用した水晶のバラツキで十分な性能が出ていなかったので帯域を広げることと多少の選別をして５段に変更しました。
また直接パソコンに取り込むとゲインが足らなかった為アンプを１段追加しました。
　~~用途からＡＧＣ無しにしていましたが温度や環境の影響でノイズレベルが結構変わることがわかり組み込むことにしました。~~
別の原因で、ＡＧＣ無しでよかったです。

2021/10/28

最近のノートパソコンは、アナログ入力がないので左のようなＵＳＢタイプのアダプターを購入して受信機の出力を繋げます。ＨＲＯを立ち上げ、受信レベルを５０～６０あたりに調整します。１０分おきに受信レベルのグラフを静止画保存し続けます。
	2021/10/2

　参考で静止画を載せておきます。普通の日なので流星はありません。そのうち更新します。

　小型軽量とするために、６ｍｍφのアルミを長さ λ／６　（３００÷５３．７５÷６＝０．９３）とし、リング状に加工して可変キャパシターは、受信専用と言うことで耐圧のそれほど高くない物を使用します。
約直径が３０ｃｍになります。
このアンテナを作るに当たり、色々調べて見ると過去のＣＱ誌（１９９８年，２０００年）に記事があることがわかりました。設計支援ソフトもあることがわかり入手方法を調べていると、やっと見つけることができました。
菊地正之（ＪＡ１ＨＷＯ）が、ＣＱ誌に掲載された計算式を利用して自動計算ソフトを作られた物です。
ＪＯ７ＮＬＩさんのホームページの「磁界ループ各種実験中」
　の中に「マグネチックアンテナ製作用ソフトダウンロード」
　としてアップされています。

　アンテナを丸く曲げるのは、丸い筒型をした物に押し当てて曲げていくようにしました。
家には適当な物が見あたらずゴミ箱とビンを利用し曲げたので多少歪んでいますが良しとします。
センターには、角材を使用し端子を設けています。
電波を取り込むループは、経が３ｍｍのアルミを直径８ｃｍのリングにしています。
~~まだ測定はしていませんが、受信機を作製してから最終調整することとし、まずは完成としておきます！~~
８ｃｍではＳＷＲが下のグラフ程度なのでもう少し大きくして調整をすることにします。
（周波数は、Ｃの調整で合わせこみます。）

　学生の頃は、大型コンピューターしか無くカード入力をしていましたが今やこのような製品が性能をはるかに超えた存在として実現しています。
　便利な測定が低価格で実現できるので購入することにしました。

M.I.の趣味の部屋