おもちゃの修理（番外編）CDラジカセ

おもちゃではないのですが、番外編で紹介します。

【不具合症状】
CDを認識しない。

【依頼症状の確認】
クリーニング用CDを掛けたところ、クリーニング用CDの全曲数は表示されたが、再生はできなかった。

【修理方法】
１　認識しないCDを入れた時に動作音を注意深く聞いていると、モーターの回転が安定していない様子であった。


２　CDを入れる部分を確認したが、きれいな状態であった。


３　裏面のねじを外して中を開けると、CDドライブ部分は一番奥にあり、大きな基盤を外す必要があった。


４　基板の取付ねじのほか、コネクタを外してCDドライブが見える状態になった。基板とCDドライブは薄いリボンケーブルで接続されていたので、折り曲げたりしないよう細心の注意を払って取り外した。CDドライブのねじ4本（赤丸）を外して、CDドライブを取り出した。


５　何度も基板を戻しての動作確認は困難と考え、動作不良に関係すると思われる部分の処置を次のとおり行った。(1) CD入れ口の蓋のセンサースイッチの接点の洗浄、(2) CDドライブの埃の除去、(3)CDを回転させるモーターへの注油、(4)レーザー光検出感度調整の半固定抵抗の接触不良への対応

６　CD入れ口蓋のセンサースイッチ（赤丸）は接点がむき出しなので、目の細かい紙やすりで磨いた。


７　CDドライブの埃の除去は掃除機を使用した。また、モーターへの注油は、CRCを直接ではなく、不要な紙等に吹き付けてチューブに付いた雫をこすりつけて、ほんの少量が付くようにした。


８　レーザー光検出感度調整用の半固定抵抗と思われる部品（赤丸）がドライブ下部に付いていたので、小さいドライバーで接触が回復するように動くか動かないか程度に当てるにとどめた。


９　以上の対応後に、CDドライブと基板の取付と配線の復旧を行った。本体上面から長い棒が基板に取り付けられている押しボタンスイッチを押すようになっていた部分の取付が難しく、ピンセットで何度も位置を直したりして何とか組み戻した。組み上げて動作確認したところ、CDの認識と再生ができたので、修理を完了した。

KASHIWA CW DATA Analysis

4月25日にKASHIWAのCWテレメトリをデータの項目ごとに分ける表をエクセルで作成しましたが、JA9PEL/JR6からコメントいただきましたので、少し修正したので、修正版を掲載します。

ダウンロード - 20240422_cw_format_v1_01.xls

CW_DATAの項にデータがない場合は、解析の部分が空白になるようにしました。

KASHIWA CW DATA

一昨日まで3日間KASHIWAを受信して取得したCWを解析するため、エクセルでデータを仕分けする表を作成しました。
CWから得られるデータ項目はKASHIWAのプロジェクトのページのDocumentのページ：
https://sites.google.com/view/gardens-02/english_ver/document/transmission-format?authuser=0
に掲載されていますが、各項目の単位や意味は説明がありません。
とりあえず、この説明に則って各データ項目を10進数の数値化に変換する表を作成しました。

私が受信したCWを記載した上記表（エクセル）を次に掲載します。なお、エクセルの表には16進数を変換する途中計算の部分が含まれています。

ダウンロード - 20240422_cw_format.xls

表を作った後、各項目の意味を考えてみました。

CWは全部で64ビットから構成され、最初の24ビット（3バイト）はバッテリー（BATT）の電圧（V）、電流（I）、温度（T）と思われます。
24から31ビット目の8ビット（1バイト）は、何か（BPB）の温度（T）、32から39ビット目の8ビット（1バイト）は全体（RAW）の電流（I）でしょうか。
40から47ビット目は、5V電源供給（5V0）、アンテナ展開（DEPANT）、搭載PICマイコンの動作（COMPIC）、x+、Y+、Y-、Z-、Z+面の太陽電池の発電状況について、1が動作中、0が動作停止中を示すように思われます。
48ビット目は予備ビット（RESERVE）、49から52ビット目は予備（RESERVE）のコマンドカウンタ（CMD COUNTER）、53から55ビット目はGMSKによりアップリンクされたコマンドの数（GMSK CMD COUNTER）のように見えます。
56から57ビット目は動作停止（KILL）の回数、58ビット目は動作停止スイッチ（KILL SW）の状態、59ビット目は何かの機能（BOSS）の状態、60から63ビット目はミッション（MIS）の終了、失敗、遂行中、待機中を示すのでしょうか。

名称から類推した内容なので、プロジェクトチームからの情報提供をお願いしたいところです。

KASHIWA 2024/04/23 10:10JST CW Packet

一昨日に続いて、KASHIWA衛星の受信を試みました。前回はパスの最後にパケット音らしきものが聞こえたので、今回は同時にCW聴取とパケットデコードができて、さらに両方とも録音ができる準備をして受信に臨みました。

CWは次のとおり、受信できました。
10:11:15JST _1YMX __D7C66D10_0701
10:13:04JST KASHIWA JS1YMX A485C66C0EE10701
10:15:38JST KASHIWA JS1YMX A485C56A0EE10701

パケットもDirewolfを4800bpsG3RUHでデコードできるよう設定しておいたところ、バイナリで次のようにデコードできました。
[2024/04/23 10:14:59R] C0 10 4A 47 36 59 42 57 30 4A 47 36 59 4D 58 30 3E F0 AA 03 4B 00 69 69 69 69 69 69 69 69 69 AA C0

4A 47 36 59 42 57->JG6YBW、4A 47 36 59 4D 58->JG6YMXとなるので、KASHIWAのデータであることが確認できます。

デコードしたDirewolfの状態は次のとおりです。


上記パケット音部分を下記に掲載します。

ダウンロード - kashiwa_20240423_101457_101500jst_ft847_mono_if28packet29.wav

KASHIWA 2024/04/21 11:52JST CW

千葉工業大学のCubeSat（KASHIWA）が4月11日にISSから放出されてから、しばらくCWなどのビーコンが聞こえないという情報がjamsat-bbなどで流れていました。
昨日12日に海外の局が巨大アンテナを駆使して受信を試みたところ、CWとパケットを受信できたとの報告があり、それ以降、各局からの受信報告が聞かれるようになりました。
私も4月14日に一度受信を試みたのですが、アンテナなどの設備が乏しいので、それ以降は受信していなかったのですが、昨日からの受信報告を見て、本日21日の午前中11:52-12:04JSTに再度受信に挑戦しました。
受信周波数は437.375MHz+-ドップラーシフトで、アンテナ手動追尾でじっと聞いていると、11:54JST少し過ぎた時に突然モールス信号が聞こえ始め、1分弱続いて聞こえなくなりました。その後、パスの間に、2分おきにモールス信号が聞こえました。
受信した内容は次のとおりです。時刻はモールス信号開始時刻です。（録音データから推定）

11:54:29JST KASHIWA JS1Y__ A485C_A0EE100001
11:56:22JST _ASHIWA JS1YMX A486C56A10E10001
11:58:14JST KASHIWA JS1YMX A48_C5600EE00001
12:00:08JST KAS__WA JS1___ A485C5__0EE00001

録音ファイルを下記に掲載します。

ダウンロード - kashiwa_cw_20240421_115429_115457jst.wav

ダウンロード - kashiwa_cw_20240421_115622_115650jst.wav

ダウンロード - kashiwa_cw_20240421_115814_115843jst.wav

ダウンロード - kashiwa_cw_20240421_120007_120036jst.wav

SLIM & LEV1

SLIM&LEV1の月面着陸は成功のようですが、太陽電池の発電に障害があるようです。何らかの方法で障害が解消されることを願っています。

さて、昨日2024年1月19日午後9時42分のSLIMとLEV1のX（旧Twitter）公式アカウント（@lev1_rover_slim）から、CWを受信しているとの情報があったので、私も衛星用の設備で何か受信できないか挑戦してみました。
Xの情報は437.41MHzとなっていたのですが、私が昨年情報を得ていたのはCWが437.31MHzでしたので、PCで録音しながらその周波数近辺を手動で探ってみました。
その結果、22:20JST頃にCWが少しだけ聞こえました。果たしてSLIM又はLEV1のものかは不確実ですが、アンテナ（15エレ八木宇田アンテナ）を月（ほぼ天頂）に向けての受信でしたので、自分ではもしかするとそうかなと思っています。
ほんの7〜8秒程度で2回ですが、録音（wav）ファイルをここに掲載して紹介します。ファイル名は録音日時（日本時間）を表します。リンク先をクリックして一旦PCに保存後に、保存先のwavファイルを再生して聞くことができると思います。

ダウンロード - slim_20240119_221952_222000_437_311mhz_cw_mono.wav

ダウンロード - slim_20240119_222012_222021_437_311mhz_cw_mono.wav

全国マイクロ波バンド移動運用会初参加（２~４日目） 2023年秋 第40回

9月３０日に5GHｚ簡単設備で移動した翌日１０月１日には出かけ先で受信を試みました。天候があまりよくないこともあり、受信できた局はありませんでした。

引き続いて１０月７日の午前中、自宅ベランダから再び簡単設備で伊勢原市の大山にアンテナを向けたところ、RS59+でJS1GRO/1局が入感したのでコールバックしたところ、QSOすることができました。
こちらの送信出力が10mWあるかどうかということとアンテナが14dBi程度のホーンアンテナであったこともあり、JS1GRO局から頂いた私へのレポートはRS41であり時々聞き取りにくくなったとのことでしたが、何とか取っていただきました。ありがとうございました。その時の様子は次の写真のようですが、大山方面に電線と木があるにも関わらず、よくQSOできたと思います。カシミールで確認したところ、見通しでき、距離は約12kmでした。


本日１０月８日も１０時頃に自宅ベランダから受信を試みたところ、伊勢原市大山移動のJH1SUU/1局と田方郡函南町移動のJK1DGG/2局が入感しました。コールバックしてみましたが、こちらの信号が弱すぎたためか、気づいていただけなかったようです。
函南町移動のJK1DGG/2局の信号は、私のところで目の前に建物がなければ、西側のどこにアンテナを向けてもRS59で入感していました。あちこちの山などで反射していたのでしょうか。こちらもカシミールで確認したところ、見通せず、相模湾ごしで距離は約40kmでした。

ボール紙とアルミテープによる5GHz帯ホーンアンテナの製作実験（続）

6月3日の記事に掲載した5GHz帯ホーンアンテナについて、その後エレメントの長さや短絡板の位置などをいろいろ変えてLiteVNAで計測したりして試行錯誤したところ、そこそこの利得があるのではないかという結果が得られたので紹介する。実用性については、今後実際に使用してから改めて報告したいと考えている。


１　寸法
今までの製作実験の結果から、変換器のエレメントは2φmmのすずメッキ線で作成し、エレメントの導波管内での高さは11.2mm（導波管の材料であるボール紙の厚さ0.6mmを考慮するとSMAコネクタからの高さは11.8mm）、導波管はWJR6規格（内寸40mm×20mm）、エレメントから短絡版までの距離は12mmとする。ホーンの大きさは後述。


２　材料
材料は厚さ0.6mmのボール紙、表面処理していない（テスタで導通があることを確認）厚さ0.05mm光沢アルミテープ、厚さ11μmのアルミ箔、M1.4×3mmねじ及びナット、接着剤（今回は「コニシ株式会社ウルトラ多用途接着剤SU」を使用した）、2φmmすずメッキ線6.5mm長、0.5φmm×5mm長程度の導線（部品の脚の残り）、SMAコネクタ、M2×6mmねじ及びナットである。

材料	大きさ	使用箇所	備考
ボール紙	0.6mm厚	変換器及びホーン	―
アルミテープ	0.05mm厚	変換器	表面処理なし（光沢）
アルミ箔	11μm厚	ホーン	ホーン全体を覆えるアルミテープがあればその方がよい
ねじ・ナット	M1.4×3mm　12組	変換器及びホーン	―
ねじ・ナット	M2×6mm 4組	コネクタ取付	コネクタの穴の数が4つの場合
SMAコネクタ	1つ	エレメント	―
すずメッキ線	2φmm 6.5mm長	エレメント	―
導線	0.5φmm 5mm長	エレメントとコネクタの接続	―
接着剤	―	ホーンへのアルミ箔貼り付け	―

３　製作方法
(1) エレメント
① SMAコネクタ上のエレメントの長さを11.8mmにするため、コネクタの基台の接続部分の長さ5.3mmを引いた6.5mmの長さにすずメッキ線を切る。上下面を平らにするため、カッターで少し長めに切断してから、ノギスで測りながらやすりで削った。エレメント長はコネクタに合わせて調整する必要がある。


② ①で作成したエレメントをSMAコネクタに取り付けるため、エレメントの一端に0.6mmドリルで穴を開け、0.5φmm程度の導線を取り付けた。



③ ②で作成したエレメントをSMAコネクタにはんだ付けして取り付けた。コネクタ上の高さが11.8mmであることをノギスで測定した。


(2) 変換器
① 設計図に従い、変換器と短絡板をボール紙で切り出した。

ダウンロード - henkan_plan.pdf

② 折り目にカッターで軽く線を入れてから、折り曲げた。



③ 折り曲げた形を保ちながら、内側にアルミテープを貼り付けた。ボール紙が平らなままアルミテープを貼り付けてしまうと、折り曲げた時に導波管内部にしわが生じてしまうため、なるべく折れ曲がった形でアルミテープを貼り付けていくことが、製作のコツである。また、変換器の折りしろやホーンと接続する部分は、アルミテープ同士又はアルミ箔が接触するようにアルミテープを貼り付ける必要がある。各取付穴は組み上げ後に位置がわかるように、あらかじめキリで穴を開けておいた。



④ 短絡板についても、変換器本体と同様に折り曲げながらアルミテープを貼り付けた。


⑤ 変換器本体に短絡板を取り付けながら、組み上げた。なお、組み上げ前にアルミテープに取付穴を1φmmのドリルで開けておいた。SMAコネクタは位置合わせをして2φmmの穴を開けてねじを通しておいた。




⑥ (1)で作成したエレメントを取り付けて、変換器は完成した。なお、最初作成した短絡板は少し隙間ができてしまったので、サイズを調整して作り直した。（①に掲載した設計図は、修正後の大きさとなっている。）



⑦ 出来上がった変換器をLiteVNAで測定したところ、5760MHzでVSWRが1.359となり、まずまずの値と思われた。5GHzのバンド内のVSWRなどはほぼ一定であったので、変換器はこれで完成とした。


(3) ホーン
① ホーンの設計は、インターネットを検索して見つけ出した「The W1GHZ Online Microwave Antenna Book」（http://www.w1ghz.org/antbook/contents.htm）に掲載されている「HDL ANT for Windows」を利用し、「周波数：5760MHz、H面：40mm、E面：20mm、利得：14dB」と設定して、ホーンの設計図を作成した。



② ①で作成された設計図はポストスクリプト型式でありWindowsでは直接利用できないため、Linux（Ubuntu）でPDFに変換してから、プリンターで印刷した。

ダウンロード - horn_wrj6.pdf

③ ②で印刷した図面に組み立てしろや変換器との取付しろを付け加えて、設計図とした


④ ③の設計図の角や穴の位置などをボール紙にキリで写して、トレースした。


⑤ トレースしたボール紙を切り抜き、アルミ箔を接着剤で貼り付けた。変換器同様ある程度折り曲げて形を整えてからアルミ箔を貼った方が、しわが少なくきれいに貼ることができる。



⑥ アルミ箔は、変換器との接触部分を考慮しながらボール紙に合わせて切り抜いて、ヘリの部分は折り曲げて接着した。



⑦ ホーンの形を整えながら、折り曲げて立体に組み上げた。なお、折り曲げる前に、各取付穴を1φmmのドリルで開けておいた。





⑧ ホーンと変換器をねじで取り付けて完成した。




⑨ 完成したホーンアンテナをLiteVNAで測定したところ、5760MHzでVSWRが1.332、5GHzのバンド内でもほぼ一定となり、実用範囲と思われた。


４　他のアンテナとの比較
・　LiteVNAでVSWRを計測しただけではアンテナの性能がどの程度か検討が付かないので、室内実験ではあるが、LiteVNAのマーカー出力を受信してGigaStで比較してみることにした。
・　5GHz帯のWiFiに付属していたアンテナと作成したホーンアンテナとの受信強度を比較した。
・　LiteVNAのマーカー出力が小さめなため1m程度の距離での測定となったが、ホーンアンテナの方が10dB以上の利得があることが確認できた。
(1) WiFiアンテナ


(2) ホーンアンテナ

ハンディ受信機DJ-X2000による9600bpsパケット受信

先日、広い周波数範囲（説明書によると0.1~2149.999950MHz）が受信できるハンディ受信機であるアルインコ社のDJ-X2000の中古を入手しました。これを使えば、以前製作した5GHzトランスバータで1.2GHzトランシーバの受信周波数範囲外になってしまう衛星（Ten-Kho2）
のダウンリンク周波数が受信できるかもしれないと考えての入手です。
Ten-Koh2はまだ先なので、DJ-X2000の説明書を見ていろいろ試していたところ、9600bpsのパケットGMSKやG3RUHがこれで受信してデコードできないかとも思い、APRSの144.64MHzで運用されている9600bpsの電波を受信して、試してみました。
DJ-X2000はFMステレオ放送に対応するため、FMモードにナローとワイドがあります。GMSKなどの9600bpsはナローモードしかない一般的なFMトランシーバではデコードできませんが、FMワイドモードならデコード可能かと考えました。
DJ-X2000を144MHz帯の八木アンテナに接続して十分な電波強度を確保した上で、FMワイドモード受信にし、DJ-X2000の音声出力を9600bpsモードでdirewolfを起動したパソコンの音声入力端子へ接続したところ、デコードに成功しました。
その様子は次の写真のとおりです。この方法を応用して他に何ができるか、今後考えてみたいと思っています。

JAMSATシンポジウム2023関連イベント「衛星からの電波受信体験プログラム」

昨日2023年6月10日土曜日に、JAMSATシンポジウムが３年ぶりに日本科学未来館で集まって開催されました。
その時の関連イベントで、午前中に高知高等専門学校の「次世代高専衛星プロジェクト」で開発された段ボールアンテナの製作会が一般向けに行われ、完成したアンテナを使用して衛星からの電波を実際に受信する体験プログラムが実施されました。
その際受信したアマチュア衛星SO-50はFMレピータが稼働し、アマチュア局のQSOや、この受信体験プログラムを知っていたアマチュア局から会場での受信者へ呼びかける声などを聴くことができました。
衛星からの電波を受信するにはアンテナを衛星の方向に向ける必要がありますが、今回のイベントでスマートホンにインストールしておいた「AmsatDroid」というアプリを起動して、リアルタイムで衛星の方向と仰角を指で指し示すことで、イベント参加者の受信成功に導くことができたと感じました。そこで、このアプリをどのように使ったかを、簡単に紹介します。
なお、衛星の移動に伴う周波数補正については、事前のアンテナ製作会の中でSO-50のダウンリンク周波数である436.800MHzの+15kHzから手動で下げていくことを担当者が説明していましたが、実際の受信時には2、3分ごとに5kHzずつ下げた周波数をアナウンスすることで、周波数補正をしてもらいました。

１　パスの前にGPSによりAmsatDroidで現在地を取得してから、SO-50のパスを表示させた。日本科学未来館のグリッドロケータはPM95voであった。

２　パスの間は衛星の位置表示画面に切り替え、画面上に赤い点で表示される衛星の位置を確認し、１、２分ごとにアンテナの方向を指し示した。周波数補正は２、３分ごとにアナウンスした。

※　上記画面はイベントの翌日撮影したものであるので、衛星の位置を示す赤丸がなく、図の右上の位置表示も受信時とは異なる。