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気象衛星NOAAが撮影した雲画像APT(Automatic Picture Transmission)の受信。主に参考にした資料は、JAXAの人工衛星の電波をキャッチしようⅡ 「-地球観測衛星の電波を受信する-」 です。

QFHアンテナの作成

 同軸ケーブルとエレメントを半田付してからエレメントのねじり方向が間違っていたことに気付き、ばらして再半田・修正しながら完成しました。(上げる前で良かった)材料は近くのホームセンターで調達(費用は概ね3,000円くらい)しました。(作成方法等はサイト検索)

QFH_ANT.jpg

受信機の準備

 昔購入した古いアマチュア無線機FT212H の受信周波数を拡大する改造をしました、老眼にはキツイ改造でした! 拡大設定した機能は、電源を落とすと初期化されてしまいますので・・・再びあるKey入力を行う必要が有りました、たぶん内臓のリチュームバッテリーが老朽化していると思われます。改造後、周波数ステップ数を最小の5KHzにしてテスト中の写真を下記に載せます。(分解改造中の写真は撮り漏れてしまいました)このトランシバーはCAT機能(PCコントロール機能)が搭載されたモービル機ですので、TrakBox(昔JAMSATが開発したキットをWのメーカーから通販で購入) 又は、PCから周波数コントロールが可能なのです。受信専用機として使用するため既設マイクを外し、CATコントロールと受信AF出力のみ配線したコネクタを作成、MICコネクターへ接続し使用します (これで間違っても送信出来ません、万が一送信したら電波法により罰せられますし、プリアンプは即壊れ、トランシバーのRFパワーモジュールも破損する可能性大です!、アマチュア無線の国家資格をお持ちでない方は、専用受信機の購入又はUSBドングルを使ったRTL-SDR受信PCをお勧めします、当方いかなる責任も持ちません。)

FT212H_F拡大改造_Test.jpg

ガリヒ素(GaAs)RFプリアンプを使ってみる

以前購入し、使っていない、FCZ研究所の寺子屋シリーズNo,127(144MHz)を再調整して使っています。コアが少し抜けたところで同調(137.100MHz)が取れているようです。ここれを、アンテナ同軸ケーブルへ接続します。Noaaは、5Wもの大パワー(アマチュア無線衛星に比べ)で送信しており、QFHアンテナだけでも受信は可能です。

GaAsRF-RRI_AMP.jpg

TrakBoxを使った異なるNOAA気象衛星ダウンリンク周波数の自動制御

 リチュームバッテリの交換を行いました。また長時間連続起動していると3端子レギュレター周りが高温になり、RAM制御に異常が発生、再起動(電源のON/OFF)するとデータが消える現象に遭遇しました。(昔は問題なかった17年前は・・・)対策として電源回路を全て取っ払い、外部SW電源から5Vを供給する様変更し、問題を起こすと思われるTTL-ICも交換しました。安定動作するようになりましたが、現行の2Lineデータをアップロードすると、正しく取り込まれません。しかたないので、不適切に取り込まれた起動要素のみ手動で修正して運用しています。これでCAT機能を使ったFT212H用の制御設定をTrakBox側へ行い、WXtoImg(noaa受信解析加工ソフト)と上手くマッチして機能するようになりました。今は3個のnoaa15,18,19 をセットし自動で周波数コントロールFAX受信解析記録を行っています。なおnoaaは、送信電波形式FMで、帯域が広いため受信側でのドップラー周波数補正はまったくやらずに受信(小生のような気象観測素人が受信画像を見るには問題ないかと・・・)できています。 詳細はサイト検索にて・・・ 。

TrakBox_Auto受信.jpg

Noaa-18 2015年6月28日16:55JSTに 記録した画像(使用ソフト WXtoImg Auto-記録設定) ↓

(WXtoImgが受信データを元に自動色付け加工した画像)

noaa-18-06281655-hvct.jpg

次は RTL-SDR受信システム(格安で可能と思われる)を使って帯域を確保したAPT画像受信に挑戦してみたい。

■RTL-SDR(R820T) 2015年6月30日

ウワア~~ツ!わずか1,280円で広帯域受信機が手に入る。ワンセグ受信機 DVB-T+DAB+FM R820T高性能受信機[R820T]を購入しました。価格は、1,280円、但しこれは、アンテナ接続変換アダプタが付属していませんので別途購入する必要があります。

*USBメモリのような形をしたソフトウエアー無線受信機(SDR)で、これをUSBソケットに差し込み、別途 受信ソフト(無償)をインストールし、アンテナを繋ぎます。

早速、Noaaの信号を受信してみました。 目からうろこです!

追記:RTLの安い物(数百円で販売)は、高周波入力部に保護ダイオードが実装されておらず且つチューナ受信部ゲインが低い物(上記R820Tに比べ)があるようです。RF入力部に保護がない物の扱いは細心の注意が必要と思われます、集積回路が小さくなればなるほど設計外の耐性は非常に弱くなります、それは一瞬にして破損することを意味します。なお安いものでも、Noaa信号の受信可否は使用するアンテナ能力しだいで可能なようです。どんなに素晴らしい受信機があろうとも、その性能を引き出すには、使用するアンテナ能力が最も重要となります。

 

初トライした環境

PC:HP Compaq Desktop dc5100(しまってあった古いPC)

   Pentium(R)4 , 3GHz , RAM 1GB , WindowsXP SP3 , C-Media PCI Audo

   *オリジナルは、RAM 512MBでしたので、リサイクルショップでJUNK扱

    い(一般的には、不良であっても返却できないことを承知して購入)

    RAM、256MB(217円/1枚)を三枚購入(1枚はハズレ対策)して増設して

    います。種類が有りますので、同じ仕様のRAMであることを見極めて自分

    の責任で判断し探します。(静電対策してオリジナルのRAMを抜き、その

    姿を原寸代で、メモに外形、切り欠き位置を漏れなくなぞって写し、メモに

    一致する外形のRAMを探しました)たいていお店の人に聞いてもこの手の

    品物は詳しい仕様等分からないふり?が普通です。(今回は当たりで、問

    題なく使用できました、JUNK表記の場合ハズレでも返却不可と思われる)

Soft:SDR(ソフトウエアー受信システム)SDR_Console ,  APT受信 WXtoImg

ANT:自作 QFH 同軸ケーブル 8D-FB 使用

 

Noaa APT受信の様子

帯域を取って受信のためか、グレースケールが鮮明に見えます。(プリアンプは未使用)

ドップラー周波数変位により、受信帯域幅がセンターから少しズレ(左へ)始めているようですがSDRのVFOは操作せず、見守っていました。

RTL-SDR受信.jpg

 

2015年7月9日16時29分(JST)記録できたAPTです。

Noaa-18受信 WX2Img使用、帯域の狭いアマチュア無線機改造受信に比べ、受信帯域が確保されているため、画像がより鮮明に見えています。南側(下部)に台風10・11号が見えます。本ページはあえて、小さい画像で載せています、実際に得られる画像ファイルはもっと大きく鮮明です。

noaa-18-07090729-mcir.jpg

このUSBドングルを使ってHF帯も受信出来るといいな・・・、もはやWindowsXPはパソコンでなく、マルチモード受信機として余生を送ることになりそうです。FT212Hと比べると綺麗で鮮明に受信できています!素晴らしいです。

by でくのぼう