NOAAの画像受信について(その1)

 ACARSの受信で遊んでいたんですが、ちょっと受け身かな・・・と。で、やっぱり次はNOAAでしょうということで、気象衛星からの画像受信にチャレンジ!まあ、受信なんでこっちも受け身なんですが、ちょっとだけアグレッシブになってます。
 受信機を作製して、アンテナを作製してと久々の大型プロジェクトですね。
 例によって専用のソフト(WXtoImg)はあるんですが、これに音源ボード経由で突っ込むデータが必要になります。航空受信機を作ったような感じで今回も専用受信機を製作することに・・・。専用受信機R139というのも売っているんですが、回路図を参考に作ってみることにしました。

 その前に実際にどんな信号なのか受信してみようと、だいぶ前に買ったSTANDARDのC500とホイップアンテナで聞いてみました。衛星の位置を計算してくれるソフトもあり、最新のデータをダウンロードしてきて食わせるとちゃんと衛星の接近を教えてくれます。
 で、衛星がやってくると徐々に信号音が大きくなっていき、またあっという間に去っていきます。その間10分くらいかな?C500のようなナローバンドのFM受信機では帯域が狭すぎて十分なデータを拾いきれないようで、画像もなんだかしょぼい感じ。



 うーんなんだかそれらしいような、へんてこなような・・・。一応台風の目が見えてますがわかりますか?ハンディ&ホイップでもここまで見られます。

 帯域を広げるとよいそうで、先人はハンディ機のセラフィルを引っこ抜いてLCのBPFに取り替えたりされています。参考にさせていただいたページはこちらです。globe.dyndns.org

 で、受信機ですが、R139とプリンストン大学Satellite Labで提供している回路を参考にしました。両者ともほとんど同じですね。その他、趣味の電気工作(50MHz帯アマチュア無線受信回路)JQ2JNCホームページなどを参考にしました。
 R139ですが、回路を検討するとなかなかよくできています。逓倍段の同調も複同調を使うなど、おいらのような素人がデッドコピーをしても参考になります。

 心臓部はモトローラMC3362Pというダブルスーパー受信機用の素子です。製作される方は当然データシートを参照されるでしょうが、データシート内で言及されているアプリケーションノートAN980も同時に探されるといいと思います。これには同素子を利用して受信機を作るためのノウハウが満載ですので。モトローラのサイトにはもうないかもしれませんが、いや世界中を探せばどこかに落ちています。ドラクエみたい・・・。(3362Pはまだ通販で入手可能ですが、既にディスコンで、後継品種が推奨されています。)

 帯域を広げなければならないので、セラフィルはムラタのSFU455Bというのを買いました。SFUはAMラジオ用のフィルタで、FMには使用できませんでした。CFUとかCFWというのを使わないと駄目です。
 秋月のジェネレータキットで455KhZあたりを入力して濾過されるレベルをオシロで観察してたら、やけに帯域狭いな・・・?と思ったら間違いに気づきました。やれやれ、どこかで探してこないとだめですね。

フィルタの特性で、Bというのは帯域特性を示すもので、±30KHzの帯域を持つという記号です。これが、C>D>Eと狭くなっていくわけです。

 AN980によると、quadrature用素子はセラミックのディスクリがインピーダンスの関係で使用できないので、455KhZのタンクコイルを使用とあります。トランジスタラジオ用のIFTを流用します。

 と、ここまで書いてきましたが、実は局発水晶の注文がまだで着手してません。14MHz帯の周波数で発振させ、9逓倍で目的のローカルまで持って行く予定です。

 仕方ないので、今日はAFアンプを作りました。(トホホ)。何の変哲もないナショセミのLM386です。それと6Vのレギュレータ(TA7806S)を積んで電源も一緒ということにしました。ノイズが載るのを嫌ってムラタのノイズフィルタを一個載せています。

 こういうアンプを馬鹿にせず実験しながら回路定数を求めている方がいます。TBCとSPICEで数値計算
この方の回路をいただきました。

 

 入力部のフィルタには真空管ラジオの余り物シルバードマイカコンデンサなども使っています。(贅沢!)手前側が電源部。四角いのが電源フィルタ。その右がレギュレータ。これでしばしの間、懐かしのシンシア「色づく街」を聞きました。(うっとり)
 スピーカーは8cm(8Ω0.2W)の安物。これを350mlビール缶に乗っけてセロハンテープで留めるといい音になりました。
 最初D級アンプ(デジタルですな)のCM8685で作ろうと思ったんですが、ラジオにスイッチングのノイズが入るとかでやめました。

 アンテナですが、塩ビパイプを買っていますので、そのうちターンスタイルアンテナをたてる予定です。

 フィルタの特性をもっとよく見えるように、と思ってFRMSの製作に乗り出しました。これ、すごく便利な機械です。ちょっとスペアナに似たところがあるんですが、周波数特性のモニタに目的を特化して作られてるので大変便利。
 使うコツはインピーダンスマッチングですね。