皆既月食

　夕方、散歩をしていると東の空にぼんやりした光が見えた。何かの光が雲に反射しているのだろうと思っていたが、しばらく歩いていて見上げると、それが月であることがわかった。薄い雲に隠れたおぼろな月である。
　そう言えば、今日は2015年4月以来の3年ぶりに皆既月食が見られることを思い出した。ほとんど月の形もわからないような、この雲が晴れてくれなければ、せっかくの機会が台無しである。
　とりあえず、準備をして月食の始まるのを待った。9時を過ぎる頃に空を見上げると、あの雲はすっかりなくなっている。月食はすでに始まっていて日食のようにはっきりした食ではないが、地球の影が月を隠しているのがわかる。9時50分頃には皆既月食が始まった。赤い月の出現である。
　地球の影に覆われた暗い月は、手持ちの機材でははっきりとした姿をとらえることはできないが、普段の月とは全く異なった赤い色を記録することができた。皆既とは言っても地球を回り込んで月に到達する赤い光は、月の部分部分の明るさを変えている。
　左の写真は21:45のもので、右は22:45である。明るい部分が移動しているのがわかる。
　天候を心配していたのだが、冬の澄み切った空の中できれいな皆既月食を見ることができた。自然の美しさに感動である。

LED その2

　前回LEDについて書いたのが14年11月である。リフレクター内蔵のLEDを見つけて、どんな用途で使えるか、ワクワクしながらこれまでのLEDの変遷について触れた。
　あれから3年、LEDが照明の分野に大きく広がっている。シーリングライトが蛍光灯からLEDに変わり、家の中では白熱灯がほとんど姿を消してしまった。東京都では白熱電球をLED電球に交換する事業も行っているほどである。自動車でもヘッドランプにLEDが使われるようになり、テールランプやウィンカーのほとんどがLEDになっている。地球温暖化防止、省エネという観点からLEDの特性を生かした使用分野がますます広がっている。
　先日、100均の店を眺めているとき、おもしろいものを見つけた。電球型をしたLEDライトである。箱の表示には150ルーメン相当とあり、結構な明るさのようだ。これまでもLEDライトはさまざまなものが100均で売られていたが、5mmφの砲弾型のLEDを複数並べて明るさをとっているものだった。そこそこの明るさはあるが、光に均一性がなく照明としては限定的で、トーチライト的なものであった。
　この電球型のライトは、まるで白熱電球のような形で、しっかりと均一な光を出す構造である。LEDは1個のようだが、高出力のものが使われているようでUSB電源で使用する。（追記　その後、このランプを分解したところ、1個のLEDではなく、10個の表面実装LEDが使われていた。砲弾型ではなく広拡散のLEDを平面上に並べる構造だった。）モバイルバッテリーが一般化しているので、それと組み合わせることを想定しているようだ。
　実際にモバイルバッテリーに接続して点灯してみると、結構明るい。部屋の中でも使えるし、テントの中などでは十分な明るさだ。近くに持ってくれば本を読んだりするのにも使える明るさである。複数のLEDからの不均一な光と違い、周囲を明るくしてくれる穏やかな光である。これが100均で売られていることは驚きである。LEDの生産技術が進んだおかげであろう。安価に、大量に、高性能なものが作れるようになった。そして、それを有効に使うデザイン力も高まったおかげである。

　さて、この製品にはUSBプラグがついているのだが、なにもUSBに拘ることはないと考えた。電池で駆動させればいつでも使えるのではないか。そこで、単三電池4本用のスイッチ付きケースと組み合わせた。電池にはニッケル水素の充電池を使う。4本でおおむねUSBと同じくらいの電圧が得られる。点灯持続時間を測ってみると、2時間経過してもまだまだ明るさは十分であった。トーチライトではなく、夜間の気持ちをほっとさせる、広い範囲を照らすあかりとして非常時用に備えておきたいと思う。技術は暮らしを豊かにするためにあると思うが、こんな些細なところにも技術の恩恵が見られるのは嬉しいことである。

Simple SWR その２

　以前、SWRメーターの反射波のみをLED表示する機器と作ったことがある。アンテナを調整する場合、できるだけ送信機とアンテナとの整合をとって、効率的に電波を送り出すためには反射波を少なくすることが行われる。送信機からの出力は個々に決まっているので、損失を少なくアンテナに送り込むことが大事になるからだ。損失が少なくなれば進行波は結果的に多くなるはずなので、アンテナの調整では、あえて進行波を測定しなくてもよいと考えた。以前作ったものは通常のSWR計の回路を用いて、一方の反射波のみを表示するようにしたものだった。

　同じような考えをする人がいるようで、DF3OS　Hans Steinortさんがネットで公開している”QRP ATU"も反射波のみを表示するものであった。ただ私の製作したものと異なるのは、ピックアップコイルが反射波専用のものであり、回路がとてもシンプルな点である。この回路なら小さな基板に組み込むことができそうである。
　調べてみると、DJ6TE Dieter EngelsさんとDL9SCO Hannes Hillerさんによってアレンジされた回路が20×15mmという小さな基板に起こされて頒布されているようである。表面実装部品を使い、トロイドも小型のものでコンパクトにまとめられている。

　私なりに手持ちの部品でアレンジして、この反射波のみのSWRメータを作ってみた。この回路の面白いところは、反射波の大きさを表示するのにLEDを使っているが、1つには電流制限の抵抗を入れており、もう一つにはツェナーダイオードを入れていることである。反射波が小さいうちはツェナーダイオードに邪魔されてLEDは点灯せず、抵抗が入った方のLEDが反射波の大きさに応じて明るさを変える。ある大きさを超えたところでツェナーダイオードを通った電流でもLEDが点灯するようになる。反射波の大きさを2つのLEDで表示できるのだ。もうひとつ面白いのがピックアップコイルの反対側のリードに、LEDとショットキーダイオードを抱き合いで付けていることである。本来、このリードはGNDに接続されるのだが、LEDとショットキーダイオードを逆極性で抱き合わせることでGNDに接続している状態を作り、反射波が減り、進行波が増えてきた場合にはこのLEDが点灯するようにしたのである。数量的にはともかく、この工夫によって整合の状態がよりわかりやすく表示される回路である。
　タカチのSW-40という30×20×40mmのケースの中にEFHWのチューナーと一緒にこの回路を組み込んだ。LEDが小気味よく表示してくれるので整合の様子がわかりやすい。なかなか便利な回路である。
製作のページ

白熱球のLED化

ずいぶん昔、庭に明かりがほしいと、市販の庭園灯を設置した。CDSで明かりを検知し、暗くなると点灯するものである。100Vをトランスで降圧し、それをリレーで白熱球を制御している。
　使っていて、一晩中、朝になるまで点灯していることが気になった。そこで、タイマー回路を付加して、夜半頃には消灯するよう改造した。消灯する時刻はまだ暗いので、CDSが暗くなったのを感知しても、リレーは動作しないような回路である。明るくなるとリセットが掛かり、夕方暗くなるとリレーが働き、タイマーが動作する。
　順調の動作して庭を照らしてくれていたが、課題が出てきた。一つは白熱球が入手しづらくなってきたことである。長く使っていると白熱球はフィラメントが切れてしまうことがある。代替のものを用意していたが、それも底を突いてきた。二つ目は白熱球の熱である。小さな電球なのだが結構熱くなる。雪の降った晩など、その周りだけぽっかりと雪がなくて風情を感じることもあったが、その周りの植物には影響が大きい。
　そこで、電球をLED化することにした。リレーからの電流は約６Vの交流である。整流しなければLEDに代えることはできない。電圧も微妙である。そこで、とりあえずダイオードを１本入れて、電流制限用の抵抗と1w　LEDを２本直列にして試してみた。点灯したのだが、直視している時には気にならないが、視界に入るような見方をすると、LEDの瞬きが気になる。50Hzとは言え、半波整流では無理なようである。また、抵抗値によっては、最初は点灯していても、LEDが熱を持ってくると点滅になってしまう現象も起きた。
　回路を変更し、ブリッジダイオードで全波整流とし、抵抗値も多少大きくして対応した。LEDを白色ではなく昼光色のものにすることで、白熱球代替のLEDを作ることができた。灯りにゆらぎを入れることも考えたが、とりあえずはこれまで通りの庭の灯りとして使うことにする。
　技術の進歩によって、デバイスも変わってきている。トランスによる降圧部分も将来的にはスイッチングによる回路に変更しなければならないだろう。タイマー回路も個別デバイスではなくマイクロコントローラーに置き換えることになりそうである。
　私の過ごしてきた短い時間の中、我が家の小さな庭にも、技術の進歩がひたひたと迫っている。

ワイヤーＭＬＡ その３

　前回の記事のように、剛性のあるﾜｲﾔｰを使えば、形を整えるための配線ｶﾊﾞｰなどを使わなくても、ＭＬＡとしての性能を出すことができることがわかった。市販されているＭＬＡの多くが、銅ﾊﾟｲﾌﾟや太い同軸ｹｰﾌﾞﾙを使って、ﾙｰﾌﾟを作っている。太い素材を使うほど構造をしっかりすることができる。細い素材でも、仮設として使う程度なら前回の記事のような細い素材でも使えそうだということだ。
　さて、もっと簡略化したＭＬＡを作れないだろうかと考えた。先日、旅行に行った際である。旅館で電波を出すとすればどうすればよいか考えた。窓から釣り竿ｱﾝﾃﾅをのばすのも一つの方法だが、結構目立つことになる。簡単に設営でき、撤収も容易、他の客に迷惑をかけず、目立たないものがいい。部屋の中を見回して、考えを巡らせていて、あるものに目が留まった。障子である。窓のある開口部の内側に障子がある。この障子にＭＬＡを貼り付ければ電波が出せるのではないか。
　そこで、柔らかいﾜｲﾔｰを使ったＭＬＡを作ってみた。2.5mのﾜｲﾔｰで、その長さの真ん中のところにﾄﾛｲﾄﾞを通し、ﾘﾝｸのｺｲﾙを巻いてRCAﾌﾟﾗｸﾞを取り付ける。変換ﾌﾟﾗｸﾞを介してBNC同軸ｹｰﾌﾞﾙを接続する。ｷｬﾊﾟｼﾀは前回と同じﾎﾟﾘﾊﾞﾘｺﾝである。ﾙｰﾌﾟは丸い輪ではなく菱形とする。つまり、同軸ｹｰﾌﾞﾙをと取り付けてある給電点部分を頂点として、障子に洗濯ばさみで止める。ここはﾊﾝｶﾞｰなどを止める為の二股に分かれた洗濯ばさみである。ﾙｰﾌﾟの左右は洗濯ばさみを使って障子の桟に留め、広げるようにする。ｷｬﾊﾟｼﾀ部分は吊り下げられたままである。
　この状態で測定してみると、しっかりと同調点が出ており、使えそうである。庭先移動で実験をした。縦の固定にはｸﾞﾗｽﾌｧｲﾊﾞｰのﾎﾟｰﾙを使い、横の張りにはﾌﾟﾗ棒を使って、菱形のループを構成した。7MHzで受信雑音が最大になるよう調整する。ﾊﾞﾝﾄﾞの中を聞いてみるとたくさんの局が聞こえてきた。CQを出したが応答がない。受信はともかく、送信は無理なのだろうかと思いつつ、移動局に呼びかけてみた。すると返答があったのだ。30分ほどで5局との交信ができた。結構遠いｴﾘｱの局である。
　この日はたまたまお空のｺﾝﾃﾞｨｼｮﾝがよかったのかも知れない。しかし、2WのQRPでもこのｱﾝﾃﾅで交信することができた。自然を相手に無線を楽しむというｽﾀﾝｽでならこのｱﾝﾃﾅは使えそうである。なにしろｱﾝﾃﾅ全部が掌に載ってしまうｺﾝﾊﾟｸﾄさであり、ｽﾃﾙｽ性が高いのだ。
　ﾘｸﾞ、電源を含め、ﾎﾟｰﾁの中にすべて収納することができる。次の旅行では旅館から電波を出してみたい。その際はﾊｲﾊﾞﾝﾄﾞのｺﾝﾃﾞｨｼｮﾝも上がってくれればいいのだが。

ワイヤーMLA その２

　ワイヤーを使ったMLAをいろいろ作ってきた。その中でわかってきたのは、ワイヤーでも同調が取れ、そこそこの送信アンテナとして使えること。形状はできるだけ円に近い方がよいが、多少のゆがみがあってもある程度の性能は発揮できること。給電方法として、トロイドを使いリンクコイルを巻く方法でも十分な給電はできるが、対応できるバンド幅が限られ、バンド毎に巻き数を調整する必要があること。もう一つの給電方法である小さなループを使う方法は、大きなループの1/4ほどの円周のループにすることで、広いバンド範囲で良好な給電ができること。同調できるバンドはほぼキャパシタにより、ループの大きさは割合と自由に設定できること。ＱＲＰでの運用なら、ポリバリコンやトリマーなど、耐電圧の高くない部品でも使用可能であること。キャパシタの調整はシビアであるが、受信ノイズが最大になるように調整することで、ほぼ最良点に調整できること。最良点の幅は周波数が高くなるほどブロードになり、低くなるほど鋭くなること。などなど、客観的なデータが揃っている訳ではないが、このアンテナの特性がつかめてきた。

　これまでの経験を生かして、手軽に携帯でき、そこそこに実用になるＭＬＡを作ってみた。使ったのは1.25mmφの銅線がコーティングされて2本平行になったケーブル。2.5mのケーブルで大きなループを作り、62cmのケーブルで給電用の小さなループを作る。キャパシタにはポリバリコンを使い、多くのバンドに対応できるようにした。ケーブルだけで丸いループを形作るのは覚束ないと思えたが、ループの上下をグラスファイバーのポールに縛り付けることで、歪みはあるがループを作ることができた。主ループのキャパシタを取り付ける反対側になる、ケーブルのちょうど半分のところに小ループを固定した。固定した部分にコネクタを設け、同軸ケーブルを取り付ける。
　キャパシタはMax 90pFのもので、30m、20m、17mバンドで同調点を見出したが、40mバンドでは、同調しなかった。このところ、ハイバンドが開けることが少なく、実験ができないのでキャパシタに100pFを抱かせて、40mバンドでも同調が取れるようにした。ポリバリコンを回すとノイズが急に大きくなるところがある。その状態でアンテナアナライザーで測定してみるとSWRはほぼ１に近く、インピーダンスは40Ωほどになっていた。バンドの中のさまざまな局が聞こえてくる。数回のCQで初会の局からお声掛けをもらい、移動局への呼び掛けで599をもらうことができた。そこそこ、実用になると言う手応えを感じた。ハイバンドが開けるのが楽しみである。
　このアンテナのメリットは携帯性がよいことである。直径20cmほどのケーブルの束にまとめることができ、支柱になるグラスファイバーなどのポール、同軸ケーブルがあれば設営することができる。広い場所をとらず、直径80cmほどのループであるので周囲への影響も少ないと思う。
　このところ天気の不順が続き、移動運用がままならないが、このアンテナを持ってどこに出掛けようか楽しみである。
　

多様性

　金子みすずの作品の中に「私と小鳥と鈴と」という有名な詩がある。
　この詩は「鈴と、小鳥と、それから私、みんなちがって、みんないい」とまとめられているが、前半部分では私と小鳥と鈴の違いをうたっている。全く異なるこの３つを並べているのだが、妙に違和感なく「みんな違ってみんないい」という言葉が心に入ってくる。
　それぞれが異なっているのが当たり前であり、相互に比較する必要はないのだが、どうも人は共通項を求めて仲間をつくり、違うことを排斥しがちである。

　先日コスモスを見に行ってきた。河川敷いっぱいにコスモス畑が広がっているところである。ちょっと時期が早かったようで、掲示されていたビラには２週間後にコスモス祭りが開催されると記されていた。早咲きの花は咲いていたが、全体的にはまだ緑の畑が広がっており、華やかな色が見られるのは一部分だけであった。
　畑の中を散策すると、全く花が咲いていないのではなく、ぽつりぽつりと緑の株の中に花が咲いている。柔らかな白やピンク、黄色や深い紅色の花である。コスモスは一重の花というイメージがあったのだが、よく見るとさまざまな花があることに気付いた。色も単色だけでなく、絞りのように変化しているものがあり、形にも変化がある。目立ったのは筒状に花弁が丸まっているものである。一見、八重のように見えるが、一重の花弁が筒状になっている。花弁の表と裏の色が異なっているものもある。また、花弁に筋が入っているものもある。さらに、その筋が切れ込みになり、細い花弁がたくさん付いているように見えるマーガレットのようなものまである。
　一重の花弁に”丸まる”や、”筋が付く”という変化が起きた時、その程度の差によって様々な形の花が生まれる。自然界ではこのような変異が常に起きているのだろうが、それを人間が選択することで品種改良に結びつき、このようなさまざまな花が生まれてきているのだろう。
　人は”種”というまとまりで生きものを捉えるが、その中にはさまざまな個があり、多様性を秘めている。その多様性があることで環境などの淘汰に耐えて、生き延びてきたのが生物なのだ。同類を求めるのは生存のための人の知恵なのだろうが、逆に、違いを広く許容することの中に可能性を求めていくのが自然界のようである。

　コスモス畑の中を歩きながら、さまざまな花をみつけた。一つ一つの花に個性が溢れている。コスモスという名前でくくるのがもったいないほどのバリエーションである。この畑の中だけでも、生きものの多様性が豊かに見られることに感動した。どの花もみんな違ってみんないい花たちである。