通信手段

手作り電鍵

　新型コロナウィルスが猛威を振るっている。このような状況の中で娘が入院することになった。感染したからではない。慢性の症状があり、症状の推移を見ながら手術の日が決まっていたのだ。しかし、このような状況で病院は「見舞い」の制限を掛けている。手術に立ち会うのは親族一人のみという。外部からの感染をとても警戒しているのだ。
　私は手術の時、娘の近くにいたいので病院に行くつもりだったが、娘からきつく拒否された。「病院こそ感染の危険が高いところなのだから、感染したらどうするのだ」と言うのだ。「絶対来ないでほしい」と言う。仕方なく病院へ行くことはあきらめる。
　手術当日、娘からメールが来た。「これから看護師さんか迎えに来て、手術室に入る。麻酔から覚めて体が動かせるようになったら連絡する」というものである。手術そのものは数時間で終わるようだ。何かあれば病院から連絡をくれるよう手配してある。しかし、心配である。メールを待つしかない。
　朝、手術室に入ったのだが、昼を過ぎても連絡がない。病院からの連絡がないので無事に手術は終わったと思われるが落ち着かない。「昼前に手術は終わりました」やっとメールが来た。一安心。麻酔から覚めて携帯の操作ができるようになるまで時間がかかったようだ。
　新型コロナウィルスへの対応ということで、隔絶した状況での娘の手術だったが、メールという連絡手段があったことで少しは状況がつかめ、安心することができた。
　病室という特殊な状況では電話ではなくメールが有効だった。電話の方が情報量が大きいのだが、メールという文字情報だけでも大変ありがたかった。その後、酸素マスクをした自撮りの写真が送られてきて、表情から無事を確認することができさらに安心することができた。

　通信はより多くの情報が送れる方がよいのだが、状況によっては限られた情報だけでも役立つものである。今では様々な通信インフラが整備され大容量の情報が行き交うのが当たり前になっている。しかし、それらのインフラが途絶した場合にも、最小限の通信手段を残しておくことが必要である。
　かつて、電話が一般に普及していなかった時代、電報がその役割を担っていた。そしてその電報を伝えていたのが電信であった。電信は短点と長点の組み合わせという単純な仕組みで文字を送ることができる。通信手段として大変シンプルなものである。通信インフラが途絶しても、個別の無線機があれば通信回線を構築可能である。近距離であれば光の断続でもモールス符号を送ることができる。その仕組みが単純だからこそ最後の手段として役立つと考えられる。
　通信は緊急時、重大な局面にこそ重要である。娘の手術という場面でメールが使えたことで心を落ち着かせることができた。
　災害対応への備えとして様々な対策が考えられる中でモールス通信という一番シンプルな方法も残していきたいものである。

　とは言っても、日々の電信での交信は自己研鑽の楽しさと小電力やコンパクトな設備でも繋がることへの面白さにのめりこんでやっているのが実情なのだが。

Ｇｏ Ｂａｇ

Go Bag 持ち出し用にひとまとめ

　Go Bag、時には　Go Boxと呼ばれることがある。非常用持ち出し袋（箱）とでもいう意味であろうか。必要な機材を一つにまとめ、すぐに持ち出せるようにしたものである。
　アマチュア無線はさまざまな機材を使って、電波を出し通信を行う。そのシステムを構成するもののうち一つでも欠けると運用をすることができない。移動運用で、コード一つ、コネクタ一つを忘れたことで、運用をあきらめるということはよくあることだ。運用に必要な最小限のものを一つにまとめておけば、とりあえず電波を出し、交信をすることができる。そのような目的でGo Bagを構成してみることにした。
　通常、部屋の中から運用する場合には無線機をはじめ、アンテナシステムなど全体の機器が接続されていて、リグのスイッチを入れれば受信機から信号が聞こえてきて、打鍵すれば交信を始められる。野外で運用する場合には、それらすべてを持ち出さなければならない。無線機・電源・アンテナ・電鍵・イヤーフォーンなどだが、アンテナを現地の状況に応じて整合を取るチューナーも必要である。アンテナを伸展するためにはポールがあるといい。また、運用記録を取るためのログブック、無線局免許状も必要である。
　これらをいかにコンパクトにまとめるかが課題となる。Go Boxのような車での搬送を行う場合には大きな電力の機器が使えるが、徒歩で移動する場合を想定する。そうなるとQRP（小電力）での運用である。QRPであれば大きな電源も不要で、手軽な電池で賄うことができる。アンテナは嵩張るものだが、ワイヤーアンテナとする。効率は落ちるものの複数のバンドで使用可能なランダム長アンテナを使う。電鍵はリグ内蔵のエレキーを使うこととし、自作のパドルを用意する。アンテナポールは強度の得るためグラスファイバーの釣竿の先端部の細い部分を取り除いたものを用意した。
　これらを収めるケースとして、16cm×12cm×7cmほどのものを用意した。掌に載るコンパクトなものだが、どうにかこの中に収めることができ、このケースとアンテナポールを持ち出せば運用できる状態になった。

　この2つを持ち出して、庭先で運用してみた。アンテナエレメントの先端を庭木の枝に結び、ポールを経由してチューナーに接続した。チューナーとリグは同軸ケーブルを使わず直結である。アンテナの整合を取ると信号が聞こえてくる。呼びかけをして交信した。山口県熊毛郡と北海道帯広市の局と繋がった。最小限の装備でとりあえず運用できることを確認した。

　ネットを彷徨っているとこうした非常持ち出し袋に類する記事がたくさん見出せる。常に災害が身近にあるという不安感なのだろうか。モノがたくさん溢れる現状の中で、何が本当に必要なのかを見定めるこうした取り組みも意味のあることなのだろうと思う。

　さて、花粉が少し収まってきたら、このGo Bagを持って、近くの公園にでも散歩に行ってみることにしよう。

ランダム長ワイヤーアンテナとEFHWアンテナ

ランダム長アンテナとun un Tuner

　ともにワイヤーの端から給電するタイプのアンテナだが、その違いがよくわからなかった。ランダム長ワイヤーは適当な長さ、EFHWはその名の通り半波長。その他にもロングワイヤーアンテナというものもある。ただエレメントの長さが違うだけなのだろうか。 これらのアンテナを使う場合、リグとのインピーダンス整合を取るためのチューナーが必須である。トランスフォーマーを使う場合もある。ワイヤーの端から給電する場合、給電点のインピーダンスがリグのものより大変に高い場合が多いので、整合を取るためにはチューナーなどが必要なのだ。
　では、ランダムレングス（長）アンテナとEFHWとの違いは何か。波長との同調性であることにやっと気が付いた。チューナーはインピーダンスの整合を行うもので、エレメントを同調させるような働きをしているのではないのだ。EFHWではハーフウェーブ（半波長）の長さを持っているので同調している。電波がその長さに合っているので、理屈的には両端の電流は最小で、電圧は最大になっている。そのためその端から給電する場合、インピーダンスはとても大きなものになる。ランダム長ワイヤーの場合には波長に合った長さにはなっていないので、その端から給電するときにインピーダンスをリグのインピーダンスと整合させるために　9:1などのトランスフォーマーが使われる。この場合、波長との同調はとれていず、インピーダンスの整合により給電が行われているだけである。
　リグの方から見た場合、両方のアンテナとも整合はとれていて、給電は効率的に行えているのだが、アンテナの効率という視点からはエレメントの同調が取れている方が効率が良いのは明らかである。しかし、ランダム長ワイヤーアンテナには利点もある。特異的な長さのエレメントを使うことで複数のバンドでも電波を乗せることができるのだ。波長の整数倍等の長さではインピーダンスが同じようになることから、実験的に複数のバンドでインピーダンスが近似する長さが導き出されている。その長さのエレメントを使うとマルチバンドアンテナとして使うことができる。
　特定のバンドでの運用が主である場合にはEFHWが得策で、マルチバンドでの運用を求めるならランダム長ワイヤーを選択することになると思われる。効率という面からは基本的なダイポールアンテナには及ばないかも知れないが、手軽に扱えるアンテナとしてこの2つのアンテナは魅力的である。
　今回、ランダム長ワイヤーアンテナ用のチューナーとして9:1のトランスフォーマーとＺマッチチューナを組み合わせたものを作った。35.5フィートのエレメントで7MHzから28MHzバンドでほぼSWR１に整合することを確認できた。これでリグ側から見たアンテナシステムを整合させることができるのだが、どの程度の効率で動作してくれるかが問題である。Ｚマッチは減衰が大きいとも聞く。ともあれ、伝播のコンディションが味方してくれて、多くの局と繋がることを期待したい。

多様性 みんな違ってみんないい

変わった形の花を見つけた

　いただいたシクラメンの花がたくさん咲いている。淡いピンクの花なのだが、よく見ると、その中に２輪ほど形の違った花があった。シクラメンは花びらが反り返った形の花なのだが、この２つは下側にも花弁がのびている。八重咲きになりかけているようにも見える。何らかの原因で変異を起こしたようだ。しかし、形は同じように見える花でも色の違いは様々であることに気づく。濃いピンク色からほとんど白に近いものもある。目立った形の２輪も色が全く違っている。
　この変異が生育条件に起因するものなら、この一代限りであろうが、遺伝子などに起因するものだとこの種子から生まれる次の花にもこの変異が引き継がれることになるのだろう。こうした変異を利用して品種改良が行われている。そこには変異の状態を希少性や形のおもしろさ、色の綺麗さなどの価値観が加わり、また、自然界の生存への選択が加わり、淘汰が行われる。様々な変異が起こり、多様性が生まれている。
　この多様性、私たちの趣味の世界にもある。電波を使って通信をするというアマチュア無線だが、人それぞれのやり方がある。ＤＸを追いかける人、ラグチューを楽しむ人、アワードを集める人、移動運用を楽しむ人、工作をしたり、改造したり、回路を考え、プログラムを作る人もある。それぞれの興味関心と知識技能、設備などの環境、仲間とのつながりによってもそのスタイルは多様である。
　多様であるからこそ、互いに刺激を受けることもあり、新たなアイディアも浮かんでくる。人は同質で集まりやすく、異質なものを排斥しがちである。同質なものには親しみを感じ安らぎやすく、異質なものには違和感を感じ、居心地が悪いからなのだろう。しかし、同質か異質かという認識自体が主観的なものであり、自分の範疇でしか知り得ないところである。互いを尊重するという立場で多様性を認め合うことが大事なのだと思う。
　アマチュア無線という趣味は奥が深い。電波という得体の知れないものを使って、時々刻々と変化する電離層、気温や湿度など大気の変化による屈折率の変化など地球や宇宙の営みを伝播によって肌で感じられる趣味である。それに加えて技術的な興味は日進月歩で広がっていく。多様な楽しみ方ができる世界である。
　シクラメンは花が終わると花柄を抜いてしまうのだが、この２輪についてはそのまま残しておこうと思う。種が付いてくれるかわからないが、この変異の行方を見守ってみたいと思う。

トラップEFHW

もう一つのトラップは後ろに隠れている

　複数のバンドで使用できる、エンド・フェッド・ハーフウェーブアンテナ（Trap EFHW)は以前、自己流で作り、今もメインアンテナとして使っている。基本は半波長のアンテナの端にインピーダンス変換トランスをつけて給電するものでツエップアンテナとも呼ばれるものである。バンド毎にアンテナ長が異なるので、1本のエレメントに複数の波を乗せるのは難しいのだが、トラップを使うことで、複数のバンドで使えるように工夫したものである。
　トラップとは「わな」という名のように、ある周波数にとっては障害になるような回路である。LとCの並列回路では、共振状態の時、そのインピーダンスが最大となる。あるバンドの半端長になるアンテナ線の端にその周波数に共振するLC並列回路を取りつければ、それより先にあるワイヤーはアンテナとしては切り離された状態になる。その周波数以外ではこの並列回路を通り抜けてその先のワイヤーもアンテナとして機能する。

　アンテナの仕様として定めた一番高い周波数で、給電点に近い方のエレメントを作り、その周波数の並列共振回路を挿入する。次に、エレメントを追加し、二番目に高い周波数で同調するように追加したエレメント長を調整する。そしてその周波数で共振するLC並列回路を取り付ける。同様に、エレメントを追加し、一番低い周波数で同調するよう長さを調整する。途中にトラップを2つ入れることで3バンドで使えるEFHWとすることができる。
　私はトラップの構成を14MHz用と10MHz用とし、7MHzでも使用できるアンテナを目指した。製作して実測してみると、各バンドでの最良点の位置が計算通りにはいかず、エレメントの長さをカットアンドトライを繰り返し、満足できる長さに調整した。
　
　このマルチバンドEFHWアンテナがQRPGuysから QRPGuys Multi-Band End Fed Antenna, 40/30/20m として頒布されているのを見つけた。製作マニュアルをダウンロードすることができる。とりあえず、マニュアル通りで製作してみた。小さなコアを使っているので大変コンパクトになっている。伸展して測定してみると、SWRが思い通りの周波数で下がってくれず、異なる周波数に同調しているようだった。エレメント長を調整しなくてはならないかと考えたのだが、もう一度マニュアルを読んでみると、カウンターポイズを使う旨が書かれていた。そこで、ワイヤー1本だけだがカウンターポイズを取り付けて測定してみると、3つのバンドの所定の周波数でSWRの最良点を見出すことができた。マニュアル通りに製作して調整をすることなく、Trap EFHWの完成である。

　アマチュア無線の面白さは、こうした試行錯誤の中から様々な学びを得られることである。そして、実際に試してみる楽しみがある。このシンプルなアンテナをフィールドで使いたい。どこの局と繋がるのか楽しみである。

「宇宙から帰ってきた日本人」

　アポロ11号の月面着陸からすでに半世紀が経過した。宇宙への挑戦も様々な分野で行われ、宇宙への知見も深まっている。宇宙へ行った日本人は、これまでで12人だそうだ。その中には何度も宇宙へ行っている人もいるので、その人々から多くの情報がもたらされている。「宇宙よ　秋山豊寛との対話」立花隆著、「宇宙へ　出張してきます」古川聡著、「ぼくの仕事は宇宙飛行士」若田光一著、「毛利衛、ふわっと宇宙へ」毛利衛著、など、宇宙飛行士自身が書いた著作やインタビュー記事など、宇宙への様々な関心からの情報を得ることができる。この本は「宇宙飛行士が宇宙に出て何を感じたか」をテーマに12人の人々にインタビューしたものである。
　「離見の見」という言葉がこの本の中に出てくるが、地球を離れ、宇宙から対象としての地球を見たとき、人は何を感じるのか。宇宙とはいっても、地球の周りをまわっているISSでも、地表から400kmしか離れていない。大気圏を飛び出し、重力を感じなくなった地点で、ほんの少しの高みから地球を眺めるという状況である。「はやぶさⅡ」が飛行している惑星間の宇宙とは全く別のところだとは思うが、それでも、誰もが未体験の領域に身を置いたとき、何を感じるのかはとても興味を惹くものである。
　12人の飛行士のインタビューを読んでいくと、当然だが、それぞれ異なった感じ方をしている。先人の経験が伝えられ、それをもとに訓練を積んでいるのだから、自身は未体験であっても、知識としては先人の経験を吸収し、新たな挑戦をすることになる。私たちがこの世に生まれて育つ過程においても、その時代までの人類の経験を踏まえて生活していくのと同じなのだろう。先人の経験が文化として自然に身についているのだ。
　宇宙に出た人々はその経験を伝えようと様々な試みをしている。著作であったり講演であったり、映像であったり、詩作であったり。しかし、「言葉が見つからない」という言い方がよく使われる。その時受けた感覚、心に迫ってきた感動、圧倒的な力を感じるという状況を表現することが難しいという。特にISSの中から見ていた地球を、船外活動で外に出て地球を目の前にした時の体験をどう表せばよいかという記述が多い。

　地上から空を眺めている身にとっては、想像を膨らませるしかないのだが、街の明かりを見ることができるようなほんの少し離れた地点から地球を見ることで様々な思いが湧き上がってくるという経験を聞かせてもらった。
　2024年までに月面に人を送り込む「アルテミス」計画が発表されている。2020年には野口さんと星出さんが再び宇宙に滞在する予定がある。そして、「はやぶさⅡ」がリュウグウからのサンプルを持ち帰ってくる。宇宙とは、地球とは、人間とは・・・思いを抱かされることが山積みである。

エレキー

パドルと一体化したエレキー

　モールス符号は基本的には電鍵と呼ばれるスイッチで電流を断続させることで送ることができる。しかし、デジタル的にきちんとした長さで符号を構成することには熟練を要する。短点・長点・スペースを１や３の割合でしっかり送出しなければならないからだ。
　モールス符号は論理的に作られているのでアナログ的に手送りすることが難しいのだが、逆に考えるとロジックで機器を構成すれば容易にきれいな符号を生成することができる。今ではマイコンを使えば、プログラムを組むことで、この動作を容易に行わせることができる。エレクトリックキーヤーはこうした回路を組み込むことで、パドルといわれる2つのスイッチの操作でモールス符号を生成する装置である。
　最近の無線機はほとんどがコンピュータが内蔵されているので、このエレクトリックキーヤーの機能が備えられている。そして、メモリーなど様々な機能も無線機を操作することで使うことができる。しかし、実際の運用においては、メモリーは2つくらいあれば用は足りるし、パドルを使って符号が出せればよい場合が多い。
　そこで、手元で操作できるように、パドルと一体化したキーヤーを構成した。このキーヤーの出力を無線機につなぎ、送信動作をさせる。相手局が定まってしまえば、無線機に手を伸ばさなくても、この手元のキーヤーを操作するだけで交信することができる。

　アクリル板の弾性を利用したパドルの基台に垂直に別のアクリル板を取り付け、エレキー基盤と一体化した。キーヤーの2つのメモリーを押しボタンで選択できるようにしている。自局のコールサインを記憶したチャンネルと、CQを記憶させたチャンネルとして使っている。軽量でありコンパクトなので片手ではこのパドルが動いてしまうので、もう一方の手で押さえる必要があるが、この手元のパドルだけで大方の交信は行うことができる。

　キューブ型のスペーサーとアクリル板、接点には六角柱のスペーサーとビス・ナットというあまりにも簡易な構成でパドルを作った。そのため、操作性や接点の接触不良などを危惧したのだが、実際に使用してみると杞憂であった。接点の調整には多少手間がかかるが、一度調整してしまえば快適に使うことができる。何よりも、安価であり、工作が容易で、いろいろと試行錯誤を楽しむことができる。
　「案ずるよりも産むが易し」とはこのことのように思う。アマチュアならではのものづくりを楽しんでいる。