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[Radio] 145MHz帯ノイズ

2014年01月26日 15時 更新

発端は AO-73だ。
トランスポンダを積んだ久々の新衛星ということで気合が入ったわけだが、衛星追尾してアンテナ西北西に向けるとかなり強力なノイズが受信され、LOS間際の交信に支障をきたしてしまうのである。

145MHz帯でのノイズというと、雨の降り始めや降雪時電柱からの放電ノイズもあるのだが、この西北西方向からのノイズは強度変動はあるものの ほぼ常時発生している。まったく 鬱陶しーっちゅーか ウザいっちゅーか・・(^^;) なお、ノイズ到来方向は 時刻を変えて何度もアンテナを回し探索してみたが、ピタリ西北西であった。

元気なノイズ (T-T)

ノイズの質としては、放電等のパルス性のものではなく ノイズ・ブランカはまったく効かない。もちろん、なんらかの変調が乗っているキャリアでもない。最近流行のスイッチング電源から出るような「ジャーーーーッ !! 」というノイズだ。

ノイズの正体はさておき、到来方向からみて 怪しいお宅はすぐ裏の S宅、その向かいの U宅、さらにその隣りの O宅、これら 3軒ということになる。

そこで、ハンディ機 VX-8にλ/4ホイップを装着し 145.97MHzをAMモードで受信しながら そこらを散歩してみると・・すぐ裏の S宅はまったく反応ナシ。U宅または O宅が怪しいと出た。*1

次に、アンテナを移動用の6エレに持ち替え、自宅裏の車庫前で振り回してみたが、やはり S宅は反応無く、シロと思えた。また、垂直偏波よりも水平にした方がノイズが強いことが判った。

さらに、3m程度のアルミパイプに6エレを水平偏波にして取り付け、夜闇に乗じて*2怪しいお宅を調査。*3
すると、U宅は反応無く シロ。O宅は家の表でも裏でも反応があり、裏の方が強力である。

この O宅最近新築したばかり。竣工前には問題のノイズは無かったし、方向的なことをいうと この O宅は西北西というよりは もうちょい北西に近いのだけれど・・ま、誤差の範囲だろう・・で、ノイズ源は O宅と断定 !!



ノイズの状況をA4ペラの紙1枚と参考資料の地図にまとめ、これとVX-8を持参して日曜日の夕方に O宅を襲撃。

参考資料の地図

O宅のご主人に説明すると 予想外にハナシの解るお方で・・「ウチで24時間動いている電気機械といえば・・換気システムですね」とのこと。やった!! もうこれで雑音源は特定だ!!

すんなり家にあげてもらい、配電盤に案内していただいた。さぞかしスゴイ雑音だろう・・と思ったら・・
少しSメータ振ってるけど、あまり大したことないぞ。
「ちょっと切ってみましょうか・・プチッ・・どーですか?」・・Sメータに変化はない。(^^;)

「ちょ、ちょっと待ってください。配電盤のここにあるのはテレビの受信ブースタへの電源ですね」VX-8を近づけると Sが振れる。
この電源のノイズが外のTVアンテナへ続くケーブルに乗ってるとしたらどうだ。TVアンテナはO宅裏に設置されており、裏側で雑音が強いことの原因であろう。これが犯人に違いない!!

「すみません。この電源、コンセントから抜いていいですか? ついでにアンテナへ続くコネクタ外していいですか?」
で、走って自宅へ戻り、ノイズを確認すると・・
まったく変化無し。(T_T)

「はっはっは、どうも違ったようです・・あっ、これはルータですね。ほほう、各部屋にLANケーブルが・・WiFiも・・これ、電源抜いてもいいですか?」真犯人は お前だぁ!!!
で、走って自宅へ戻り、ノイズを確認すると・・
再び まったく変化無し。(T_T)

お、おかしい・・で、配電盤の裏にまわってみると冷蔵庫が・・こっちのノイズの方が強力じゃん!!*4

TVシステムやルータを元に戻したあと、二階もチェックさせてもらったが、一階よりも二階の方がノイズが多い・・んだけど「二階にはなんも無いハズ。屋根裏になんか装置があるのかな・・」ということでどーにもならず。
最後にはコーヒーまでごちそうしていただき「またなんか気がついたら、いつでもいらしてください」との言葉に送られて すごすご帰ってきたKPIであった。



そうだよな、自宅アンテナ~O宅間の距離は60m程度。ちょっと離れすぎか・・あっ、とりあえずブレーカ落として全電源を切ってもらえば簡単だったのかも*5・・でも、切ってくれるかな? こちらからはちょっと頼みにくいな・・・*6

水平偏波 6エレ追加

まあ、そーいうわけで、ホントに O宅が雑音源なのか・・という疑惑が生じてきたのである。
そこで、O宅のノイズは水平にした方が強かった・・ことから、移動用の 6エレを水平偏波にして常用の垂直偏波5エレの下に設置してみた。

そして、水平偏波6エレでノイズ最大方向を探ってみると・・ななんと!!
あろうことか、今までとは真逆の東南東方向*7なのである!!

そ、そんなバカな!! ・・いや、現実に水平偏波のアンテナでは東南東と出ている。そして、その方向はKPI宅向かいの Y宅なのだ。確かに O宅ではある程度のノイズが出てたわけだが、シャックで受信されているのは O宅からのノイズではないのか・・・

偏波違いで指向性パターンが異なるということは確かにあり、実際、水平設置の単純な八木型のアンテナでも、斜め前やサイド方向には垂直偏波成分が出る。
しかし、垂直と水平でビーム方向が完全に逆転することは 通常 あまりないのではないか。
いや・・高仰角(俯角)の場合は もしかしてあるかも・・と、MMANAで高仰角でのパタンを計算させてみてもイマイチ判らず。近傍界データファイルを作成して地上1mでの電界強度をプロットしてもみたが、実際の家屋や道路を完全シミュレイトすることはできず、何やってんのか分けワカメ状態でけっきょく諦めた。

MMANA 近傍界 data file
hhu-5-145b2.csv ←適当にお使いください。

さて、Y宅との距離は30m弱。O宅の60mよりは現実味がある。
そこで、またまたVX-8持参でY宅付近を散歩してみると、ある部屋の前でノイズが増えるのが確認できる。その部屋に電話線が引き込まれているようなので、やはりルータ絡みか?

ここで、再び6エレを下ろし、手持ちで探索してみるが・・確かにノイズが出てるのは判るものの 強度的にイマイチで、シャックで受信しているのがこの Y宅のノイズだとは断定しにくく、決め手に欠けるのだ。



そこで行き着いたのが、「144MHz帯の発信器を作り、夜闇に乗じて O宅やY宅近傍に置き、アンテナ回してノイズ強度最大方向と合致するか調べる」という作戦なのであった。

自作144MHz発信器。2SC828A 6V 6mA。

回路的には 水晶発振子を使ったよくある無調整発振回路で、水晶は16.02MHzのものをジャンク箱から発掘。トランジスタは 2SC828Aを、コレクタのチョークは100μHを使った。
一発でうまく発振してくれ、ほぼ9倍高調波の144.1866MHzが確認できた。なお、アンテナとして ほぼ 17cmのエナメル線を2本着けている。*8

まず、発信器を約300m離れた某公園の看板の上に置き、アンテナのビームパタンをチェックしてみたが、発信器側を垂直偏波にしても水平偏波にしてもアンテナの方向は普通にフロントぴったりであった。*9

次に、いよいよ Y宅の怪しい部屋の前である。
発信器は、さすがに窓の真ん前には置けなかったが、そのすぐ手前の1.5m高の塀の上。

で、結果は・・ノイズとはぜんぜん違う方向・・というか、アンテナは そのまんまダイレクトに Y宅向いてるのだ。垂直偏波でも水平偏波でも。

気を取り直して、次は O宅である。ここは玄関側と裏側の2か所についてそれぞれ垂直/水平の両偏波で実験。

したっけ・・O宅も やはり そのまんまダイレクト・・ここで伏線が利いてくるのだが・・先に「O宅は西北西というよりは もうちょい北西に近い」と書いた。「ダイレクト」というのは、ノイズ最大方向よりも「もうちょい北西に近い」のであり、このことから Y宅 O宅 両方シロの可能性が浮上してくるのである。
そして、「ノイズ最大方向」に一番近い U宅にはノイズの気配がまるで無いわけで、じゃあ、「ノイズ最大方向」っていったい何なワケ!? ・・というゲシュタルト崩壊に陥ってしまうKPIなのであった。



というわけで、アンテナのビームパタンがまるで信じられないという展開になっているのだが、信号源が数十mとか300m先とか無限遠とかならどうもマトモのような気がする。
それではマトモじゃないのは・・そう、アンテナの真下あたりはどうだ?

「真下あたり」といえば、当然だが まず自宅そのもの。じゃなければ南隣りの G宅、あるいは北隣りの T宅ということになる。
そこで、まず自宅内部で実験することにした。
自宅一階の東端の縁側・・アンテナから見ても ほぼ真東である。ここに発信器を置いてアンテナを回転させてみたら・・

な、なんと!! あろうことか、アンテナは真逆の 西 を指しているのである !!!

信号源がアンテナ直下近傍に位置する場合*10では、いわゆるアンテナのフロント方向は信号源の方向を指し示すものではないことが明らかとなったわけで、今まで怪しいと思っていた O宅と Y宅は、ある程度ノイズを出しているのは確かであるものの、逆に シロである可能性が高まった。



さて、ノイズ源が自宅内部に存在しないことは確認できているため、次のターゲットは両隣の G宅または T宅だ。アンテナからの距離は水平方向でどちらも約5m。

再び VX-8とホイップで受信しながら G宅 T宅との境界を徘徊してみると、弱いけれど両宅とも反応するポイントがある。
G宅は屋外用のAC100Vコンセント。T宅は現在は使われていないCS用パラボラへの同軸ケーブル*11だ。

ここで再び145MHz発信器 登場。
G宅の屋外用コンセントにできるだけ近づけて設置しアンテナ回してみるが、水平/垂直偏波ともノイズ最大方向とは一致せず。

次に本命(^^;)の T宅同軸引き込み口近傍に設置してアンテナ回すと・・
おおっ! 垂直偏波では完全一致!! 水平偏波では 微かに南にズってるものの誤差の範囲か?
念のため、日と時刻をあらためて再実験してみたが、結果は同じであった。

その後、6エレを持って自宅の屋根に登り、当該ポイントを狙ってみるが、イマイチはっきりしない。というのは、冒頭で書いたように このノイズは強度が変動するわけで、このときは雑音レベルが少し弱く、むしろG宅の方が目立っていた。

そこで、145MHz用の5エレを下ろし、衛星通信のため15度上を向いているのを 20度ほど下向きに変更して上げ直してみた*12
で、アンテナ回すと・・仰角15度のときはノイズ最大=西北西だったのが、俯角20度では北北東・・つまり、T宅の同軸引き込み口の方向と一致したのである!!

さらにその後の地上での6エレ探索でも T宅の同軸引き込み口の線はカタいと思われたが、前述したノイズ強度変動の原因はまったくつかめず。フタを開けてみなければ判らないか・・・



エレメント切断した 5エレ H-Hentenna

ところで、5エレに俯角をつけた段階で SWRが当初の値からかなりズっていることが判明。
下ろしてチェックしてみたら、片方のエレメントが給電点で切断していた。

切断しているにもかかわらず SWRは 2未満であったが、これは2φの銅線が自己融着テープでグルグル巻いた内部で切断し、ギャップが1mm程度であったため自己融着テープの誘電率も効いて数pFのコンデンサが直列に挿入されたような感じになったためと思われる。

アレイ構造自体には損傷が無く、ゲイン低下も気にならなかった*13が、当然 切断状態と正常状態でビームパタンも同一で、ノイズの受信状況にも変化は無かった。

なお、切断したのは、風で同軸ケーブルが揺さぶられたためと思われ、あそびが多かったケーブルをきっちりパイプに固定するとともに 給電点にプラスティック棒を加工したスペーサを取り付けてみた。

MMANA data file
hhu-5-145bbrkn.maa ←適当にお使いください。

修理は、屋根上に電源コード引いてハンダづけしたが、この時季いつドカ雪が来てもおかしくないので、早期に不具合発見できてよかった。また、指向性に問題なくてひと安心。これでまたノイズ探索振り出しに戻るとへこんじゃうよ。(^^;)



2014.01.15 追記:

しばらく音沙汰無かったが*14、本日サグリを入れたところ、居間に通してもらうことに成功した。

あらためて A4ペラにまとめたお願い文書

例の同軸引き込み口のすぐ内側に TV、その下に VTRと BDが設置されている。ビンゴである。VTRは電源入っていないが、TVとBDは稼働中。

持参したVX-8で受信すると、床に近づけるほどSメータが振れる。とすれば最も怪しいのはBD?

TVかBDか、電源コードをコンセントから抜いてみれば一発でノイズ源が特定できるのだが、電源を落とすことは頑なに拒否されてしまった。
電源切っても録画予約は記憶されてるハズだから問題ナシですよ・・と、こちらの主張を力説しても埒があかなさそうだったのでツッコミは無し。*15

なお、引き込まれてる同軸は どこにも接続されていない。とりあえず、丸めてTVから離してみたが、ノイズ強度には変化無し。

夕食の時間が近かったため、本日の作業はここまで。後日、電源を入れたままの状態で対策をやらせてもらうことにしたが、うーむ・・対策としてはパッチン・フェライト・コアを咬ませるくらいか・・・もしかしたら、止まらないかもしれないな。(^^;)

あと ついでだが、このお宅については別の部屋からの144.000MHzの連続キャリア漏れ*16も確認されており、これは話を聞く限りFFストーブ*17らしいのだが、こちらの確認等についても後日ということになった。



2014.01.17 追記:

T宅御用達の W電気商会さん立ち会いのもと*18、TVとBDの電源を落としてみた結果、雑音源はBDと判明*19したものの シャックでの雑音には変化無いっぽい*20・・・

確かにT宅のBDはノイズを出しているが、持参したVX-8を数cmまで近づけてもSはフル・スケールまで振れない。シャックで受信しているのはこのBDのノイズではない?・・のか???

とりあえず、BDから出ているコード、ケーブルにフェライトコアを咬まして*21みたものの、シャックで確認しても改善はみられない。どこが間違っているのか・・(T_T)*22

144.000MHzの連続キャリアについては、二階のFFストーブが怪しいと考えていたが、電源を抜いても止まらず。ACコード挿しっぱなしの機器としては、エアコンもあったが、これもシロ。

そーいうわけで、またもや すごすごと帰ることとなったKPIであった。

しかし、いったん帰ってから T宅車庫前にアンテナらしきものを発見。そう、無線リモコンシャッターなのだ。今までなんで気づかなかったのか!?*23
リモコンの受信用と思しきアンテナにVX-8を近づけるとフル・スケールである。144.000のキャリアの正体は、おそらくシャッター開閉システムのクロックか・・*24

それはそれとして、やはり作戦を練り直す必要があるだろう・・・



つづく ・・ 長くなりすぎてしまった*25ので・・続きは どーしよーかしらん・・(^^;;)

・・・続:145MHz帯ノイズに つづく・・・


*1 Sメータはまったく振れないが、AMモードなのでノイズの音量で判断可能。FMモードではSメータが振れなければノイズ強度は判らない。

*2 正しくは「夜陰(やいん)に乗じて」らしいのだが、だいぶ昔から「夜闇(よやみ)」は使ってる・・乱歩かなぁ?

*3 ・・って、怪しいのは俺だ!?

*4 あとで自宅の冷蔵庫もチェックしてみたが、同程度に S振ってた・・(^^;) しかし、そうとう近接させない限りセーフのもよう。念のため自宅冷蔵庫のコンセントも抜いて確認済み。

*5 電源ONの機器が存在する状況でブレーカのOFF/ONを実行するのは 実は危険(突入電流 等)なので、できるだけ個別に電源OFFにしてから実行すべきだろう。

*6 自分が Oさんだったら、お断りするだろう。でも、無線家KPIとしては OK出すだろう。

*7 もちろん、即 アンテナ換えて垂直偏波5エレにしてみたが、そちらは やはり西北西。

*8 ちょうど 430MHzのダイポールといった感じだが、マッチングは無視。27倍高調波の432MHzの信号も確認できる。

*9 300m離れて受信できることについてのツッコミはナシということでヨロシク。(^^;)

*10 現実の家屋等が存在する環境。

*11 パラボラ自体は既に撤去済。

*12 残念ながら日没が近かったし雨も心配だったので、俯角の付いたアンテナの写真を撮る余裕は無かった。5エレは日没前に元どおりに仰角つけて上げ直した。

*13 AO-73の仰角0.7度の信号を受信できている。

*14 この間、当方では、ホントに隣の T宅なのか、他のお宅ではないのか・・について隣の隣、さらにその隣・・と 5エレ持ってウロウロ等・・ 念を入れて再調査を実施。

*15 ホントは なんとか説得して電源を落とす方向に持っていきたいが・・

*16 キャリアだけなら悪影響はあまりないが、強力なので 見えないところで影響出ている可能性も大きく、できれば止めてしまいたい。

*17 制御/表示ユニットのクロックの高調波?

*18 立ち会いの手数料は当方持ちで (なんだとぉ!?)・・という先方の要求を呑んだ。(^^;)

*19 TVの方ではノイズはまったく検出できず。

*20 シャックで受信したノイズを別送信機で送信(1W+ダミーロード)し、T宅内でVX-8で受信~リアルタイム・モニタしたのだが、ノイズの停止/低減を聞き取ることはできなかった。

*21 ANTケーブルに BS/UHFとも5個。電源コードはデカいコアに4T。TVへのHDMIケーブル、ANTケーブルに3個。計17個。

*22 受信しているのは単独のノイズ源ではなく、多数のノイズ源の積分・・という可能性もある・・のだけれど。

*23 ビーム方向はダイレクトで一致。

*24 しかし、もちろんランダムな方のノイズ源ではない。原発振は72MHzっぽいが、432MHzや720MHzでも受信できるのが恐ろしい・・って、72MHzだったらクロックじゃなく 受信機の局発という線も?? 1296.002MHzでも確認できた。

*25 しかも長いわりにハナシが進まない。(^^;)

Tada/JA7KPI : 2013年12月15日(日)
コメント(6) [コメントを投稿する]
β教粗 2013年12月18日(水) 19時

記事が少し進みましたね。さむさ こらえて 読んでます~(笑)。<br><br>発振器作戦はなかなかですねぇ。昔ならテレビの受信ブースタの発振というのもあったでしょうが、現在はUHFに移行したので、それも可能性が低いかなぁ。そちらでも、もうアナログ放送、終わってますよねぇ。でもこちらでも、まだVHFアナログ放送のアンテナが上がりっぱなしの家って、多いんですよ。ブースターが付けっぱなしで発振しっぱなし、なんてあったら凄いですね。<br><br>ノイズ源として可能性があるのは湯沸かし器とかボイラーとかのスイッチング電源かな。あと電柱に二本や四本のGPが上がってる基地局(って、もうないかなぁ)、ソーラーパネルのインバータ(流石に常時とか夜間は出ないでしょ)、自宅のインバータ式蛍光灯(意外にノイズ出ます)、P○n○s○nicのプラズマテレビ(これは凄いらしいです)...<br><br>仕事でスイッチング電源のICをいじったりするんですが、ノイズ低減テクニックとしてスペクトラム拡散したりするんですよこれが。ビートじゃなくてスペ拡散だったら良いのか、と思ってしまいますが、EMIレベルは低減できちゃうんですね。

JA7KPI 2013年12月21日(土) 23時

なかなか進まないし、寒くてごめんなさい。<br>今日、隣家に乗り込もう!・・と思ったら、留守でした。(^^;)<br>当地では地デジ放送開始以前に全chがUHFに移行してましたのでVのアンテナが残ってるお宅は少数です。屋根から中継局の送信アンテナが見えるのに受信ブースタが入ってる・・というお宅も相当数存在しますので発振の可能性は常に考慮していますが、実際に発振してるブースタに遭遇したことはありません。<br>ウチのボイラーのスイッチング電源は、周波数帯的にはかなり広範囲にまき散らしますが、相当近接させない限り問題ないようです。数年前買ったLED電球は、ものすごいノイズを出し、特に50MHzでひどかったので頭に来て捨ててしまいました。<br>プラズマテレビ・・液晶に替える前のウチの(H*T*C**)は1.9/3.5のノイズがひどかったですが、7MHz以上では問題ありませんでした。<br>ノイズ低減テクニックとしてのスペクトラム拡散・・以前、馬鹿話として考えたんですが、現実になっていたとは・・・(^^;)

kqh 2013年12月27日(金) 12時

まだ解決してないみたいですが、近隣が理解のある家でほんとうらやましいです。

JA7KPI 2013年12月27日(金) 20時

KQHさん、そのとおりで、現時点ではまだ解決に至っておりません。<br>しかし、隣家には調査させてほしい旨の申し入れは行っております。<br>大昔の台風で50MHzのアンテナがふっ飛んでその隣家の窓ガラス割ったりしてるんで、言い出しにくかったのですが・・(^^;)

β教粗 2014年01月21日(火) 19時

おお~、ついに発見? ノイズはまだなんですかね...

JA7KPI 2014年01月22日(水) 01時

まだのもようです。(^^;)<br>新たな情報も出てきてはいるのですが、まだまとめきれていませんので、しきり直すことにします。


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