Ｍｅｍｏｒａｎｄｕｍの小部屋
本ページは金銭授受を伴う行為を含むAuctionや商用Web
Pageからの無断リンク・無断参照を禁じます。
無断リンク・無断参照が判明した時点で然るべき処置をとらさせて頂きます。
パラボラの電源が切れる！！
いつでも電源の製作。
１．背景
みなさん、デジタル放送用の分配器は是非全端子電流通過型を買いましょう。 １端子電流通過型を買うと、下記のような面倒にあいます。
|
ＴＶ放送も本格的にデジタル化されてきており、プラズマＴＶやＨＤＤレコーダにもデジタルチューナが搭載されてきています。 衛星放送もＢＳデジタルに１１０°ＣＳとなってきていますが、アンテナの関係で１１０°ＣＳだけは見ることができませんでした。 ＴＶのリモコンで１１０°ＣＳを選ぶと「アンテナに異常」と表示されるのは精神衛生上よくありません。 これを解消するために１１０°ＣＳも受信できるようにしなければいけません。 と、いうことでデジタルＢＳ・１１０°ＣＳ用の３本目のパラボラアンテナ（日本アンテナ製のＣＢＳ−４５ＲＳＴ）をヤマダ電機で購入して取り付けました。 １本目のパラボラアンテナはアナログＢＳ用、２本目はスカパー用です。 さすがに３本目となる今回はちょっとみっともない感じがして、目立たないように１本目の後ろ側に取りつけました。 が、やはりベランダにパラボラが３本あるのがよく見えます。 ご近所さんに笑われているような。。。。。 なお、２分配器は手持ちの１端子電流通過型のＤＸアンテナ製ＳＤ−７７２を使用しました。 実は、後になって気付いたのですが、これが今回の深み（？）に入る原因でした。 |
 |
機器のセットアップが完了し、プラズマＴＶをオンしてスカパー！１１０チャンネルを選択すると下記映像が難なく映りました。 デジタル放送と言ってもＳＤ画質なのでハイビジョン画質を期待してはだめだと、よく分かりました。 スカイパーフェクトＴＶと画質は代わり映えがえしません。
【 スカパー！１１０受信画像 】
その後、ＨＤＤレコーダ側でも正常に受信できることを確認して、セットアップを完了しました。 しかし、その日の夕方のことです、プラズマＴＶでデジタルＢＳを見ようとしたところ、下記のメッセージが出ていました。いる
【 エラーメッセージ 】
ＨＤＤレコーダの電源をオンするとエラーメッセージが消えて正常に受信できるようになります。 どうもＨＤＤレコーダの電源が切れると、受信できなくなるようです。 そこでＨＤＤレコーダの取扱説明書を読むとアンテナへの電源供給は「切り」と「連動」しかありません。 プラズマＴＶも同様に「切り」と「連動」しかありません。 そうなると、常時ＨＤＤレコーダをオンしておくか、別途、アンテナ用の電源を準備するしかありません。
と、思ったら間違いです。 受信機側の電源設定を「連動」にして、分配器を１端子電流通過型から全端子電流通過型に変更すればこの問題は解決できます。
残念ながらアンテナ部品箱をひっくり返しても全端子電流通過型は見つかりませんでしたが、１端子電流通過型の３分配器：日本アンテナ製ＣＳ−３Ｄが見つかりました。 これ、結構高い値段だったような気がします。 何せ、いろいろ買いすぎて、何故余っていたかすら覚えていません。。。。
さて、ＣＳ−３Ｄを見つけると頭の中に下記の構成が思い浮かびました。 アンテナ用常時供給電源「いつでも電源」の製作を、さあ始めましょう。
【 「いつでも電源」供給構成図 】
２． 「いつでも電源」の製作
「いつでも電源」の製作は、電源とＦ接栓（Ｆ型コネクタ）だけでも済むのではないかと思われますが、アンテナラインへの電源供給ということで、少しだけ原理原則に則って製作してみます。 但し、細かい話をし出すと、今回の製作に使用する部品の入手が困難になりますので、少々のことは無視して進めます。
ＢＳデジタル、１１０°ＣＳパラボラアンテナは、放送衛星からの１１．７〜１２．７５ＧＨｚの電波を１０２２〜２０７２MHzの電波に変換してコンバータ出力として出力します。 このコンバータ出力を同軸ケーブルで受信機に伝送します。 受信機が複数ある場合は、コンバータ出力を分配する分配器をつかって１つのコンバータ出力を複数のコンバータ出力に分割します。 分割されたコンバータ出力は、分割数に反比例してエネルギーが小さくなりますので、ブースタを使って信号を増幅しておきます。
このコンバータ出力を伝送する同軸ケーブルにアンテナ用DC電源を重畳します。 ＤＣ電源は直流であり、コンバータ出力は交流（高周波）という大きな違いがあり、この違いを使ってDC電源を重畳したり分離したりします。 今回は重畳側の回路を組み込んでおこうということになります。
といってもＬＣＲから成る簡単な回路です。 回路図を下記に示します。 なお、今回の回路は余っていたＦ型ワンタッチプラグに組み込んでいます。 ２度と同じケースを入手することはできないのが残念です。
【 「いつでも電源」回路図 】
アンテナ側（回路図右側）から「いつでも電源」側を見たときには、伝送路の特性インピーダンス７５Ω（抵抗値ではありません。）に見えて電源側のインピーダンスの影響を受けないようにしなければいけません。 また、ＤＣ電源側（回路図左側）から見ると低抵抗でアンテナ側に電源を供給できなければいけません。 これを回路図で少し説明してみます。
コイルＬ１は直流抵抗は小さく（≒０Ω）、高周波ではインピーダンス（＝２×π×ｆ×L1[H]）が大きくなります。 つまり、直流は通過できますが、周波数が高いとインピーダンスが大きくなり、通過しずらくなります。
コンデンサＣ１は直流では抵抗値が非常に大きい（断線しているのと同じ）、高周波ではインピーダンス（＝１／（２×π×ｆ×C1[F}））がとても小さくなります。
抵抗Ｒ１は、周波数に関係なく、直流でも高周波でも７５Ωのままです。
それぞれの部品は上記の特徴を有しています。 この部品を回路図のように組み合わせるとどうなるのでしょうか。 めずらしく講釈モードに突入です。 読むのが面倒な方は下記をパスして下さい。
|
講釈モード （読むのが面倒ならばパスして下さい。） まず、ＤＣ電源側からみていきます。 Ｃ１は断線状態と同じで、Ｌ１は０Ω相当なので、ＤＣ電源の損失が無い状態でアンテナ側にＤＣ電源を供給できます。
【 ＤＣ電源供給側から見た「いつでも源源」 】
アンテナ側から「いつでも電源」を見るとどうなるでしょうか。 アンテナ側には１ＧＨｚ以上の周波数の信号があります。 この周波数になるとＣ１≒０Ω相当なので赤い太線のように抵抗Ｒ１（＝７５Ω）が接続されているように見えます。
【 アンテナ側から見た「いつでも電源」 】
上記は基本的な考え方です。 実際には周波数が高くなると抵抗は抵抗でなくなり、コンデンサはコンデンサでなくなり、インダクタンスはインダクタンスでなくなります。 コンデンサがインダクタンス・抵抗に、インダクタンスがコンデンサ・抵抗に、抵抗がコンデンサやインダクタンスに化けてしまいます。 また、取り付ける位置によっても見え方が変わります。 このように、使用する部品、実装に関して、いろいろ複雑になり、面倒な検証を行って初めてまともな回路になります。
おっと、「何故７５Ωにこだわるのか」の説明ができていませんでした。
このように書いていますが、今回の用途ではそれほど整合をとることに注意を要する必要はない思うのが正直なところです。 とりあえず、原理原則だけを押さえておくという前提で紹介しております。 |
今回の製作に使用する部品類を下記写真に示します。
【 「いつでも電源」使用部品 】
ＤＣ電源はアンテナやブースターの要求する電圧、電流に合致するものを選定して下さい。 当方は手持ちにあった秋月電子通商で購入したNP12-1S1508（15VDC、0.8A）を使用しています。
【 「いつでも電源」 ＬＣＲ部品 】
抵抗、コンデンサはできればチップ部品、なければ普通のリード線タイプでも構いません。 上記写真のチップ部品は秋月電子通商の店頭で相当前に購入したものです。 通信販売はしていないようです。 また、現在、店頭販売しているのかも不明です。
コイルＬ１は空心コイルとし、自分で製作します。 直径０．５ｍｍのエナメル線をコイルバネ状にして作ります。 空心コイルの製作方法はいろいろありますが、当方は、下図のようにエナメル線をドリルピットにまきつけて空心コイルを製作しています。 ドリルピットの太さはそれなりの揃っていますので、いろいろな空心コイルを製作するのに便利です。
【 「いつでも電源」 コイル製作例 】
またまた、おっと、ですが空心コイルは適当に製作して頂いて結構です。 正直な話、空心コイルで目的の周波数において本来期待するインダクタンス性能を示すか全く自信がありません。 ここはコイルを設けたという気持ちの問題です。 えいやーです。 一応１Ａ程度の電流を流すことと、ケースとなるＦ型ワンタッチプラグの中に収納できるかということに注意して製作してみて下さい。 当方は５ｍｍのドリルピットに９回巻き付けて製作しました。 できた空心コイルの長さは８mm程度でした。 小さいことに拘らず、えいやーーーーーでつくりましょう。 ちなみに、計算値で約０．２５μＨ、デジタルインダクタンスメータキットでの実測で０．３μＨでした。
次の関門がケースとなるＦ型ワンタッチプラグの中にＤＣジャックを格納できるかということです。 今回使用したＦ型ワンタッチプラグは結構大きい方だと思います。 それでもＤＣジャックをＦ型ワンタッチプラグに格納することは難しそうです。
実は今回の製作で一番手間がかかったのがこの部分です。 結局、ナット部分は使用しない、ＤＣジャックのネジ部分の上下を削って、ＤＣジャック部分の高さを低くしてＦ型ワンタッチプラグ内に収納することができました。
【 ＤＣジャックとＦ型ワンタッチプラグ 】
Ｒ１，Ｃ１にチップ部品が入手できなかった場合、リード線タイプの部品を使用します。 このときの製作例を下図に示します。 このようにリード線が最短になるようにして実装して下さい。
【 リード線部品使用の実装例 】
Ｒ１，Ｃ１にチップ部品を使用できる場合は、下図のように積み木細工のように組立ていきます。
【 チップ部品使用の実装例 】
Ｒ１，Ｃ１実装後、DCジャックとＬ１を取り付けます。 その状態を下図に示します。 ＤＣジャックの上側を削った様子が見えるでしょうか。 なお、Ｌ１とアースが接触するとDC電源出力を短絡することになりますでので、Ｌ１の絶縁をしっかりと行って下さい。 下図にはありませんが、アース側にビニルテープを巻くなどして絶縁層を設けておきます。
【 「いつでも電源」 部品実装状態 】
組立が完了してＦ型ワンタッチプラグのケースを取り付けた状態です。 ケースの切り欠きに失敗していますが、見えるところに設置するわけではないので、気にしない、気にしない。
【 「いつでも電源」 外観 】
ＡＣアダプタを接続した状態です。 思った以上にコンパクトにできました。 Ｆ型ワンタッチプラグって、意外とケースとして使用できるのですね。
【 「いつでも電源」 ACアダプタ接続状態 】
さあ、接続です。 ＴＶセット裏面に回り込んで接続、そして電源オンです。 特に問題なく電源供給できたようです。 これでいつでもＢＳデジタルに１１０°ＣＳを見ることができます。
【 「いつでも電源」 接続状態 】
いつもならば、ここでお終いなのですが。。。
おまけ
クラニシ ＳＷＲアナライザ ＢＲ２００で特性調査
今年、とうとう買っちゃいました。 そりゃ、一家に１台ネットワークアナライザであるべきですが、お遊びで出せる金額には限りがあります。 とりあえずＳＷＲアナライザで我慢です。 でも、それなりに使えます。 いや、例え中古で安く買ったといえども「ン蔓延ン遷延」もしましたので使わないともったいないです。 あーーーー一家に１台ネットワークアナライザ。。。。。
【 ＤＣジャック短絡時の測定状況 】
このＢＲ２００は１．８〜１７０ＭＨｚの周波数レンジです。 キャリブレーションも必要なくインピーダンス｜Ｚ｜及びＶＳＷＲを測定できます。（あーーーインピーダンスＺ（＝Ｒ＋ｊＸ）を測定したい。） でも、「いつでも電源」のターゲットとする周波数は１０００ＭＨｚ以上ですから、この測定で本来知りたい特性を調べるわけではありません。 あくまでＢＲ２００を使ったという気持ちの問題です。
測定ポートに「いつでも電源」を接続します。 接続の際にはＭーＦ変換コネクタを使います。 この変換コネクタ自体で不整合を生じていますが、無視無視。 数字を読みましょう。 また、Ｌ１の効果を見るためにＤＣジャック側に短絡ピンを接続した状態でも測定してみました。
測定結果を下図に記載します。 青色がDCジャック短絡時、ピンク色がDCジャック開放時です。 周波数の低いところではＬ１のインピーダンスが小さいのでDCジャック側の影響を受けています。 周波数が高くなるにつれてＲ１＝７５Ωに近づいています。（テスタの抵抗測定のようにぴったり７５Ωを期待するのは無理ですね。） また、５０ＭＨｚを超えるとDCジャックの影響が小さくなるようです。 なんやかや見ていくとＴＶのＶＨＦ帯域以上では使用可能な感じです。
ちなみに、この結果からＬ１は０．３９μＨ程度のようです。
【 「いつでも電源」インピーダンス 】
なお、最高５００ＭＨｚまで測定できる別の測定器の結果で「いつでも電源」を測定すると、５００ＭＨｚでＶＳＷＲ＝１．６（８０Ωくらいかな？）、DCジャックの短絡／開放の測定値差無しの結果も得られています。
End of This Page.
