2.4GHz対応の電波チェッカーの製作
おもちゃの修理に使う、2.4GHzに対応した電波チェッカを作ってみました。なお使用する部品や回路などの情報は、下記のページで公開されているものを使わせていただきました。ありがとうございます。
【参考にさせて頂いたサイト】
・名張市つつじが丘おもちゃ病院
27MHz~2.4GHz対応のRFチェッカー(ラジコン電波検知器)の製作(AD8314)
・ おもちゃ病院 新津(新潟) 山谷保存会(神楽・天狗舞)
2.4GHz対応 高感度RFチェッカー設計・製作 (おもちゃラジコン送信電波)
(どちらのサイトも関連記事がたくさんあるので、代表的と思われるものへのリンクを貼っています)
ちなみに名張市つつじが丘おもちゃ病院さんでは、おもちゃ病院向けにチェッカー基板を頒布されています。でもなんだか申し訳ないし、おもちゃ修理以外の用途にも使ってしまいそうなので、AliExpress からAD8314のチップを買うことにしました。
▼AD8314

単価は0.49$で、10個買って送料込みで$7.53、発注から受け取りまで3.5週間かかりました。
▼回路図

参考にさせて頂いたサイトに回路図が掲載されていますが、自分用に書いてみました。アンテナは、GND側からも1/4λの線を垂らして、1/2λのダイポール風にしてみました。
▼基板完成

左右に出ている線がアンテナです。アンテナの先端は収縮チューブを被せて絶縁処理しておきました。パターン剥がれが怖いので、両面スルホールのユニバーサル基板を使っています。
▼基板拡大

0.65mmピッチのSSOPパッケージなので、変換基板を使うと配線が楽になります。でも持ってないので、この写真のようチップを45度傾けてはんだ付けしました。8ピンまでならこういうテクニックが使えます。なお、引出し線にはφ0.26の単線を使い、実体顕微鏡を使って作業しています。
▼2.54mmグリッドへの引き出し

一つ上の写真を見ればおよそ判りますが、この図のような引出しになっています。1, 4, 5, 8 ピンは直近のスルホールに接続しています。7ピンは使っていないので引き出さないでもよかったです。
▼裏面

外に出る配線は、断線防止のためにスルホールを一回くぐらせています。
▼電池ボックスとイヤフォンジャックを取り付け

これで持ち運べるようになりました。
▼フル装備

イヤフォンジャックにアンプ付きスピーカーを接続し、波形をミニオシロで見れるようにすれば、とりあえずフル装備になります。アンプやオシロの電源はUSBのモバイルバッテリーから供給しているので、電源が無いところでも使えます。とは言っても、流石にこれでは使い難いので、もう少し整理する予定です。
イヤフォンジャックにイヤフォン(たぶん32Ω)を挿せば、そのまま音を聞くことが出来ました。但し、音が大きすぎるし、チップに対して過負荷になっているかも知れないので、そういう使い方をするなら出力に直列に470Ωくらいの抵抗を直列に入れておいた方が良さそうです。(ピン V_UP の駆動能力は、source : 2mA, shink : 1mA)
以下は波形の例です。こちらの写真はアナログオシロで観察したものです。
▼波形例-1

WiFiを使っている状態です。短時間のバーストが大量に出ています。
▼波形例-2

430MHzのRFリモコンの波形です。こちらは比較的低速なパルスが出ていました。
◆まとめ
これで調べると、家の中にはひっきりなしに電波が飛び交っていることがよく判りました。慣れてくれば音の違いで、WiFiかBluetoothなどが判るようになるかも知れません。
もう少し使い易くしたいので、電池とスピーカー(+アンプ)を小さなケースに入れたいと思います。先人の方たちの作例を見ると、窓に取り付ける防犯ブザーを改造するのが良さそうなので、今度やってみたいと思います。
2.4GHzならアンテナはすごく小さく出来ます。そこで、多素子の八木アンテナを作って、電波発生源探しをやると面白いかも知れません。
【参考にさせて頂いたサイト】
・名張市つつじが丘おもちゃ病院
27MHz~2.4GHz対応のRFチェッカー(ラジコン電波検知器)の製作(AD8314)
・ おもちゃ病院 新津(新潟) 山谷保存会(神楽・天狗舞)
2.4GHz対応 高感度RFチェッカー設計・製作 (おもちゃラジコン送信電波)
(どちらのサイトも関連記事がたくさんあるので、代表的と思われるものへのリンクを貼っています)
ちなみに名張市つつじが丘おもちゃ病院さんでは、おもちゃ病院向けにチェッカー基板を頒布されています。でもなんだか申し訳ないし、おもちゃ修理以外の用途にも使ってしまいそうなので、AliExpress からAD8314のチップを買うことにしました。
▼AD8314

単価は0.49$で、10個買って送料込みで$7.53、発注から受け取りまで3.5週間かかりました。
▼回路図

参考にさせて頂いたサイトに回路図が掲載されていますが、自分用に書いてみました。アンテナは、GND側からも1/4λの線を垂らして、1/2λのダイポール風にしてみました。
▼基板完成

左右に出ている線がアンテナです。アンテナの先端は収縮チューブを被せて絶縁処理しておきました。パターン剥がれが怖いので、両面スルホールのユニバーサル基板を使っています。
▼基板拡大

0.65mmピッチのSSOPパッケージなので、変換基板を使うと配線が楽になります。でも持ってないので、この写真のようチップを45度傾けてはんだ付けしました。8ピンまでならこういうテクニックが使えます。なお、引出し線にはφ0.26の単線を使い、実体顕微鏡を使って作業しています。
▼2.54mmグリッドへの引き出し

一つ上の写真を見ればおよそ判りますが、この図のような引出しになっています。1, 4, 5, 8 ピンは直近のスルホールに接続しています。7ピンは使っていないので引き出さないでもよかったです。
▼裏面

外に出る配線は、断線防止のためにスルホールを一回くぐらせています。
▼電池ボックスとイヤフォンジャックを取り付け

これで持ち運べるようになりました。
▼フル装備

イヤフォンジャックにアンプ付きスピーカーを接続し、波形をミニオシロで見れるようにすれば、とりあえずフル装備になります。アンプやオシロの電源はUSBのモバイルバッテリーから供給しているので、電源が無いところでも使えます。とは言っても、流石にこれでは使い難いので、もう少し整理する予定です。
イヤフォンジャックにイヤフォン(たぶん32Ω)を挿せば、そのまま音を聞くことが出来ました。但し、音が大きすぎるし、チップに対して過負荷になっているかも知れないので、そういう使い方をするなら出力に直列に470Ωくらいの抵抗を直列に入れておいた方が良さそうです。(ピン V_UP の駆動能力は、source : 2mA, shink : 1mA)
以下は波形の例です。こちらの写真はアナログオシロで観察したものです。
▼波形例-1

WiFiを使っている状態です。短時間のバーストが大量に出ています。
▼波形例-2

430MHzのRFリモコンの波形です。こちらは比較的低速なパルスが出ていました。
◆まとめ
これで調べると、家の中にはひっきりなしに電波が飛び交っていることがよく判りました。慣れてくれば音の違いで、WiFiかBluetoothなどが判るようになるかも知れません。
もう少し使い易くしたいので、電池とスピーカー(+アンプ)を小さなケースに入れたいと思います。先人の方たちの作例を見ると、窓に取り付ける防犯ブザーを改造するのが良さそうなので、今度やってみたいと思います。
2.4GHzならアンテナはすごく小さく出来ます。そこで、多素子の八木アンテナを作って、電波発生源探しをやると面白いかも知れません。
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