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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
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
2.4Ghz電波検出器
 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
ダイポールアンテナ風に使う
 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
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
SSOP 8ピンを2.54グリッドに載せる
 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
配線面
 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
電池とイヤフォンジャック
 これで持ち運べるようになりました。

▼フル装備
出動セット
 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
 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リモコン
 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。
関連記事

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TV電波波形

高い周波数の波形を見る方法?

いつもラジオペンチさんの記事を興味を持ってみています。
本題を外れますが、私は高い周波数の波形を見たい必要に迫れれそうで、困っています。

今年12月から始まるNHKのスーパハイビジョン4K、8K放送の電波波形等簡単に見れないものかと、、、、

そろそろBS、CSアンテナを取り付けて?試験電波を受信したい???。

現在はケーブルTVと契約していますので同軸ケーブルで受信しています。
地上波の信号を75Ω同軸ケーブルで天井裏に配線してありますが、この放送も最近、雑音でノイズが入り困っている。
業者に話しましたら簡単な機械で見てくれましたがSN比が悪い・・・。

点検など大変で無理です。

配線図も残っていなく、機器仕様も詳しくわからず何といっても足場が悪く配線を理解できない。

天井裏に分配器とかブスターなどが配線してあり、、、どこが原因か、どの機器が性能不良なのか接触不良か、、家屋引き込み前で減衰しているのか。

業者も先の4K8Kの事は会社として方針が決まっていない?とか言っていますので、最低限信号波形だけでも自分で見る方法がないものかと、、。

私の持っているオシロは IWATSU SS-SS7804 40MHzです。

re:TV電波波形

Jyoさん、今晩は

テレビの電波の波形というのがどこの波形のことをおっしゃっているのか判りませんが、オシロで見ても、信号が来ていることまでは判るかも知れませんが、品質までは判らないと思います。

デジタルなので、ちゃんと復調してC/N比の値などで評価するしかないと思いますが、このあたりは専門家でないので詳しくは判らないです。

No title

うちのスペアナは、1.5GHzまでですから、2.4GHzのWi-FiやBluetoothの電波は観察できません。

GigaSite っていう、アマチュア無線家が作ったUSBスペアナをって思っていたら、もう作れないみたいなので、断念していました。

AD8314 って、RF検知だけのICと組み合わせて、検知した、しないのパルス信号をオシロで観察するってことですか。

その電波の周波数帯域で観察するというわけじゃないんですね。なるほど。


さて、BS、CSクラスの電波検知は、「BS/UHFレベルチェッカー 2800円」をAmazonで買って使っています。

12〜13GHzまで観察できるスペアナって、買えませんから(笑)

SGさん、今晩は

流石SGさん、いいとこ付いてきますね。

そうです、AD8314は周波数は無視して、信号の振幅だけ検知しています。技術の名前で言うと包絡線検出器です。AM変調ならそのまま復調出来ると思います。

ちなみに、振幅は無次元のスカラー量なので、パナなんたらという集団がまだあったら、このチップは神様でしょう。

あと、「BS/UHFレベルチェッカー 2800円」の情報ありがとうございます。これ、Jyoさんにお勧めしたいです。

それと、BS/CSのアンテナケーブルの信号は、アンテナのコンバーターで1GHz台の周波数に変換されています。ということで、下の方の周波数ならSGさんのスペアナで観察出来ると思います。時間がある時に見てみるのも一興かと。

No title

BS/CSの信号線は、まえみて、1.1GHz〜1.5GHzへ いっぱい信号があったので、それだったのか ということですね。

私は、てっきり 11GHzの輻射を拾っているのかとおもってました。
まぁ、理屈から考えて、12GHzの信号線を メートル百円しないような同軸ケーブルで伝送できるはずがありませんもんね。

「包絡線検出器」用語いただきました、φ(.. )メモメモ
電磁波検知器で、電波アレルギーが〜 みたいな オカルト記事を書いている連中がいますが、こういうチップで検出しているんだなと。

雷検知も、これなのかな 前、どこかで読んだ記事でもあったような。

No title

もろもろ了解です。

No title

SGさん情報ありがとうございます。
2800円の物を私も買ってみます。

スペアナについて余談、、、
私は古い話なので、記憶が定かではありませんが今から40~50年位?前に初めてスペアナ(スペクトルアナライザー)を先輩が用意して振動リレーを調べているのを見てこんな製品があるのかと驚いた。
当時まだ発売されたばかりのもので、周波数は低く機能も単純なものだった記憶があります、、、。確か東北大学の教授の指導で小野測器?だったかが試作品?を出していた。

当時は利用分野も少なかった。その後、私は之は凄いと思った。皆さんも知っておられるように普通のオシロは時間領域(横軸X、が時間)での振幅であるのにスペアナは横軸Xが、周波数Fでその強度が表示される。

どんな複雑な歪んだ信号でもすべて正弦波(サインウエーブ)に分けられ(フーリエ変換)その周波数成分の強度がY軸に表示されるものです。
単純な正弦波、例えば家庭用の電源は60Hzなら60HZの場所に一本だけ線が電圧に比例した高さで立つ。
ホワイトノイズならすべての周波数領域に線が立ち画面は真っ白になる。

我々はこれを何に使ったか、、、例えばジエッとエンジンの振動j波形を見ると特定の場所に何本かの線が立つ。
その周波数はジエッとエンジンの羽根(ブレード)枚数とか歯車の回転数、歯数相当の値とかボールベアリングのボールの数に比例する値相当にもスペクトルが立つ。

エンジンの外部軸に回転数を見るものがあればそれでトリガーをかけるとエンジンを分解して調べなくとも破損故障個所が分かる。

この機械が出たため飛躍的に補修技j術が向上した。
要するにリモートセンシング技術として今では誰でも知っている。

今になって私も4Kテレビでそれが使われるとは時代だなあと思う、、、、。

Jyoさん、今晩は

スペアナについて余談、、、にちょっと補足です。

Jyoさんがお書きになったスペアナは振動解析に使われている物のようなので、FFTアナライザと言った方がぴったりするかも知れません。FFTは高速フーリエ変換です。もちろん解析結果は周波数スペクトラムの形で出てくるので、スペアナと呼んでもおかしく無いです。

一方で普通にスペアナと言うと、超広帯域の受信機みたいな仕組みになっている物を差す場合が多いと思います。SGさんがお持ちの物はこのタイプだと思います。

とは言っても、最近はソフトウエア受信機でスペアナを作れるようになったので話はややこしくなっています。

そんなことで、おせっかいですみませんが、ちょっと気になったのでお返事しておきます。

MAX4003を

re:MAX4003を

居酒屋ガレージ店主(JH3DBO)さんおはようございます。

記事拝見しました。リンク貼っていただいてありがとうございます。
コメントはそちらの記事の方に入れます。
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