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野外アンテナ遠隔制御で どこからでも DX ハント
野外アンテナ 野外アンテナ遠隔制御 アンテナ遠隔制御で 遠隔制御で どこからでも DX ハント JA1ADU 木村達彦 ( [email protected] ) はじめに DX 局の入感頻度が極めて高い早朝や夕暮れ時、 朝は未だ珍局が強力に入感し続けているけれど出勤 時間が来てしまい、パイルアップから涙を呑んで離脱、 猛ダッシュで会社へと急ぐ。 もし、あと 30 分だけ家に 居られれば狙っていた珍局と QSO できたかもと通勤 電車の中で落胆。 夕暮れ時は、珍局へのパイル アップになんとか間に合えばとダッシュで家路を急ぎ、 ようやく我家の無線室に滑り込んだ頃は時既に遅そし、 珍局は少し前に QRT。 このような悔しい経験をされた局は私の他にも多く いらっしゃるのではないでしょうか。 また、住宅密集地やアパマン住まいのため、思うよ うに大型アンテナを上げられず、高い山頂や広大な 敷地に建設された素晴らしいアンテナファームの記事 を見かける度、そこからの圧倒的な DX ハンティング を想像し、ため息と羨望で記事を見ておられる局も多 いのではないしょうか。 私もその一人です。 ここにご紹介する私の野外アンテナ遠隔制御シス テムは、59 誌、CQ 誌、Web 上記事などでこれまで既 に紹介されてきた技術の使用・流用ですが、前記の２ 点を改善テーマとし、どこに居ても DX ハンティイング 可能な環境を構築してみたレポートです。 写真 1 i-Phone から野外 から野外アンテナ 野外アンテナ設備 アンテナ設備を 設備を遠隔制御中 私の遠隔制御システム 遠隔制御システムの システムの特徴 1. 難しそうな機材は使用していないので汎用性高 2. どこに居ても DX ハンティング可能 3. 太陽光発電のみのクリーンエネルギー設備 過去に無線雑誌などで紹介されている、無線機自 体を遠隔操作する方法も初期にいくつか試してみまし たが、汎用性確保の点で一般的に入手し易い機材や ソフトウエアで構築したいと考え、最終的に落ち着い たのが無線機自体を直接遠隔操作するのではなくて、 被制御側で無線機をローカル制御させているPC全体 を遠隔操作する方法です。 これにより、ローテータの遠隔制御をどうするか？ という課題も同時に解決できました。 以下にシステム構成をご紹介します。 [1] 被制御側システム 被制御側システム構成 システム構成 ① ハードウエア (1) リグ： リグ： ケンウッド TSTS-450S HAM Radio Deluxe(HRD)から各種制御ができるよう、 RS232C ケーブルで被制御側 PC と接続しています。 リグは一般的に電源電圧 13.8V で出力性能を発揮 するよう設計されていますので、12V バッテリからリグ への DC 電源供給は通販で購入した 12V⇒13.8V 電圧 昇圧器を介して DC13.8V を供給しています。 (2) パソコン： パソコン： WindowsWindows-XP 中古ノート 中古ノート PC 元から LP ポートと COM ポートのハードウエアが内 蔵されている少し型が古いノート PC を意図的に使用 しています。 写真 2 野外アンテナ 野外アンテナ設備 アンテナ設備の 設備の全景 （塀囲い 塀囲い設置前） 設置前） 図 1 システム全体 システム全体の 全体の構成図 構成図 （制御側と 制御側と被制御側） 被制御側） USB ポートのみのノート PC や PCMCIA スロットに 別買カードをインストールするタイプの PC は、色々試 しましたがLPポートのI/Oアドレスが任意設定出来な かったり、デジタル出力が意図したように動作しなか ったりで、使用を断念しました。 被制御側 PC の起動は、PC の電源 ON/OFF ボタン 回路から線を外部に引出し、後述の PICNIC から小型 リレーを介して ON/OFF できるよう若干の改造を施し ています。 人が指で PC の電源ボタンを押す操作と 同様な操作が外部からも可能な訳です。 （最近の PC には LAN 経由で外部から PC を起動さ せる WOL 機能もあるようですが、ファイヤーウオール 関係の設定が難しそうでしたので使用していません） その他、被制御側 PC の安定性確保のため、 Windowsの自動アップデートやPCにインストールされ ているソフト群の自動更新が極力掛からないよう設定 しています。 (3) リグ／ リグ／PC インターフェイス： インターフェイス： アドニス AKAK-RPC2 市販の物を使用していますが、PC とリグの音声レ ベルをハードウエア可変ボリュームで合わせる機構 があれば、簡単な自作 I/F でも充分と思われます。 後述の SKYPE 等PC 側ソフトにもソフト的ボリューム がありますが、先ず AK-RPC2 の可変ボリュームの方 で粗調整しておき、ソフト側で微調整しています。 (4) CW キーヤ： キーヤ： USB 接続 WinKey PC が直接 CW 符号をキーイングするタイプの外部 キーヤは、PC 上に同時に走っている複数のソフトの 負荷が重たくなった場合など、CW 符号が乱れる事が ありますが、WinKey の場合はそれ自体が独立したミ ニコンピュータになっており、親 PC から CW アルファ ベット文字列を USB 経由で一旦全て受け取った後、 WinKey 自身が CW 符号を作リ出してキーイングする 仕組みなので、キーイング途中に符号や速度が乱れ る事なく、遠隔操作用のキーヤとして適しています。 参考 URL http://www.k1el.com/ (5) アンテナ切替器 アンテナ切替器： 切替器： アメリトロン RSCRSC-4 改造 最近のリグは BAND データの出力端子が付いてい るものがありますが、私のリグは無いタイプなので、 後述の HRD ソフトからアンテナ切替え用データとして PC の LP ポートに出力されるデジタル信号をアンテナ 切替器へ繋いでいます。 アメリトロンの RSC-4 アンテナ切替器を少し改造し、 HRD ソフトの LP 出力データに従ってアンテナが切替 わるようにしました。 リグの BAND と連動し、アンテナが自動的に切替わ るので、アンテナ切替えの手間と切替え忘れから完 全に解放されました。 運用BAND をあちこち QSY する時、大変スムーズで、 お奨めの仕組みです。 (6) 電源 ON/OFF 遠隔制御： 遠隔制御： 秋月通商 PICNIC インターネット経由で電源スイッチを遠隔操作でき る市販のキットです。 （最近は機能アップしたキット が出ているようです） PICNIC Ver2 は、デジタル出力4 つ、A/D入力1 つ、 温度センサ入力 1 つを有しています。 A/D 入力は、太陽光蓄電用バッテリ電圧のモニタ用 に割り当てています。 3 つのデジタル出力にはそれぞれ自作外部リレー 回路を接続し、下記の制御に割り当てています。 ●DC12V⇒AC100V インバータ ON/OFF ●ノート PC の起動ボタン ●リグ用 DC13.8V 電源 ON/OFF 画面 1 PICNIC 画面と 画面とスイッチ割 スイッチ割り当て PICNIC の画面はオリジナルソフトを若干改造し、今 回の用途に合うよう表示画面を変えました。 写真 3 PICNIC PICNIC のハードウエアと ハードウエアと外部リレー 外部リレー類 リレー類 PICNIC の 更 に 上 段 回 路 に は 人 が 手 操 作 で ON/OFF できるメイン電源スイッチを設け、緊急時は 即座に全ての電源を切れる構造にしています。 (7) インターネット回線 インターネット回線と 回線と LAN： LAN： UQUQ-WiMAX UQ-WiMAX と専用小型ルータを使用し、インターネ ット回線速度 上り／下りとも 2～3M BPS が確保でき ています。 遠隔操作中の大幅な遅れや通信途切れ 等はありません。 ルータの設定としてインターネット側WANアドレスか ら被制御側ノート PC への IP アドレスとポート番号の 変換は、LAN 上でノート PC に自分が割り当てた固定 IP アドレスと各ソフトで指定されているポート番号を設 定しています。 ・VNC ソフト： ポート番号 5900 ・HRD-SSB： ポート番号 7805 （今回は未使用） ・HRD-CW： ポート番号 7806 （今回は未使用） (8) 太陽光発電パネル 太陽光発電パネル： パネル： 12V 系4 枚のソーラパネルをアンテナタワーの中腹 に設置しています。 （朝日の東側に 1 枚、南側に 2 枚、 夕日の西側に 1 枚） ピーカン晴天時、1 枚のパネルあたり直流 2A 程度 （約 50W）を発電します。 4 枚のパネルが発電した 電気は市販のソーラパネル用バッテリ充電器を介し 大型車用の 12V 100AH バッテリ 3 個を並列充電して います。 (9) DC12V⇒ DC12V⇒AC100V 小型インバータ 小型インバータ発電機 インバータ発電機 カーショップなどで市販されている車内用の小型発 電機で、AC100V をノート PC 用電源、ローテータ用電 源、アンテナ切替器用へ電源供給しています。 中型ローテータの場合、100VAC 程度の小型電源で も問題なく回転できるようです。 (10) アンテナ立地 アンテナ立地と 立地とアンテナ群 アンテナ群 被遠隔制御側アンテナ設備の立地は、父の実家の 群馬県の空き地を借用でき、北半球側は広く平野が 続き、遠く赤城山麓まで見晴らせる視界良好なロケー ションです。 アンテナは、現在 14/21 メガ用 5 エレ八木、18 メガ 用 4 エレ八木 と 28 メガ用 5 エレ八木の 3 本をタワー に上げています。 都市ノイズが少なく DX からの信号が良好に受信で き、近くには田園地帯が広がっている環境で、電波の 発射角も低角に抑えられているようです。 画面 3 VNC ログイン後 ログイン後の被制御側 PC 画面 写真 4 タワーに タワーに上げた HF アンテナ群 アンテナ群 ② ソフトウエア (1) Real VNC PC を別の PC から遠隔操作可能とするソフトで、 Windows PC 用など各 OS 対応版が出ています。 少ない通信量で遠隔制御できる事で評判のソフトです。 私は英語版を使用していますが、日本語化されたも のが Vector サイトなどからもダウンロードできます。 同ソフトウエアパッケージには被制御側 PC にイン ストールするソフトと制御側の PC にインストールする ソフトが付属されており、被制御側の PC には Service モードでインストールし、VNC を常駐させています。 Real VNC の詳細やソフト入手は下記URL や Vector サイトなどを参照下さい。 URL= http://www.realvnc.com/products/ 画面 2 VNC 起動用ログイン 起動用ログイン画面 ログイン画面 (2) HAM Radio Deluxe (HRD) もうお馴染みの有名ソフトで、詳細は省略しますが、 私の場合のキーポイントは、①被遠隔制御機能は使 用していない ②バンド切替えに伴ってアンテナ切替 えできるLP出力ポート機能を使用 ③CWで定型文が 打てるよう、WinKeyキーヤをパソコンのUSBに接続し ています。 画面 4 HRD のアンテナ切替 アンテナ切替え 切替え LPT 出力設定 出力設定（ 設定（例） (3) SKYPE 一般に広く使用されているインターネットを介して Vo I P 通話できるソフトです。 インターネット通信速度 500KBPS もあれば良質の 音声で通信でき、通信中の途切れも殆どありません。 実際に人が話している音声との時差（遅れ）が若干 ありますが、予備実験の結果、SSB も CW も伝送時間 遅れが運用において致命傷になった事はありません。 無料ソフトとして有難く使用しています。 調整を要す注意点として、無線機からの AF 信号を PC へ入力するマイク入力レベルと PC からの音声を 無線機のマイクへ入力するボリュームレベルを適切 なレベルに調整するくらいでしょうか。 音量の自動調整機能は使用せず（レ点を外す）、音 量レベルメータを見ながら自分で最適なレベルに合 わせて固定しています。 (4) ローテータ ローテータ制御用ソフト 制御用ソフト ローテータはエモト社の 1200FX を使用しており、コ ントローラには外部から右回転／左回転を指令できる デジタル入力と、アンテナの方向（360 度)を 0～5V で アナログ出力するコネクタが付いており、Web で公開 されていたローテータ制御ソフトと Km2Net 商店の USB-An I/F 基板の組み合わせで、被制御側 PC から 自在に制御できるようにしています。 （画面 3 右側） [2] 制御側システム 制御側システム構成 システム構成 (1) Windows PC またはアップル またはアップル i-Phone など 遠隔操作にはインターネット速度 1MB BPS 程度も あれば実用レベルです。 私の場合、自宅から遠隔制御する時は、光ファイバ ー回線を使用しています。 i-Phone から遠隔制御する時は、使用場所によっ て電話回線電波の強弱や混み具合で充分な通信速 度を得られない事が未だ多く、その場合は近くの Wi Fi 環境を提供している店や場所へ行って Wi Fi 回線を利 用しています。 (2) Real VNC PC 類を遠隔操作可能とするソフトウエアで、i-Phone 用も市販されています。 i-Phone 用 RealVCN ソフトの存在を発見するまでは 小型モバイル PC やノート PC をカバンに持ち歩いて いましたが、i-Phone 用の RealVCN と Skype を見付け て以降 i-Phone のみ携帯すれば良くなり、とても重宝 しています。 「どこからでもDXハント」運用に欠かせないソフトウ エアであり、i-Phone 用ソフトの存在を発見した時は、 これだ！ これだ！と直感し、早速インストールしました。 (3) SKYPE 制御側 PC および i-Phone にインストール。 制御側PC の設定は、被制御側PC の章で述べた 要領と同様、音量の自動調整機能は使用せず、音量 レベルメータを見ながら自分で最適なレベルに合わ せて固定しています。 i-Phone 用 SKYPE には音量の手動設定機能は見当 たらず、そのまま使用していますが音の歪み等、何も 問題は発生していません。 (4) イヤホン／ イヤホン／マイク i-Phone では耳掛け式の音楽用イヤホンを使ってお り、音質も良好ですが、歩行中の安全のため、DX 信 号ワッチ中でも自分の周囲の音に気付けるよう、両耳 型を片耳のみに改造して使用しています。 マイクは高音質の外部マイクがあれば良いですが、 電車やお店の中で「ジャパーン」と叫ぶわけにはいき ませんので、外出先では使用する機会は殆どありま せん。 構築の 構築の最新状態 システム構築の過程では、紙面では書き切れない 大小のハード的ソフト的なトラブルに遭遇し、安定性 不足でしたが、その都度改善策を講じ、今では総合的 にも安定性が確保できていますし、遠隔操作開始から 1 分もあれば On-Air 可能な状態になっています。 写真 6 写真 5 i-Phone にインストールした インストールした VNC、 VNC、SKYPE アンテナメンテナンス中 アンテナメンテナンス中の筆者 SKYPE 経由で聴くリグの受信信号は、リグで直接 聴く受信信号とほとんど遜色なく、DX からのか細い信 号も良く聴き取れます。 当初、音声信号や受信信号の電送遅れが実運用上 どのくらい影響あるものか気になり、知人局にモニタ 結果をレポートいただいたりしましたが、実用上 SSB も CW も気になるレベルではないようで、遠隔操作局 であることを自己紹介しなければ遠隔操作局とお気付 きになる局はほぼ皆無のようです。 また、DX 局へのパイルアップにおいて、DX 局が QRZ を出し、直ぐにコールを始める局もあれば、一呼 吸おいてからコール開始する局もあり、タイミングは 様々で、伝送時間による少々の時間遅れはそれらに 紛れて、パイルアップ参戦時もハンディにはなってい ません。 運用成果 野外アンテナ遠隔制御にて、数々の珍局や DX ペデ ィション局と QSO に成功しましたが、最近記憶に残る DX QSO は 14 年ぶりに DX ペディションが実行された ZL9HR です。 JA のハイ・バンドのベストタイムになかなか QRV が 無かったり、一度入感すると激しいパイルアップにな ったりで、正に記事の冒頭に書いたような状況の繰り 返しで、全く QSO に至りませんでした。 しかし、諦めかけいたある日、会社の昼休みに最 寄りのマクドナルドへ行き、昼食を取りながら i-Phone から WiFi 経由で遠隔操作し南にビームを向けて聴い てみると、ZL9HRが21メガCWでCQを連発しており、 呼んでみると一発で応答あり、ようやく QSO に成功し ました。 この QSO が ZL9HR との唯一の QSO になってしま しましたが、正に「どこからでも DX ハント」環境あって の成果の一つとして記憶に残る QSO となりました。 写真 7 QSO に成功した 成功した DX 局からの QSL カード その他、高い山頂などにアンテナファームを持たれ ている局でも、珍局出現で直ちに現地シャックへ駆け 付けられる局は限られているのではないでしょうか。 中規模アンテナでも遠隔制御での小回りを利かし、 DX へのパイルアップが激しくなってしまう前に、外出 先や帰宅電車の中からでもコールできるメリットも DX ハンティングにおいて有利になっています。 課題と 課題と割り切り 課題としては、リグのダイヤルをじっくりと手で回し たり、手で CW パドルを打ったりする臨場感には乏し いですが、複雑な機器なしで運用できており、この点 は割り切っています。 また、太陽光発電のみで電源を確保している事から、 梅雨時期など曇りや長雨の日は発電されないため、 バッテリー残量低下により運用はお預けになりますが、 クリーンエネルギーのみの設備として構築目標の１つ も達成した事で、この点も割り切っています。 最後に 最後に このレポートが、無線設備の遠隔制御に興味をお 持ちの局へ何らかの一助となることを願い、 また、 紹介の機会をいただいた編集長に感謝しつつ今回の レポートを終わります。 各局 FB DX & FB HAM ライフ ! ---------------------------------------------主な参考文献 参考文献・ 文献・Web 記事： 記事： ・JA5NSN 局 「遠隔制御計画者向け情報」 http://www11.atpages.jp/ja5nsn/renewal/remotegent ei.htm ・秋月通商 PICNIC キット 製品広告 http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-03740/ ・HAM Radio Deluxe マニアル http://www.ham-radio-deluxe.com/ ・JE6LAO 局 「USB-An 使用 ビームコントローラー」 http://www.oct-net.jp/~je6iao/bmctrl.htm ・JH7FMJ 局 「遠隔操作で DXing を楽しむ」 DX59 誌 2012 年 9 月号