アマチュア無線や電子工作,バイクの話などを徒然なるままに書き散らすメモ程度のblogです.


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カテゴリ:徒然話( 2197 )

ファラデー回転の話

今日はインド哲学はお休みです.笑

某所でチャットしていましたら,衛星通信の話になりまして,あるOMが「アマチュア衛星は直線偏波を使っていると思う」とおっしゃっていました.通常は衛星地球間の通信ではファラデー回転という現象が起きます.これは,電離層を電波が通過するときに,地球磁場と電子の影響で,偏波面が回転をする現象です.そしてその現象の大きさは時間と場所で変化します.そんなことも一因で通常の衛星通信では,直線偏波ではなく円偏波を使うのですが,確かにアマチュア衛星の中には直線偏波を使っているのもあるらしいです.例えばAO-51の2.4GHzのダウンリンクは直線偏波らしいです.これは多分地上局側が2.4GHzの円偏波に対応したアンテナを用意するのが難しいことと,周波数が高いほどファラデー回転の影響が小さくなるためと考えられます.では実際はどのくらいなのか計算したくなりますね.笑 ファラデー回転の実例として4GHzでは最大9度の観測例があります[1]ので,ここから推測すると2.4GHzにおける最大回転角は25度となります.これを信号強度に変換すると,偏波面が既知の場合,最大でも 0.9dB 程度の落ち込みで済みますから2.4GHzにおけるファラデー回転の影響は大きくないと考えられます.しかし理由は後述しますが,実はアマチュア衛星でも多分円偏波の方が多数派ではないかと思います.

次いで,OMのお話の中で出てきたことで分からなかったのは「円偏波でも短時間で楕円偏波になったり直線偏波になったりすることがある」ということです.ファラデー回転ではその現象は説明できないと思うのですが,OMはもう寝る時間だということで話が終わってしまいました.で,自分で考えていてふと思いついたことがあります.それは衛星の姿勢です.
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観測者からみた衛星の相対的角度は変化する

あらかじめ言っておきますと,ちょっとこの図はオーバーです.観測者からみた衛星(アンテナ)の角度がどのように変化するかを説明するためのものなので,実際にこうなるというわけではありません.ただこの図のような姿勢がありうるとすれば,そのときの観測者から見た偏波面は以下のようになります.(左から Posture1,2,3に対応)
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観測者から見たアンテナと偏波面の関係

完全な円偏波に見えるのは,観測者とアンテナが正対している場合であって,傾いている場合には楕円偏波となります.またアンテナと観測者の位置関係によっては直線偏波に近くなることもあるでしょう.特に低軌道衛星の場合は使用時間を多く取ろうとするほど角度が大きく変化するので,このような現象はあり得るかと考えられます.ファラデー回転はある偏波面を消滅させるというような効果は持たないので,こうして考えてみますと,「円偏波でも短時間で楕円になったり直線になったりする」という現象は,ファラデー回転によるものではなく,「アンテナと観測者の角度関係に起因する」と言えそうです.

さて,前述していた「普通は衛星に円偏波を使う理由」ですが,ここまでの話でもお分かりと思います.低い周波数ではファラデー回転の影響が低減できるという作用もありますが,BS放送のような高い周波数ではこの影響が無視できるのにどちらも円偏波が多いですね.結局,円偏波が使われる理由は「衛星(アンテナ)側の制御が楽になる」ということだと思います.衛星通信の専門家や設計者のご意見は如何でしょうか?

参考文献
[1] 三輪進,加来信之:アンテナおよび電波伝搬,東京電機大学出版局,1999.
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by jq1ocr | 2007-08-09 01:59 | 徒然話 | Comments(2)

劫の話

ここ数日インドづいていまして,ことあるごとにインドのことをいろいろ調べています.ところでインドといえば仏教が生まれたところですね.で,仏典の話を調べていると,未来永劫の「劫」(こう)の話が出てきました.

[劫]というのは時間の単位で,億年とか兆年では表現できないほどの長さだそうです.どのくらいかというと,「芥子劫(けしこう)」という話が出てきまして,縦横高さがそれぞれ1由旬(7km)の鉄で出来た大きな城に芥子粒を満たし,100年に一度,中の芥子粒を一粒取り出す.そして,その城の中の芥子粒を全て取り出しても1劫には達しないらしいです.

これではよく分からないので,仮にすべて取り出したときが1[劫]であると定義します.7[km]を城の内法とし,また芥子粒の大きさを直径0.5[mm]の球(それも剛体,要するにつぶれない)であるとします.問題となるのは芥子粒の入れ方ですが,ここではケプラーの球体充填問題を検討します.
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代表的な球体充填方法

同じ大きさの球を単純立体格子構造で充填すると,立方体に対する球体の体積(=充填率)は53%,面心立方格子だと74.04%です.この面心立方格子が長い間最高の充填率(最密充填構造)と考えられていました.しかし,これは規則的な配列の場合で,不規則な場合は分かっていませんでした.実は長い間この問題は数学における大きな課題の一つなのですが,50年ほど前に77.97%を超える配置がないことが C. A. Rogers によって証明されました[1]が,しかし,それは如何なる条件であってもこの密度を超えることがないということであって,その密度を実現できる,最密充填構造が存在する証明ではありません.実際に20年ほど前には77.84%が最密である証明がされています.しかしこれもその構造が明らかなわけではありません.そこでここでは,実際に構造が既知である面心立方格子を,実在する最密充填率として, 74.04% を採用します.

さて実際の計算に入りましょう.まず入れ物の体積 Vc を求めます.
Vc=70003=3.430 x 1011 [m3]
芥子粒の体積 Vp は球の半径を r とし
Vp=(4/3)πr3=5.236 x 10-10 [m3]
ですから,容器中の芥子粒の数 n
n= 0.7404Vc / Vp=4.850 x 1020
となります.100年に一粒とり出すので,
1[劫]=4.850 x 1022[年]
となります.接頭語は1024まで決まっており,それはY(ヨタ)です.そんな接頭語使うなんてヨタ話なんじゃないの?ということからヨタになった.というのはウソです(*1)が,そんな話は置いといて,1021はZ(ゼタ)なので,1[劫]=48.5[Zyear]ということが分かります.(仏典による劫の定義からすれば実はそれより長いのですが.)宇宙が生まれたのが140億年前だとすると,宇宙誕生から今までの346億倍以上の時間となります.

さてなぜこんな長い時間の単位があるかというと,仏の修行が完成するのに必要な時間を表現するのに使うそうです.また成仏には3[阿僧祇劫]が必要とされており,阿僧祇とは1064とか1056との説がありますが,ここでは1056を採用すれば,成仏には1.455 x 1079[年]必要だということになりますね.すなわち過去には仏の修行も,成仏した人もいないということになるのでしょうか.インドおそるべし,ですね.

そのまえに鉄の容器がそんなに持たないんじゃないかとか,芥子粒は剛体じゃないんじゃないかとか,全部出す前に地球は太陽に飲み込まれてしまうだろうとか,変な知恵をつけた現代人は思ったりしてしまうわけですね.でもそんなこともふくめて「色即是空空即是色」と喝破するあたり,哲学の盛んなインドの奥深さを思い知る今日この頃なのでした.

(*1)ヨタ話のヨタは,落語で与太郎という少し間の抜けた人物が登場する噺があることから.接頭語のヨタ(yotta)はイタリア語の8を表すottoに由来するotta(オタ)が語源.

参考文献
[1] C. A. Rogers,"The Packing of Equal Spheres,"Proceedings of the London Mathematical Society, s3-8, pp.609-620, 1958.
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by jq1ocr | 2007-08-08 02:29 | 徒然話 | Comments(6)

AJA ファイル作成中

学生時代に AJA-1000 を申請したきり,QSLの確認もログしかしてなかったのですが,今年になって思い立って整理することにしました.アワードも電子データを受け付けるようになったので,AJAのリストを現在電子化中です.まずは過去に申請した申請書のリストから電子化し,それが完成次第,たまりにたまったQSLの確認を行うことになります.今はまだリストの電子化を行っている最中で,北海道(01)からスタートし,今はようやく静岡(18)まで来ました.入力していると,この局のカードはこんな感じだったなぁとか思い出します.懐かしいですね〜.受け取ったカードは,こんなQSOをしたよな〜とか,みなさんのことを思い出しながら確認作業していたので,意外とおぼえているものです.hi ちなみに現在入力しているのは1980年代後半がほとんど.すなわち高校時代の整理を今ごろやってるわけです.大学時代も多少はやってましたが,それ以降はほとんど進んでないので,今が峠.あとはあっさり終わる予定です.そういえばログも学生時代はたくさん使っていたけど,今のログはなかなか終わりませんね〜.苦笑
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by jq1ocr | 2007-08-06 08:09 | 徒然話 | Comments(0)

燃費1.9m/L??

昨日一緒にツーリングしたK君.実はうちの大学を卒業した後,商船大に学士入学して海の男(現在,一等航海士)となったのですが,いろいろ面白い話を聞きました.茶飲み話で私の記憶も定かではないのですが,こんな話が....

2万トンクラスの貨物船はかなり大きいらしいのですが,そのような貨物船は15ノットくらい出すと,燃料代が一時間60万円もかかるらしいのです.原油価格が現在1kLあたり4万円程度のようなので,逆算すると燃費はリットル当たりわずか185cm程度になってしまいます.(計算合ってるかな?)小型船舶(プレジャーボート)も燃費は悪いですが,それでも1km/Lくらいです.いくら貨物船が大きいとは言え,すさまじい燃費ですよね.

日本とハワイの間は大体5700km程度なので,燃料代はざっと1億2千万円.こう考えるとやっぱり「あこがれのハワイ航路」です.笑

あとこのような船だと停止するのに10海里(19km位)かかるそうです.なので,障害物は2-3海里より近づく前に回避行動をとらないとぶつかるらしく,見張りが重要な任務なこともうなずけます.漠然と海の男はいいなぁと思っていましたが,相当な激務なんですね.
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by jq1ocr | 2007-07-30 01:51 | 徒然話 | Comments(6)

第一種電気工事士

ここ数年来はスキルアップのため(?)年に一つ資格を取るのを目標にしてます.で,今年はまだ取ってないので,とりあえず第一種電気工事士でも受けてみようかと思っていたところ,なんと昨日で申し込みが終了してました.ショック〜.ちなみに第一種は実務経験がないと免許がもらえないので,とりあえず合格証のみ取得しようと思っていました.

なんか悔しいので,よくよく調べてみると,インターネット申し込みなら今月末まで受け付ける様子.おぉ,これはラッキー,と思ったものの,試験日が9/30ではないですか.この日は江戸天下祭がありますので,残念ながらどっちにしても今回は諦めるしかないようです.(祭(今回は区のイベントだけど)が最優先な私です)

先日書いた一海特(第一級海上特殊無線技士)は,一海通(第一級海上無線通信士)を既に所持しているためスキルアップ資格ではない(例えて言えば,普通自動車免許を持っているのに原付をとるような感じ.ただ無線従事者は下位資格も後でとれる)ので,年一資格のためには,他の資格を検討しなければなりません.今のところの最有力候補は第一級小型船舶です.もうすぐ二級が切れるので,ステップアップして書き換えの手間を省こうという作戦です.

で,一種電気工事士は来年にまわし,その次あたりから全くの畑違いではありますが,危険物乙1から乙6まで順番に6年がかりでの取得を検討しています.問題はその次ですね.何が良いかなぁ.みなさんもご意見をお寄せください.ちなみに年一資格ゲッターのポリシーとしては以下の5点があります.
(1)国家資格かつ業務独占資格であること
(2)一般人には「それって何に使えるの?」と思われる資格であること
(3)勉強時間が1時間以内で済むこと(どんなに最長でも1日)
(4)更新が頻繁ではなく,更新時費用もそれほどかからないこと
(5)実はこれで食べてる人もいるんだぞという資格であること

上の方が必要度が高いポリシーです.特に公的資格や民間資格にはあまり興味がありません.
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by jq1ocr | 2007-07-25 01:13 | 徒然話 | Comments(7)

規則改正省令

来月(8/1)から再免許申請の様式が変わるそうです.

【現行】再免許申請書+無線局事項書及び工事設計書

【改正】免許番号等を記載した再免許申請書(新規様式)

確かに今の再免許申請書って無駄な感じがするし,工事設計書も省略されるから,あまり意味がないんですよね.妥当な改正ではないでしょうか.まあ私の場合は電子化しちゃってるから,紙を1枚出すか,2枚出すかの違いしかないけど.....

ただし経過措置として,現様式も下記の事項を別紙(A4),または申請書の余白に記載することで,来年(H20)の2/1まで使えるそうです.

−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
 1. 免許の番号
 2. 識別信号
 3. 免許の年月日
 4. 免許の有効期間満了の期日
 5. 希望する免許の有効期間(5年以下の有効期間を希望する場合に記載する)
 6. 備考(移動する送信機の台数を記載する)
 7.無線局事項書及び工事設計書の内容
  (該当する場合には、□にレ印を付ける)
  ア 欠格事由の有無  □有   □無
  イ 免許の有効期間中において無線局事項書及び無線設備の工事設計の内容に変更があった場合には当該変更の許可の申請又は届出を行っており、それ以後本申請までの期間に変更していない。  □
  ウ 法第3章に規定する条件に合致する。   □
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−

再免許申請書の電子ファイルをここに置いときますね.ご参考まで.他には,来年の4/1から改正になるものとして...

(1)無線従事者免許申請書の様式が特殊サイズだったものが,ダウンロード可能なA4に変更になること
(2)一海特の免許が手帳型になる(今はラミネート2枚組)

あたりが関係ありそうな点でしょうか.特に一海特の変更は一部マニアの間では話題になりそうな気がします.免許証の形式が,基本的に特技はラミネート型,通信士,技術士は手帳型という違いがありました.しかし,特技でも一海特はRRの関係で英文面が必要です.でもラミネートだと面積の関係でそれが出来ないので,二枚組みになっているのです.この中途半端な形式の免許は今後レア度が上がること間違いなし.hi というわけで,取るなら今のうち!来年4/1から改正だから駆け込み受験増えそうだなぁ.笑 ウェブで調べると,一海特の試験は残すところ,10月期(10/10)と2月期(2/9)となります.申し込みは二ヶ月前の1日から20日までなので,8月になったら10月期が申し込めます.2月は土曜日なのでマニアな受験が増えそう.私は10月に受験するつもりです.
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by jq1ocr | 2007-07-20 07:58 | 徒然話 | Comments(6)
等価回路というのは回路を外(通常は入力端等)から見たときに,中がこんな感じになっているように見えますよというものです.すなわち,実際はそうなっていないのです.

何を言いたいか,ピンときた人もいるかも知れませんね.実は以前,○○アンテナの動作原理について,某オフ会で「おかしいんじゃないの?」という話をしたことがあるのです.その話題が出ているときに,工学者の良心として指摘しなければ,と思ったわけですね.しかし,その時は某OMに「熱心な愛好家もいるのであまり言わないほうが良い」と,そっとアドバイスされました.確かにそれで交信できるならアマチュア的にはそれでも構わないのかも知れないし,理論的な矛盾をつくことで「このアンテナでどうして電波が飛ぶのか理解したい」という興味を spoil することは本意ではありません.ただ,電磁気学を学んだ人なら「おかしいんじゃないの?」となるはずです.本当は理論的に説明してもいいのですが,間違った説明で納得してるふりをしている?人に言っても意味がない,というか電磁気学を勉強してないと意味が分からないと思うので(勉強すれば学部の4単位相当ですから,結構分量ありますよ hi),一つだけヒントを書いたわけです.

え?もう一つくらいヒントよこせ?そうですねぇ,では真空中の固有インピーダンスはいくつでしょう?377Ω.当たり! で,それがどうしたかって?ですから,複素数ではないですよね.それが何を意味しているかはご自分で.hi

要するに結局「使ってる人には罪はないけど,広める人にはそれなりの勉強をして欲しい」ということになりましょうか.

最後に一つトリビアですが,特許というのはそれが理論的に正しいか否かには関係なく成立します.すなわち,特許をとっているから理論が正しいということにはならないのです.
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by jq1ocr | 2007-07-14 20:04 | 徒然話 | Comments(4)

無線工学の教科書

最近上級アマチュア無線技士の受験者が増えているようです.これはひとえにモールスの音響受信の速度が,前3アマ(電信級)相当になったからだと思います.おまけに旧3アマ相当を持っていれば,実技試験免除というのも大きいでしょう.あとは団塊の世代が有閑となり,昔,夢だった高価な無線機を使ってみたい,というのもあるかも知れません.とは言え,以前関門だったモールスがなくなったと思ったら,どうやら次に立ちはだかっているのは工学だそうです.過去問集の解答は普通は解説があってもとても簡易なので,これから勉強しようという人には難しいそうです.分かる人には必要十分ではあるのですが....昔は「上級ハムになる本」というのがあったのですが,今では廃刊となり適当な本がないと聞きました.折角の向上心もそれでは萎えてしまうでしょう.では私が書くか....と思ったら,昨年出てるんですね.そりゃそうだよな〜.ある意味,商機だもん.丹羽さんが書いてるんだから私の出る幕は無いですね.
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新・上級ハムになる本(CQ出版)

上級を目指すのに一番いいのは,まずこの本で一通り勉強して,それから過去問集を解いていくことでしょう.工学系に詳しい人なら過去問集の簡単な説明だけでも,「あ,そうだった.」と思い出すことでしょう.というわけで,私が狙い得る層とすれば,教科書と問題集の2冊もやるのは面倒くさいけど,それほど詳しいわけでもない.だから,過去問集の解説がもっとたくさん付いていればいいのに...というものぐさな人たちでしょうか.hi しかし,本というのは書くのはとても大変なんです.とりあえず今ダウンロードできる問題から解説を付けていって,ある程度量がまとまる10年後くらいに出版しますか.hi
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by jq1ocr | 2007-06-21 17:39 | 徒然話 | Comments(0)

「分身」 by Pink Sardine

写真仲間,というか飲み仲間である BUN さんがバンドマスターしている Pink Sardine がセカンドアルバムを出したというので,本人から購入.おまけにストラップがついてきます.まだ全部聞いているわけではないですが,最初の方がちょっとお気に入り.車に乗ってラジオを付けてと言う感じにこだわりが見られます.

http://www5f.biglobe.ne.jp/~bunguitar/band/bunshin.htm

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Pink Sardine 2nd Album "分身"

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by jq1ocr | 2007-06-12 23:41 | 徒然話 | Comments(0)

American Express

渡米前に作ったアメックスですが,米国では旅行時に御利益があったので今でも使っています.それはこんなカードです.
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current amex card


グリーンは基本会員ですが,これでも会費が結構するので,ゴールドやプラチナへのアップグレードを断り続けています(お金持ちほど使いこなせる仕組みなので自分の使い方だとペイしない).なので10年ほど前に会員になってからずーっとこのデザインでした.しかし,あるとき友人の財布に amex が入っているのをちらっと見た時に,なんか変だな〜って思ったのです.ゴールドやプラチナ以外にも種類があるので,そういうことかと思っていました....で,今手持ちのがもうすぐ expire するので,先日自分にも新しいアメックスのカードが来ました.
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next amex with new design

なんか友人が持っていたのと同じかも.なんだ,デザイン変わるならちゃんと言ってよ.気になっちゃったじゃない.笑
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by jq1ocr | 2007-06-12 22:30 | 徒然話 | Comments(2)