オーディオクラフト工房（１１７）

更新日：２０１２年５月１日

高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろう
久しぶりにエアーバンドに戻って来ました。一度は限界を感じたACRAS受信ですが、ひょんなことから再トライしてみたところ、大正解！といった感じです。前回までのDSPラジオの高感度に大変関心しておりまして、これをなんとか活かせないかと思いを馳せておりました。そこで思いついたのがこの内容です。
（今回の基本概念）
DSP短波ラジオは受信周波数範囲も大変広く、周波数コンバータをうまく構成することで、簡単にエアーバンド受信機が出来そうです。しかしながらDSP短波ラジオは高感度ゆえに受信帯域が大変狭く、コンバータの周波数安定度が要求されそうです。そんなこんなを考慮しながら今回の製作をスタートしましょう。
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうの基本仕様
１）受信部は周波数コンバータ＋DSP短波ラジオの簡単構成です。
２）周波数コンバータの局発は水晶発振子で固定周波数とします。
３）受信周波数はACARS専用で131.250MHz、131.450MHzの2周波数とします。
４）DSP短波ラジオには定番のシリコンラボ製Si4734を使用します。周波数コンバータはこちらも定番の東芝製TA7358を使います。
５）DSP短波ラジオ部で帯域は6kHz、4kHz、3kHzの切換えが出来ます。
６）受信周波数、帯域はLEDの表示とします。
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうの全体構成図
全体の概略構成を示します。
（ACARS専用受信機の構成図）
今回のポイントとなる部分は水晶発振子による局発部分です。局発を固定してDSP短波ラジオで受信周波数を変えることでACARSの周波数を切換えます。今回の局発部分についてはNOAAの製作本を参考にしました。
（参考にしたNOAAレシーバの製作）
この書籍についている基板をそのまま使用しています。この局発は水晶発振子の周波数を2逓倍、さらに3逓倍して周波数を生成しています。
（局発の周波数と受信周波数）
水晶発振子は手持ちの19.2MHzを使用しました。最終的には表示周波数と発振周波数が異なるため微調整は必要ですが、私の場合上記のようになりました。つまりDSP短波ラジオで16.069MHzと16.269MHzを受信することでACARSを受信することが出来るようになります。（実際のプログラムでは更に微調整しています）
局発部分の回路図は上記書籍で確認下さい。
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうの周波数コンバータ
（ACARS専用受信機の周波数コンバータ回路）
従来からのエアーバンド受信機の定番のTA7358を周波数コンバータとして使用します。周波数変換後は16MHz付近の周波数になります。今回14MHzのコイルを使いましたが、同調用のコンデンサは47pFからもう少し小さくしたほうが良さそうです。同調部分は周波数固定としました。この部分は以前の製作でかなり充実していますのでほぼ一発で想定していた動作が出来たと思います。
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうのDSP短波ラジオ
（ACARS専用受信機のDSP短波ラジオ回路）
短波ラジオがこれだけ簡単な構成で出来るとは毎回感激ものです。さくっと作ればさくっと動きます。本当にシリコンラボさんに感謝です。
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうのマイコン回路
（ACARS専用受信機マイコン回路）
I2CでDSPラジオを制御しているのみです。あとはLED表示だけですね。
（マイコンポート割付）
ソースファイル一式はこちらからダウンロードして下さい。フォルダごと圧縮しています。全ファイルが入っています。ライタで書き込みする実行ファイルも含まれています。
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうの大完成の姿
（全体に超シンプルです）
（局発、DSPラジオ、周波数コンバータ部分です）
NOAAの受信機の局発基板は一部のみ使います。本当はACARSの周波数に合わせて2種類の水晶発振子を特注してDSPラジオ周波数を固定とするほうがベストなのでしょう。
（マイコン回路部分です）
（外装もシンプルです）
（周波数と帯域をLEDで表示します）
高感度ACARS専用受信機（７号機）を作ろうでACARSを受信しよう
（６号機と７号機でデュアル受信中）
７号機の実力を把握するために６号機とのデュアル受信を行いました。
（デュアルで強力受信中）
（６号機：131.250MHz、７号機：131.450MHz、検出1190、プロット490）
（６号機：131.250MHz、７号機：131.450MHz、検出1205、プロット508）
恒例の23時間受信を行い、最高を記録しました。検出数に対してプロット比率が確実にアップしています。７号機では131.450MHzしか受信していませんが、なぜか131.250MHzはノイズが混入してまだ性能が発揮出来ていないようです。ともかく７号機としては立派な合格点を与えてあげたいです。毎回思いますが、これほど多くの飛行機が毎日飛び交っているのって本当にすごいです。
久しぶりに伊丹空港に行って飛行機を見てきました。B787には感激です。
（ANA B787）
（JAL B767）
ACARS再びでまた熱中している自分が居ます。７号機の完成度に気をよくしていますので、６号機も改造しようと考えています。６号機は中間周波数2.5MHzで製作していますのでその部分をDSP短波ラジオにすればすばらしいものになるのではないかと。ちなみにB787はACARSで検出できてる？という疑問はありますが・・・・
これからもオーディオクラフト工房はどんどん楽しくなっていきます。

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