おとなの自由研究2020

今回は海外のアンテナを取り上げたいと思います。

海外のCATV局のパラボラアンテナですね。日本ではビルの上。だから沖縄や鹿児島などのCATV局では大きいパラボラアンテナ入れたいが、台風があるからひとつ小さいサイズです。
ドコモタワーのように囲いが出来ればと思ったが、台風と建築基準法がジャマになっているのかなー。


ひと昔は直線状に放送衛星があったのですかね。


直線状にということは受信コンバータもレール上にってびっくりしたー。
理論上はわかるが、取り付け時やメンテナンス時にずれを補正できるだろうか。
へら絞り加工で有名な北嶋絞製作所のように誤差が少ないパラボラアンテナを当時の技術や文化で作れただろうか。
ピアノを調整するピアノ整調のようにパラボラ本体含めてできないと。



日本ではBS・CSは比較的楽に設置できるが、スカパープレミアムの124/128度CSもひとつのマルチアンテナで受信するとどちらかを犠牲にしなければならない。
取り付け時は晴天であるが、厚い雲や雨降ってアンテナの重大性がわかるのが現実。
沖縄や北海道、そして晴れが少ない地域も日本には存在する。しかし、一回り大きいサイズは別物扱い。アンテナメーカーも営業ヘタ。一般の人が、雨でも観ることが出来るアンテナがあるのか、技術が追いつかないのか、判断できる材料がない。
地デジアンテナでは室内用から外壁取り付け用、屋根上取り付け用と選択肢あるのに・・・。

東京でもプロに3波対応アンテナを124/128度CSの高レベルで取り付けしたが、厚い雲でBSがブロックノイズに。一度取り外したBS・CSアンテナを自分で取り付けた。
二つの中継車写真にあるように右下の沖縄では離島や台風でも映像送信の画質維持できるようにパラボラアンテナが倍以上大きい。
沖縄や北海道、そして晴天の少ない地域があるのだから、一回り大きいサイズも選択肢に提供すべきだと思います。
また、最近は季節や地域によってはゲリラ豪雨などが頻発しており、受信しづらい場合があるので大きいサイズにしておくのが無難です。
衛星放送は繰り返しというイメージがあるが、1度しか放送しないコンテンツも多い。
せっかくパラボラアンテナつける・チャンネル契約するのであれば高いレベルで取り付けし、不調による視聴逃しをなくしたい。

なぜ、昔のアンテナを掘り起こしているかと言うと、マツコの知らない世界「昭和家電の世界」で白黒テレビが思ったよりきれいではないか。という考えから、送信所から受信アンテナ・ケーブルに何かしらのハードルがあったのではないかという思いで探りたいと思います。



昔のCATVケーブルを見たいと思う。

見たことは無いが対形ケーブルってどんな物なのか・・・。
調べてみると電話線と同じか同等でいいだろうか?


昔の資料見て、複数のTVフィーダー作られたか理由がわかった。
一般用はVHF帯域用(200Ω)、UHF帯域用(300Ω)、そして損失が少ないものが昭和時代に作られていた。損失が少ないタイプは見たこともない、。アンテナ設置工事時に一般用で済ませるので、とりはずしてまで「損失が少ない」方に取り替えないから生産が早期に終了したから見ていないのではと。


平行型フィーダはわかるが。



リボンフィーダとめがねフィーダ　何Ωかも明記がない。

当時、同軸ケーブルより安価で手軽に配線できたが、雑音や妨害信号に弱かった。
販売しているのは「オヤイデ電気」だけみたいですね。




当然、昔はデジタルでは無いので遠くなればなるほど電波は弱くなり、ノイズが入って画質が落ちるのはわかる。
山があれば、工場があり、街がある。

テレビ見るだけでこんなに仕込まないとならないのか。
当然、プロによる判断が必要だが、知識と匠はいただろうか。
移相器メーカー側が施工するのだろうか・・・。

1981年当時の資料でした。

放送開始の「イ」は一体どういう仕様で実験成功したのかきちんと確認したい一瞬でした。
1926年12月25日なので1959年だから33年もあれば進化もしますね。じゃないです。
時代のテレビを映した映像が残っていない、一般の人でも見ること出来ないから相違が出るのではないか。


マツコの知らない世界「昭和家電の世界」で白黒テレビはなぜ表示する?
今のテレビはデジタルで16:9で走査線(横に走る映像線の数)も倍あるのでケーブルをつないだだけではアナログテレビに表示はできません。

白黒テレビの裏
白黒テレビは何が入力できるのかを見ましょう。

電源とアンテナ端子・光リモコンですね。
電源は100Vで今も昔も変わりません。
アンテナは今使われている同軸ケーブルではありません。
先ほど取り上げた300Ωリボンフェーダが接続端子になっているのでインピーダンス(300Ω←75Ω)とプラグを変換する整合機を入れて同軸ケーブルを接続します。
ここまでは写真に写っている接続の仕方です。

放送局や映像製作のプロ仕様と違いますが、ここでは家にある「HDMI」で説明します。
まず、カメラ映像は画面の比率が16:9のデジタルなので、アナログテレビに表示するにはテレビの裏にある黄色のピンプラグに刺すRCA（コンポジット映像信号に変換しなければなりません。)に変換できるコンバーターを入れます。
コンバーターのHDMIコンポジット変換機はHDMI入力、RCA出力で16:9サイドカットできる仕様を選択します。
RCA出力した映像信号を電波VHF1CHまたは2CHに変換するRFコンバーターを入れます。
VHF帯域は今のテレビで使われていません。市場は在庫限りになっていますのでRFコンバーター1つはあると昔の機材とつながるきっかけになりますのであると良いでしょう。
RFコンバーターを同軸ケーブルで接続して、整合機に接続して完成です。

デジタルとアナログを接続しようとすると手間がかかりますが、80年代やアナログが好きな方はやる価値はありますね。

もし、昔のテレビが倉庫に寝ていたら探して売るとよいでしょう。
概観が悪くて写らないテレビであってもアナログテレビ修理専門家屋が部品を交換すると写る可能性があるし、
概観が良い状態でブラン管にヒビ入っていても他の同じ型で交換すると問題なく写る白黒テレビも有ります。
おじちゃん・おばあちゃんの家に行くことあったら白黒テレビを頭に置いて行くといい出会いもあるかもしれませんね。

前回はアナログ放送を支えた「バットウイングアンテナ」ですが、今回は受信側のアンテナを見たいと思います。

まずはVHFアンテナ。見たことあるけど、違和感ありますね。現在のパラスタックアンテナの元かもしれませんね。
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2素子アンテナ・3素子アンテナ

3素子は今も使われていますね。ラジオアンテナかも。

2基水平に並べて受信する方法「スタック原理を応用したアンテナ」 アンテナひとつより鋭くなりより遠く受信が可能になりますが。(場所により効果が無い場合もあります) アンテナ間の距離を計算し、何度も微調整する必要があります。ビル壁なども考えられますので、位置をずらしたらひとつで受信できた可能性もあります。満足に受信できない時にのひとつと考えてください。


水平4基合成アンテナ




コーナレフレクタアンテナ・UHFパラボラアンテナ

UHFパラボラアンテナはどっかで見覚えあるかもしれませんが、コーナレフレクタアンテナは使われているのか・・・。



見てビックリしたのが・・・。VHFパラボラ反射板を日本で使われたCATV局とかあるだろうか。
沖縄県での鹿児島讀賣テレビ（KYT）の再放送→沖縄本島北部の一部地域では、高利得アンテナにより直接受信も可能であることは確認とあるが。沖縄電力さん、光ファイバー業務用に引いてあるでしょ。1芯と言わなくても貸してあげたらいいのに。CS日テレ好評って聞いていますよ。
安定的に受信するならUHFパラボラ反射板あった方がいいかなと思って。


日本では周波数の高いマイクロ波ではあるようですね。


ループ型アンテナです。


見たことあるのはNTT局ですね。

地デジはNTT局で受信しているのは公表しているので、再送信の受信アンテナです。でも、八木アンテナの真上にあるのでバックアップ的な受信しているでしょう。
(アングル的にこの絵角しか・・・。)

パラリンピック2020まで500日になりましたが、1年が365日だがら135日。これから暖かくなりますからスポーツも盛んになり、オリンピックやパラリンピックニッポン代表が決まっていくでしょう。東京都も競技経験会などやっていますね。だけど、「東京クラッソ！NEO」は終わっちゃいましたね。2クール前からネタ的に「もしかしたら終わるのでは」と思っていたら。観光客も含めパラリンピックも成功させるのには東京都目線も必要と思っていましたが。
マラソンコースもオリンピックと同じコース。最終日の朝にスタートして夜は閉会式。放送の密度も含めてパラリンピックも健常者も障がい者も満足に終わることを願います。

さて、本題ですがアンテナですね。見たことあるけど名前は知らないなど

見たことありそうでなさそうな・・・。
VHFの送信アンテナです。

4つで一組のようです。

東京タワーで使われていたアンテナでした。
すでにVHF帯域では放送送信していないのでさびしいですが、NHK放送博物館に現物があるみたいなので見るといいかもしれませんね。
アナログ終わって今、東京タワー見るとアンテナが無いとさびしいですね。
ひとつだけ有るけど何だろう・・・。

もうやがて終了の外国通信機器含めた通信技術のイベント「明治改元150年記念 企画展「THE STEAMPUNK―螺子巻奇譚―」を多角的に見たいと思う。



電池

昔は何も無いので0からいろいろ組み合わせたりしてパズルを完成させるって。

サイズは
どうやって日本に伝わったのか不明ですが、より効率よく電気を作ろうと



「千の技術博」での乾電池


ペットボトルサイズ




きちんと特許とっていたんですね。
粗悪品が出ない・出さない対策のひとつだったでしょう。

粗悪品といえば、スマホなどに接続しているモバイルバッテリーです。
今の電池はすべて液体で電気を動かしているので仕切りが雑だったりすると液漏れや爆発などおきてしまいます。
固体電池が軽量・量産化できる仕様で完成すると落下などの衝撃で破損はなくなりますが、製造時の材料純粋度や技術できちんと記載の仕様で動くメーカーや、短い時間しか持たないメーカー、低出力だが長い持ち、など出るのは見えているので普及や定着は時間がかかると思う。


海外の通信機が見られる機会はめったに無いのでぜひ「郵政博物館」へ

大好評で終わった「千の技術博」ですが、4月7日まで、電話の基本となった外国製の通信機器がスカイツリーにある郵政博物館で企画・展示しているので取り上げたいと思います。


最初、事前に調べたのは通信のイベントしている程度。
何年ぶりかスカイツリーに。地下鉄で降りて、いくつかエレベーターを乗り換えて9階へ

入館チケット購入して中へ・・・。
 
「情報通信研究機構へ行く」でお伝えしましたが、外国の電話機を輸入して日本仕様に実験・開発しました。
その前進になる海外の通信技術をお伝えしています。

小学生でも楽しめるように・・・。
今風なのか昔もかっこいいのかな?

通信の原点、モールス信号のディニエ印字式電信機です。
1860年ごろにフランスで出来たそうです。
165×355×410で今のミシン機程度の大きさですかね。
当時としては部品の大きさから場所をとらない適切なサイズだったんでしょう。

電話機もありました。日本の電話機よりスマートですね。
1888年イギリスのコリアマル電話機と製造年不明スウェーデンのエリクソン電話機です。


今の電球より温かみがあっていいですね。
いくらだろうか・・・。(価格とか名前説明したポップでもあれば)
調べたら「エジソン電球」だそうです。1000円台でエジソン気分でいられるなら。


ボックスのTYK式無線電話機!!
現存しているのはひとつだけなのかな?


電話本体

 
電話機の上、電波増幅器機?(ブースター)　アンテナ?
(素人にもわかるように説明してー!　情報通信研究機構の展示には無かったよ～)

 
↑こんな感じの使い方イメージしていたけど・・・。
高台に島全体が見渡せて情報と安全を守るみたいな。


製造年不明の鉱石ラジオです。
120×125×145でヘッドホンからサイズが確認できると思います。
震災で情報の必要性が再認知され普及し、ラジオだけではなく、テレビやパソコン通信・インターネットに進化していったのですね。


この企画展の参考になる本をならべて展示しています。
昔の本もありますので、メモでもとって図書館に行くとあるかもしれません。

電信室・電話室・無線室・船長室とも写真以外にもたくさんありますので行ってみてください。
この提示品がどこから持ってきたかは不明ですが、郵政博物館の倉庫かも知れないし、他の博物館かも知れません。昔の情報通信が集まる機会はないと思います。
現物に触れないとしても4kカメラ内部とか撮影してゴーグルやタブレットとかでも見られるようになればと思います。


ひとつ下の8階に千葉工業大学の展示もしています。原発の状況確認するロボットなどの展示(撮影禁止)やこどもも興奮するメサイアバルキリーなどあります。 日本刀もひとつ展示しています。
入場無料なので楽しんで!!

次は「企画展工事中」にでも行こうかな!!

戦争があったことは知っているが、詳細を知らないことが現実です。
戦争の特集見ても「兵隊の大人と兵隊を支える10代、そして生きて帰りを待つ女性とこども」の構成。

イベントのひとつで博物館に行く機会があったので書こうと思う。

東村山ふるさと歴史館に行く前は都や県の歴史館より伝える力は薄いと思って行ったが・・・。
入ったらびっくり!!しっかりしているのでないか!!!
学者目線とかではなく、誰でも楽しく学習できるって誇りに思う。
その中からひとつ取り上げたい。


陸軍少年通信兵学校
東村山に設置された軍事施設である「陸軍少年通信兵学校」（のち東京陸軍少年通信兵学校）について取り上げます。同校は、通信技術の発達に対応できる若年層の下士官養成機関として開校し、1942年（昭和17）10月に東村山の地に移転してきました。全国から受験し合格した15歳前後の少年たちが、モールス信号の送受信や通信機の取扱い等の厳しい訓練を受け、寝食を共にしていました。彼らは戦地に転戦し、作戦命令や報告を通信し、あるいは東村山の地で終戦を迎えました。

東村山ふるさと歴史館の説明にあるように「全国から試験で集められた15歳前後の少年たち」ってどんな意思で集まっただろうか。国を支える気持ちだろうか。それとも通信技術や無線技術を学びつつ次の技術を作りたい意思で来たのだろうか。
最初(サイト見る前)展示見たときは、戦場では重い銃器は使えないし、こどもであれば社会的知識が浅いので情報の意図を曲げずに伝える事ができる。関東エリア付近からいわゆる頭がいいこどもを集めたと思った。
頭がいいことや耳が鋭い、地図が読めるなど少年にしかできない力を生かす目的と思ったが、全国からになると・・・。

志願案内を見ると地元だから保管状況が良い。どんなことが書かれているんだろうか?
いつでも中も見られるように4kでとって誰でも見られるようにすべきだと。

襟章を誇りに学んでいたのでしょう。何人が志願・試験を受け、どのような問題を受け、何人が学んだのか実物で見たいと思った。
戦争が終わり、無線系大学に行けただろうか・・・。

昭和は情報も当然無かったに等しいでしょう。
今だからできる技術を使い、いつでも誰でも中が見られるように東京がリードすべきと思う。



子どものとき、東村山音頭を見た。そのときは架空か、東村の山に住む祭りと思っていた。
東京に住み、初めて東京に市や村があることを知り、移住して東村山市があることを知った。
故郷が東村山市であることが歌になり、全国に知られる街に・・・。

都も国も多摩地区を見ていないことがわかる。法人税ががっぽり入る中で、「電車が一本も通っていない街」や「ださいたまよりひどいいいかげんさ」など人としてみていないのが伝わる。

その中でも東村山市は街の名前に負けないまちづくりは誇りに思うひとつと思う。

サザエさんのタマちゃんって多摩からつけているのかな?


東村山ふるさと歴史館

時計の照準作っている情報通信研究機構へ見学。
東京都に研究施設が有りながらどこを見ているのかもチェック。

設備一般公開の標準時計コーナー

ここで標準時間作っています。
左から３台でそれぞれ時間を作り、隣で３台の時間を１秒の周期が一定か監視しつつ平均化して時間が完成します。
(ピンボケごめんなさい)


人間や気温・湿度での変化が起きないように部屋の外部で監視している一部です。
(いろいろ撮りたかったが混んでいて・・・。)


部屋の外では講座ひらいていましたが・・・。
終わりの質問時間で「タイムコードを聴くことが出来ますか？」
担当「聞くことは出来ません。」
えー。広域受信機や40・60KHzアンテナ買えば誰でも聴くこと出来るのに。
きっきの監視システムに受信機ありましたよね。標準電波を屋上の受信アンテナで確認する為ですよね。
例えば録音してスピーカーから流してみるとか、実際にケーブル延ばして受信機おいてみせるなどできるはすなのに・・・。
「一瞬だから聞き取れない」としてもスロー再生やオシロスコープなど可視化できるのに。

電波信号に色や暗号化・多重化しているわけじゃないし。単純にオンとオフの信号だけど。
理科離れを止めたいという願いから企画したイベントで否定するとは。

短波帯受信機での40KHzタイムコードです。


展示室のひとつに電波時計リピータがありました。
ここで出来た製品のひとつでしょうか？



電波時計用リピータ内部の様子も紹介していました。
2010年代ではテレビショッピングで毎日のように電波時計販売していけど、実際に使うと電波が届かないということで普及はしませんでした。
出来て10年後に手元に届きやすい価格帯にという認識がありますが、未だに2万円台というなら時間合わせるだけでという理由で普及しません。(1990年代の日本規格GPSは緯度を表示した数字だけなのに10万以上が、今はスマホに地図が表示する安価に。)
コンクリートや住宅密集など明らかに電波の壁は都内にも存在しているのにどこを見ているのか。

製造過程で40・60KHzに合わせるに手間がかかるからと思うが、それを言うと無線機などは何なのかとか言いたくなる。せっかく作ったんだから普及させるのも施設の仕事ではないかと思う。

動く飛行機と衛星回線との通信
飛行機のどこかに動くパラボラアンテナが埋め込まれていると思ったが・・・。

見てびっくり！！
地上と通信や気象測定センサーなと入っていると思っていた場所が衛星アンテナとは。  
円形の直径は約１００ミリ
凹凸が指向性なんでしょう。


ぐるぐる巻きのアンテナもあるんですね。
裏の線もアンテナになるように設計されているとは。
目に見えない電波だからムダにしない仕様ですね。


この技術が、昔の自動車携帯電話のアンテナの中だったりしているんですね。


○に見えるけど・・・。無指向性だったら回転しても意味あるのかな?
ちょこっとでも動かしたら波長が合う位置になるからかな?
よく見るとアンテナの位置がすべて違いますね。中心にアンテナ無いですね。

こちらは衛星にアンテナ向けるタイプですね。
パラボラアンテナみたいに角度調整が必要ってあったけど、坂も多い
、海も常時ゆれている中で感度はどうなんだろ・・・。
板タイプですね。ポールなどに固定するか、半固定なので携帯電話本体のアンテナメーター見て調整するから飛行機アンテナ部分みたいに規則正しく円があるでしょう。
アンテナが何個あるんでしょうか?　16個?

現在の航空機は・・・。
機内インターネットサービス「JAL SKY Wi-Fi」の衛星通信アンテナ設置作業を見学してきた
国内線用のボーイング737-800を改修
にあります。
外国の衛星のと通信なので外国製です。
衛星に向いて回転するタイプと思います。GPSで緯度やAI使って学習させて回転時の死角をなくす仕様にしているんでしょう。


放送中継車にもたくさんありますね。
携帯網が届かない地域や災害時の中継連絡に使っているんでしょうね。

車の屋根の真ん中にあるのわかりますか？いろいろアンテナありますね。

今はジャイロセンサーなど普及しているので、放送中継車の送信パラボラアンテナで安定的に画像送ったり出来て知恵が集まるとすごいのができるだなーと思う一幕でした。

もし、BS放送衛星やCS通信衛星をフェーズドアレイアンテナで受信するといくつのアンテナ素子が必要だろうか・・・。電波が回転式だからムリなのかな?


アンテナは1センチくらいの円形でした。全体の直径約25cm。


裏は線で結ばれているのではなく、電波か集まってに送られる構造です。
中心は短く、遠くなるほど長くなっています。効率よく集まるようにでしょうか。
コンバーターはパラボラアンテナと変わりません。 パラボラで電波集めるか、複数のアンテナをひとつにまとめるかの違いでね。

車の屋根に貼り付けるBSアンテナ

画鋲程度の大きさでフェーズドアレイアンテナと同じように凹凸が有り、指向性と思う。
ひとつ上の写真のように下で電波を集めてコンバーターに送る。
30センチ前後。移動しながならでも視聴できるのかな?




NICTオープンハウス2019が開催決定！！
２０１９年６月21 日（金）・22 日（土）本部（東京都小金井市）
1日目・21日（金）広く一般の方々向けの企画を中心に
2日目・22日（土）一般の方々に加え小学生や中高大学生の方々にも楽しんでいただけるイベントも企画中

NICTオープンハウス2019

「こども公開デー」はやりません。(毎年７月に開催していました)
夏休みの自由研究は「オープンハウス2019」の2日目・22日（土）に情報を集めて、夏休みでは、日本武道館近くの科学技術館や東京都武蔵野市のNTT技術史料館などの博物館回って、同じものを見ると同じような物でもパズルのように組み合わせると知識が広くなりますよ！！
ココから将来のエジソンが出たらうれしいです。


「東京マニアック博物館」という書籍に情報通信研究機構が紹介されていますので読んでみてください。(旧巻・新巻とも掲載しています。)

学生時代から存在は知っていましたが、イベントなどのローカルニュースを見ると勉強になると思い行っていました。

行ってみると周辺は学校や住宅街で電波環境としては平均値ではないかという感じですね。
写真には写っていませんが受付窓口で「展示室見学したい」と受付すると入管書渡され、写真右１階がNICT本部 展示室です。


電波の歴史などありました。
1910年代の電話って有線だけと思っていたが・・・。
1914年にＴＹＫ式無線電話機ができたそうです。

電波の帯域は今でいうどこでしょうか？今ほど高い周波数は当然出来ないし、電波を作るのが精一杯だからAMより低いと思う。ラジオより音は悪いでしょうね。

TYK式無線電話機を検索するといろいろありますね。
携帯電話の始まりで、どのような物か知らなかったので書きました。


情報通信研究機構展示室の様子が公開しています。動画の後半です。



次も情報通信研究機構で見たモノをお伝えしたいと思います。