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RTL2832U搭載のワンセグチューナーで航空無線を聞いてみる

この記事は1年以上前に投稿された記事です。 この警告表示について

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Raspberry Piにもあk…息抜きとして違うことをしてみたいと思い、今回はワンセグチューナーを使って航空無線を聞いてみたいと思います。

そもそもワンセグチューナーとは

まずワンセグチューナーと言うのはテレビの放送波13セグメントのうち1セグメントを利用して行われる「ワンセグ放送」を受信するチューナーのことで、基本的にテレビを見るためのものです。

ワンセグチューナーで航空無線?

そのチューナーで航空無線を聞くというのは意味がわからない事を言っていると思いますが。

実はRTL2832UというICを使ったワンセグチューナーに専用ドライバーを使うことによってソフトウェア受信機として使うことが出来るのです。

どういう仕組なの?

上記のチップは復調用ICであって、チューナーICとセットに使い、チューナーICでチューニングをした信号をA/D変換し、デコードする機能とUSBインターフェイスが入っているICです。

本来なら、

チューナーで受信→A/D変換→デコード→USBに流す

という手順をこのICが行っていますが。その中の「デコード」をすっ飛ばすことで生データをPCに吸い出すことが出来ます。これを専用ソフトウェアで復調してやることでAMやFMと言ったアナログ音声を受信することが出来、航空無線はAM変調なので聞くことが出来るというわけです。(このICの動作についてはこのサイトが分かりやすい→2013/03/16:ワンセグチューナーを広帯域受信機に

法律関係

今回のチューナーは受信機なので改造したりするのは問題ありません。
無線の受信についても、受信だけなら免許等は不要なので受信するだけなら法的には何の問題もありません。
更に無線の内容は暗号化していないかぎりは「第三者に聞かれて問題ないもの」という決まりがあるので無線傍受も問題ありません。

ただし、警察無線などの暗号化されている通信を受信したり、受信内容を公言したり営利目的で使用すると法律違反になる可能性がありますのでご注意ください。

TVチューナーを選択する

上記のチップをメインにし、チューナーICが違うワンセグチューナーがいくつか有りますが。
私は以下のものを使いました。700円程度で安く、F型コネクタに変換できるケーブルが付いてあるので。

ゾックス パソコンでワンセグテレビを楽しめるUSB接続ワンセグチューナー ブラック DS-DT305BK

どのチューナーが一番いいのか、どのチューナーなら使えるのかは時期により変わり、使えたものでもチューナーICが変わって使えなくなったりするので最新情報をググるなりして決めてください。チューナーが違ってもやり方は変わりません。(一部アンテナ部の加工が必要なチューナーもあるようです。)

アンテナを選択する

基本的にワンセグチューナー付属のアンテナはワンセグの周波数帯域に対応したロッドアンテナだからアンテナは別途用意する必要があります。

  • 市販の無線用アンテナを使う
    これが一番確実な方法ですが、基本的に送受信を前提に設計、製造、法的手続きをしているので高いです。ハンディ用のアンテナは安いものだと数百円くらいでありますが、これだと空港近くでないと受信は微妙でしょう。いいモノだと1~2万円しますので、ちょっと聞いてみようという時には高いです。
  • 家のテレビ用アンテナ端子につなぐ
    意外とこれで聞けたりします。しますが、どうせなら無線受信しているっぽいアンテナを使いたいところです。
  • 自作する
    コスト的には5000円以下、頑張れば1000円以内に収めることも出来るので作るのが一番安上がりです。
    工作の楽しみも生まれますしね。
  • 付属のアンテナを使う
    本当に家から空港が近いという場合ならこれでも受信できたりします。

というわけで今回はアンテナを自作してみたいと思います。

アンテナの材料

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  • 支柱用木材
    なるべくしっかりした物 2m前後あればいい 塩ビ管などでもいいが、絶縁体を使うこと
  • グランドを支えるための木材
    1m前後あればいい・絶縁体を使うこと
  • 木ネジ
    支柱とグランド用木材・グランド用木材にグランド線を止めるため
  • アンテナにする電線
    3m以上。ある程度の太さが必要。今回はアース用電線を使用。芯線の種類は問いません。
  • 同軸ケーブル
    普通のテレビ用アンテナ線でよい。BS CS UHF/VHF FM用と書かれたものなら大丈夫。
  • F型コネクタ
    これも普通のテレビ用でいい。
  • 結束バンド
    アンテナ線を止めるためのもの。絶縁体ならなんでもよい。ビニールテープとかでも可。

この材料で最初の写真のアンテナを作ります。

本来なら、もう少しちゃんとした鉄の棒や、ステンレス製の針金などを使ってきちんと作るべきですが。
なるべく安く、できれば総額で3000円以内には抑えたいということで、この部材になりました。
この部材でも屋外なら十分受信できると思います。

多分このアンテナはグランドプレーンアンテナに属すると思いますがよくわかりません。
予算はだいたい2000円位あればいいと思います。この材料で一番お金がかかるのは同軸ケーブルです。
なお、この写真にある同軸ケーブルは、シールド線のハンダ付けがうまくできなかったので他のものにするといいかもしれません。

アンテナづくり

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まずアンテナ線を切ります。

アンテナ線の長さは波長の4分の1の長さ+α(同軸ケーブルにハンダ付けする余白 1cmあればいい)の長さで3つ切ります。ただし2つはグランド用の木材に固定するためにちょっと長めに切ります。

波長の求め方は 300÷周波数(MHz)で求められますが以下のサイトを使うと簡単です。

周波数と波長の変換 – 高精度計算サイト

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ちょっと長い2本の両端を、残りの一本の片方を剥きます。

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2本の方はこのようにネジで固定するための輪を作ります。この輪を作って波長の4分の1の長さになるようにカットしておきます。こちら側のリングはハンダ付けで止めておくと解けません。

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次に同軸ケーブルにF型コネクタを付けます。付け方はF型コネクタの取説を見てください。ググればすぐ見つかります。

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反対側はアンテナ線をつけるためにこのようにし、真ん中の線に片方だけ剥いた線を、シールド線の方に両方を剥いた線を取り付けます。

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ビニールテープで止めます。止めなくてもいいですが。

次にこの配線のグランド部分をグランド用木材にネジで止めます。
木材へのネジ止めは一度キリなどで穴を開けた方が割れにくくていいです。

写真は撮り忘れました。

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アンテナになる線を結束バンドで止めます。先に先端を強めに止めた後、アンテナ線とグランド線がぴんと張る位置でグランド用木材を止め、その後に残りの部分を結束バンドで固定して動かないようにします。

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最終的にこのような形のアンテナが出来ます。

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ワンセグチューナーとアンテナをつなぎます。

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これを何らかの方法で固定します。
固定方法は地面に突き刺すなり、ブロックなどを使うなり、ベランダの手摺に固定するなりしてください。
固定するものが金属やコンクリートの場合、グランドと固定物の間はある程度開けておいたほうがいいです。

ソフトウェアをインストールして聞く

このワンセグチューナーをSDR受信機として使うには専用ドライバとソフトウェアをインストールする必要があります。

パソコンの場合

 

今回はSDR Sharpというソフトウェアを使います。

公式サイトにアクセスしてメニューからdownloadをクリックしてそのページの『SDR# rev xxxx & ADSBSpy』と書かれた(xxxxはリビジョン番号) 項目の横にあるDownloadをクリックし、ソフトウェアをダウンロードします。

ダウンロードしたソフトウェアを解凍し、その中の「install-rtlsdr.bat」を実行すると必要なドライバがダウンロードされます。

次に「zadig.exe」を起動してOptions→List All Devices をクリック。出てきたリストから「RTL2832U」を選択し「Install Driver」をクリックするとドライバがインストールされます。

zdiag

※画像では「Reinstall Driver」となっている所が初回インストールだと「Install Driver」になっています。

SDRSharp.exe を起動します。

sdrs01

起動したら「Source AIRSPY」の項目の下にあるリストボックスから「RTL-SDR(USB)」を選択します。

次にその下の項目を以下のとおりに設定します。

sdrs02

次に画面上の数字を変えて聞きたい周波数に変更します。
周波数については検索するなり、周波数帳で見るなりして調べてください。
なお、最初は受信テストとして、例えばFMラジオなどを受信してみることをおすすめします。
FMを受信する場合は上の画像のRadio項目下のAMにチェックが付いている部分を「WFM」に変更します。

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この状態で上の画像2番目の再生ボタンを押すと受信できます。

スマートフォンの場合

 

アンドロイドスマートフォンでは以下の手順で出来るようです。

No.168 「スマホにSDR TOUCH+ドングル」

紹介した記事ではライセンスキーを購入していますが、とりあえず聞くだけなら購入しなくても出来ますので、試してみて気に入ったのなら購入してみるといいでしょう。

受信している状態

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完成したアンテナを立ててみました。

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ノートPCで地元のFMラジオを受信している写真。

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Androidスマートフォンにて地元のFMラジオを受信している写真。

終わりに

今回はワンセグチューナーをSDR受信機として使用して航空無線を聞いてみました。
普段聞くことのない無線を聞くというのは中々新鮮ですね。

このワンセグチューナーは、50MHzから1.7GHzまでの幅広い帯域に対応していますので、まだデジタル化されていない地域の防災無線や、アマチュア無線、もちろんFMラジオも聞けますのでラジオチューナーとして使うのもいいでしょう。

ちなみに、実は…

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この状態でも、これを受信したい周波数の長さまで剥いて同じ形にすればこれ自体がアンテナとして機能します。
ただし利得はほとんど期待できませんし、60cm近く同軸ケーブルを剥くのは面倒くさいのでオススメはしません。どうしてもお金がない場合はこれでやってみてください。

 

 

参考資料等 ※上に出ていない分のみ

KG-ACARS HFDL VDL MCAに感謝 受信方法 受信記録のブログPlus RTL-SDR
このサイトにSDR Sharpの詳しい使い方もあります。

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