スパンを狭くして謎のスペクトルを拡大表示しながら観測すると時間によって出現数が異なる小さな複数の尖塔があることがわかる。



左側が２つで中央よりが２つ小さな尖塔がある。時々小さな山の方は個別に消えたり現れたりする。



これはなんだろう、小さな室内ループアンテナでもゲインがかなり高いので公共電波である可能性が高い。

今回スペアナアダプタの評価用に引っ張り出してきたカウンターとファンクションジェネレータの外観写真。



上がAdvantestのTR5822で下がHP8116A。下のファンクションジェネレータの出力を上のカウンターの入力に枝分かれさせて周波数を測定しているところ。

３０分ぐらい暖気運転してようやく1%の誤差に収まったところ。通常電源投入直後は3%ぐらいの誤差があり見ていると時間とともに少しづつ周波数が上の方へ上がっていって落ち着きます。

HP8116Aの周波数の精度は仕様上±3%なのでこの程度でも十分仕様範囲内、校正がとれているということになります。mHzから50MHzまで広範囲に出力できるのでかなり使い道があります。ヤフオクでもよく出てきます。SSGとかとどの程度波形の品質とかが違うのかはよくわかりません。SSGを手にいれてみないとなんとも。

上のTR5822は武田理研の頃から変わらないモデルで160MHzまでしか測定できませんがHP8116Aとは良いコンビです。その上のモデルにTR5823というのがありそちらは1.3GHzまで測れます。更に高い周波数を測定するにはプリスケーラーをつけるか別のものを手に入れる必要があります。

せっかくのネットワークアナライザなので色々特性を見てみたいと思えども適当な試料が無い。

Agilentのネットワークアナライザのアプリケーションノートを見ていたらRFIDの特性評価の仕方があったので、そういえばどっかにSUICAカードがあったはずと探しだしてきた。

スイープジェネレータの出力とネットワークアナライザーのRF入力に簡単なループアンテナを接続し、その間にSUICAカードを置くと写真のような見事な共振点が現れた。



アンテナとSUICAの距離によって特性がかなり変わってくるのは容量性リアクタンスが変化するためだろう。

確かこの手のRFIDカードはここいらの周波数を使っていたと記憶している。

そのせいだろか昔定期とチャージを一枚で兼用していた時に定期が有効な区間で何故かチャージから料金が徴収されることが多かった。たぶん定期のサービスの読み取りが失敗するとチャージから引き落とすという単純なことをやっていたのではないかと想像する。なのでそれ以来定期とチャージは別々にしたが面倒なのでどちらも使わなくなってしまった。それと２枚のSUICAを定期入れに入れて改札機を通ると時々通路の遮断機が作動するので挟まれそうになる。以来切符でもなんでも自動改札機を通る時は恐怖感に襲われるようになった。一種のPTSDである。

よく考えたら手持ちのHP8116AはAM変調も出来るのでそれでマンチェスターエンコーディングしたデジタル信号を与えてやればSUICAとかにコマンドを送ることができないことはない。

とはいえどんなフォーマットか皆目謎なので妄想もここまで。

少し調べたらSUICAとかが使っている周波数は先日観測したものより少し低いらしい。やはりアンテナとの距離が近いことを前提に定数がチューニングされているのだろう。

逆に遠すぎると共振点が高い方に移動してQも低くなるのでゲインが下がり使い物にならないということだろう。それはそれで目的にかなっている。

SUICAカード側から応答があったとしても現状ではそれを受信する手段が無い。増幅して検波してマンチェスターエンコーディングをデコードするだけでも結構な回路になる。

秘密があると知りたくなるけど夢のまた夢ということにしておこう。

本屋で高周波と測定方法の本をぱらぱら立ち読みしていたら、スペクトルアナライザでスペクトルの裾野が広がって競り上がる原因が局発の品質が良くないからだということが判明。

つまりVCOの発信出力波形がもともと歪んでいたり品質が悪いと測定対象のスペクトルも実際よりも広がって見えるということらしい。考えれば当たり前の話である。

ということで本格的なスペアナにはほど遠いということがだんだんわかってきた。スペアナというよりトラッキングスコープもどきと呼んだほうが正しいのかもしれない。

やっぱり本格的なスペアナが一台欲しい。本当はどんなスペクトルなのかわからない。

総務省の周波数割り当て表をみたら170-222MHzまではアナログ地上波TV放送らしい。

確かにビデオ帯域のような変調がかかっているように見えなくもない。時間によって動くのは音声だろうか。

室内のループアンテナで受信できるスペクトルは大概は公共放送（FM,TV)の模様。

なんだそうだったのか。

とりあえず秋葉原では入手困難なMaginetics内蔵Gigabit Ethernet用RJ45モジュラーコネクタをDigi-keyへ発注。

カタログに載っている品番は在庫無しでいきなり最低発注数量が120だった。

120で発注すると納期はいきなり５月とか出るし。

よく見ると代替品があってそれだと在庫有りだとわかる。注文入れないと出ないのか代替品。

代替品はカタログには載っていない品番だという罠。

とりあえず在庫有りのものを発注できた。届くのが楽しみ。

SUICAとかは既にJIS規格になっているらしい。

元はISO/IEC 18092というNear Field Communication - Interface and Protocol(NFCIP-1)らしい。

それによると伝送フォーマットとかも規定されているのでリーダーライターを自作するのも不可能ではない。

SuicaのリーダーライターはPaSoRiというやつが廉価で販売されているらしい。

早速Sony Styleでポチっと注文。

届いたので早速周波数測定を。



USB接続で専用のリーダーライターソフトウェア兼ドライバをインストールして使用。CDC互換とかじゃなく独自仕様らしい。とりあえず付属のビューアーで古いSuicaの課金履歴が表示できた。

写真に写っているのは測定用の簡易ループアンテナ。これで十分。



アンテナの先は手持ちのカウンタにつながっていて周波数を計測。

ぴったり規格通り13.56MHz。規格によると偏差は±5ppmとあるのでかなり厳密である。

これだけ安いと貧乏人ですら買ったほうが安い。でも自分でも作ってみたい気がする。

やりたいことがどんどん積み上がってしまうと何も手が着かない悪い性分が出てしまった。それ以前にちゃんと電磁気学をマスターしないと。

規格書に書いてあるのと実際が一致しているのか確かめるためにとりあえずUSB上でのやりとりを規格書と比較してみた。

自己診断ツールを使うと規格通りのカード(Suica, Edy等）を載せておけばカードが読めるか確かめる動作が行われるはず。



規格書とアナライザのログを交互に見ながらあたりをつけたところこんな感じかも。同じSuicaカードを今度は残額履歴表示ビュアーで読み取るとシステムコードが0003に決め打ちになっている模様。



その後に残金や履歴情報を読み出すログが続いていた。



これは規格書にあるReadコマンドとぴったり。その後に応答コマンドが続いていて内容が正常に読み出されている。



複数回にわけて連続するブロックを読み出しているが内容はSuicaサービス固有のフォーマットなので規格の範囲外。たぶん履歴情報なんだろうけど。

ということで規格書の通り合っているということで一安心。