雪崩ビーコン周波数カウンタの試作

GPS Disciplined Oscillator(GDO)が出力する10MHzクロック信号を使って雪崩ビーコンの周波数をHz単位で計測する周波数カウンタを試作しました。

1. 試作機の構成

雪崩ビーコンの出力パルスは100ms前後なので、一定時間(ゲート)のサイクル数をカウントする方法では周波数の計測が出来ません。例えば1秒間ゲートで457000回カウントできれば±1Hzで周波数を計測できますが、雪崩ビーコンには適用できません。

レシプロ方式の周波数カウンタは被測定信号(※この場合は雪崩ビーコン)でゲートを作り、十分高い周波数をこのゲートでカウントするものです。

【図-1】ブロック構成図

本試作ではゲート時間を70ms、カウント周波数をGPSから生成する10MHzにしました。このままでは誤差が±0.65Hzなので、10MHzの立上りと立下りを使って±0.33Hzにしました。

試作には例によってPSoC-5LP(アナログ回路を内蔵したワンチップマイコン)を使用しました。 457kHzを増幅する以外はPSoC5LP内部のハードで構成され、10MHzも外部のGPS Disciplined Oscillator(GDO)で作っているので校正の必要もなく、本体のファームウェアはカスカスです。

※回路図に興味がある方はご覧ください。

2. 市販ビーコンの周波数測定

【図-2】 Freeride (457002Hz)

【図-3】 Tracker DTS (456989Hz)

【図-4】 Tracker T3 (456970Hz)

【図-5】は eBayで約JPY16,000で購入できるGPSに同期したオッシレータです。 GPSのクロックに同期し、恒温槽を使ったVFOから非常に安定した10MHzを得ることができます

【図-5】 eBayで購入したGDO(10MHz)

RFアンプ内蔵なので2m程離れても計測できますから、冬の外気にさらした雪崩ビーコンの周波数も測れます。 T3の場合は周波数の変化はありませんでした。

【図-6】屋外の雪崩ビーコンの周波数測定