強制バランモドキの製作とDPへの取り付け

2015-04-25      
 ALL JAの当日を迎えました。本当は寝坊をしてタップリ睡眠を取って備えるつもりだったんですが、先週の大掃除で出た粗大ゴミを出さねばならず、結局普段よりも早く・・・何と6時前に起きてしまいました こうなれば「宿題」を片付けて万全の態勢でコンテストを迎えようと、6mのロッドDPのマッチングボックス・・・50Ω:32Ωの強制バランと延長コンデンサで頃合いとなるインピーダンスマッチングができるように造作を始めました。

 インピーダンス変換兼強制バランの主役であるコイルは、数日前の晩に作成しました。



 巻き線は0.5φのウレタン線を3本束にして作成しますが、タップが必要なため、その内1本を途中から捻り出しています。ここから右に2ターン、左に3ターンすれば出来上がり。



 トロイダルコアは、穴を通した回数が巻き数になりますから、今回のような「2:3」などのタップを厳密に作ることは難しく、上のスナップも実は失敗作・・・何度か巻き直して、納得のいく形に持っていきました。



 昨日、都内の大きな会議の帰りに千石電商さんに寄って買ってきたケースに組み込んだところです。当初は、位相補償用のコンデンサが無くても上手くいくだろうと思っていたんですが、これではHF帯で辛うじて使える程度のSWRにしかならず、不平衡側と平衡側にそれぞれトリマコンデンサを入れて調整し、最終的には15pFと56pFのセラコンに換装して6mでのSWRを1.05程度まで追い込みました。最後に延長コンデンサ・・・上のスナップでは赤っぽい茶色に写っている82pFのマイカコンを入れて完成です。最終的な回路図は以下の通りです(延長コンデンサは除く)。丸い印を付けたのが位相補償用コンデンサです。



 ここまでくれば、ロッドDPに接続しなければ始まりません。早速取り付けて、ベランダに出しました。



 う~ん、全く様子が解りませんね・・・。では、給電部をアップで。



 まぁまぁ、スマートに取り付けられました。これで、SWRが高かったら泣きが入っちゃいますね 早速、クラニシ君で測定すると、49.9MHz付近でSWRがバッチリ下がっています。ということは、ロッド・エレメントを数センチ短くすれば・・・



 見事に、それも超簡単に調整できました ここで満足して一旦アンテナを畳んでしまい、ここから何とお昼寝 そう、コンテストへの備えも忘れません。2時間ほど寝てから、眠気覚ましにアンアナ54号君で広めの帯域測定も行いました。



 一度ロッドを畳んで展開し直したら、少しSWRが改善しました。コンテスト実施周波数付近に無造作に調整しましたが、SWR1.04・・・申し分ありませんね

 前の記事に書いたようにこれまでは、ロッドの長さの微調整に加えロッドの展開角度まで調整して何とかSWRを落としていましたが、これからは「ロッドを全部伸ばす⇒片側のロッドの先を5,6cm短くする」という簡単な作業で、SWRを実用範囲に追い込むことができます。ちょっとEスポ発生に気付いたときなど、サクッと設営できるのは有り難いです

 コンテストまであと4時間を切りました。この改善が直接的に6mの局数増に結びつくとは流石に思えませんが、先週末の調査結果に基づいてほぼ予想通りの結果が得られたことには大満足・・・闇雲に作ったアンテナでない安心感は格別です

50Ω:32Ω強制バランモドキの考案

2015-04-20      
 今日は都内で会議・・・夕刻早めに終了となり大きな建物から出てくると、まるで台風並みの暴風雨 ビル風で増幅された風に孕まれた雨が勢いよく舞い上がっています。裏玄関の方が風が弱かったんで、正面玄関からの退出を諦め大回りをして最寄り駅へ。大きめの傘を差していましたが膝下がかなり濡れてしまい、ちょっと気持ち悪い帰路となりました

 昨日行った6m用ロッドDPのプチ調査で、マッチングセクションとして50Ω⇒30Ωくらいのインピーダンス変換が必要なことが判りました。これは、ステルス君のマッチングボックスのようにトロイダルコアで簡単に変換できそうです。そして、この変換トランスにDPの相棒であるバランをシリーズ接続すれば、多分思った通りのマッチングが取れて万々歳・・・なんですが、この2つの機能(インピーダンスの変換と不平衡-平衡の変換)を1つのコアで賄えないもんかと、右脳に住んでいる貧乏性の小悪魔クンが囁くわけですよ 思案した挙げ句、CQ出版社「ワイヤーアンテナ」で見つけた1:2バランをヒントに下の図のようなトランス回路を丁稚上げました。



 50Ω:50Ωの強制バランとする場合の結線を併記してあります。何となく「動作のさせ方」は解って貰える(って、誰に)と思いますが、強制バランの平衡側を若干ステップダウンしてインピーダンス変換した格好にしています。
 この変換比は、巻数比の二乗・・・10^2:8^2=100:64になりますから、不平衡側に50Ωを接続すれば32Ωになる筈。コイルにタップを取った場合、変換比が理論値(計算値)より少し落ちますが、比較的透磁率の高いコアを使いますから「目を瞑れる範囲」でしょう。
 また、平衡度も少し落ちるものと思われますが、今回の作りではインピーダンス変換が主目的になるため、この「バランモドキ」でも役割は果たせるんじゃないかなぁ・・・と楽観しています。

 コアの選定は、我がバイブル「トロ活」に書いてある通りにしました。即ち、良いバランの条件の一つとして「コイル部分のインピーダンスを入出力インピーダンスの5倍以上取ること」と書いてあることから、使用周波数(6m:50MHz)で巻き線長の影響が出ない程度の巻き数(トロ活の例示では1/25λ以下:24cm)で必要なインダクタンス(=インピーダンス)が得られるコアをチョイスしました。

 こんな代物で果たして上手くいくのか・・・ちょっとワクワクしています 結果にご期待あれ

6mロッドDPの手直し準備調査

2015-04-19      
 この週末は、我が住処である「納戸シャック」の大掃除。普段、続き部屋の居間をおババ様(俗に母上)が占領することが多く、手狭な納戸だけでは「大物」の掃除がし難いんですが、この週末はおババ様が帰省・・・予てからこの「居間の空く週末」にLock On していました 居間が空けば、掃除に邪魔なものを居間に出して思う存分綺麗にできる・・・というわけで、押し入れからガラクタを引っ張り出したり、不要な古い書類を分別して捨てたり(といっても、殆どが「無用の紙」でしたが・・・)と、年末以上に盛大に行いました。

 大掃除自体は昨日中にほぼ完了し、今日は運用机兼工作机の回りをお片付け。部品や工具を片付けていくと、「収納する引き出しのようなものが要るよなぁ・・・」と思い立ち、ホームセンタに買いに行こうかと思ったら小雨が降ってきてしまい断念・・・元の通りにしまう格好になってしまい、この辺りの「工作環境の改善」はGWの宿題にしようと整理。それでも結局、終わったのが15時頃・・・都合、1日半以上にわたる正真正銘の大掃除となりました。

 実は今週末は、あまり芳しくないと思しき6mのロッドDPのきちんとしたデータ取りを計画していました。このダイポールは、1.5mほどのロッドアンテナを使って自作したもので、国内コンテストの「6m主力アンテナ」として使っていますが、どうにも飛びが上手くない様子。おまけに、長めのエレメント長にヘアピンマッチというアンマッチな組み合わせでマッチング取りに割と手こずる(かなりロッドを引っ込めなければならない)のに、これまできちんとした手当てをしてきませんでした。ALL JAも近づいてきたんで、ちょっと見直しのつもりでMMANAでシミュレートすると、やはりマッチング部分でかなり無理をしていそうな雰囲気・・・ベランダ内の挙動は、MMANAの結果任せにはできませんから、まずはデータを取ってみようと思い至った次第です。

 実際、ロッドアンテナ自体は思いっきり伸ばした状態で丁度1500mmなんですが、付け根の部分に360度可動できるジョイント部分があり、これが大凡30mm。さらに給電点まで40mm程ありますから、かなり長いエレメント長になります。勿論、ロッドですから縮めればいいんですが、これをさらに適当な(ちょっといい加減な)ヘアピンマッチで給電しているわけですから相当短くする必要があるわけです。
 この「エレメント長の情報」のみを模してMMANAでシミュレートしてみると、同調点は47MHz付近。この状態で50MHz付近にマッチングさせるためにはいわゆる「短縮コンデンサ」の出番であり、MMANAの優れた機能である「最適化」を使って調べてみると、80pF弱のコンデンサを接続する必要があることが解りました。
 問題は、このときのインピーダンスです。シミュレーション上、同調時のインピーダンスが100Ω程度。DPマニアならよくご存じの()約73Ωよりかなり高インピーダンスになっています。しかし、我が家の設置場所はベランダ「内」・・・経験上、インピーダンスはかなり低くなる方向に動きます。MMANAで至近距離に鉄骨を想像してワイヤーを置いてみると、このインピーダンス低下の具合が大雑把には解るんですが、シミュレーションはあくまでシミュレーション・・・この辺りがデータ取りの「肝」になります。そこで、今回の測定モデルとして以下を条件にしました。

 ◆ ロッドは全て引き出し、最大長とする(全長約3140mm)
 ◆ MMANAの短縮コンデンサ試算値に近い「82pF」で短縮してみる

 早速、取ったデータを披露しましょうか。



 SWRの最下点が丁度50.0MHz付近で1.58となりました。共振点はそれより低い49.68MHz付近(図中のピンクのところ)、コンテストで使いそうな周波数である50.32MHz(図中の薄黄色のところ)ではSWRは1.69となり、ちょっと苦しい感じです。
 注目すべきは純抵抗部分で見た場合のインピーダンス・・・大体30Ωくらいの値になっており、予想通りMMANAの試算値とは大きく離れたものになりました。

 以上のことから、MMANAの試算からチョイスした82pFの延長コンデンサを用い、さらに50Ω⇒30Ωのインピーダンス変換を行えば、このロッドダイポールもきちんと動いてくれそうだということが解りました。が、結局このインピーダンス変換と平衡-不平衡の変換がいっぺんにできるようなトランスの考案が必要・・・おいおい、ALL JAは来週だぜよ

 それにしてもベランダ内のアンテナの挙動把握は、アンテナアナライザ無しではちょっと難しいですね まぁ、アンアナ54号君は「買った甲斐があった」ってことですね

6mロッドDPの準備

2012-08-04      
 新規リグ購入を始めとしていろんなイベントがあったため、このアンテナについてきちんとまとめていませんでしたので、今晩参加予定のコンテスト前に・・・。

 DPは作りっぱなしではやはり上手くなく、同調点のインピーダンスについての考慮が要ります。特に、我が家のベランダという半閉鎖空間にアンテナを設置した場合の挙動は、過去から何回か記事にしていますが、とにかく周辺の鉄筋などの影響でインピーダンスが「低め」に動くことが非常に多く、普通の寸法に作ってもまぁそのままではまともに動きません
 このアンテナを作ったのが今年のALL JAの直前だったのですが、当日SWRが落ちずに困りました。苦肉の策としてベランダから片方のロッドを突き出し、丁度V型DPのような形にしたらSWRが落ちたので、この格好でお茶を濁しました。

 この方法だとベランダからロッドが常に出ている格好となるため、昼間の運用での見栄え(ってか、階下の大家さんの)が宜しくないなぁ・・・と思い、6m&Downの途中で何とかならないか暫し思案しつつ、とりあえず「ベランダ内で真っ直ぐにロッドを伸ばした形だと一体何Ωくらいだろう」と測ってみたら、何と25Ω程度しかありません そこで急遽「スタブマッチ」を思い立って3cm×9cm程度の「ヘアピン」をスズメッキ線で急造、これを取り付けたらビタッとSWRが落ち、そのままコンテスト続行・・・。後日MMANAで確認したところ、急造のくせにその大きさで理屈的にも合っていることが解ったため、もう少ししっかりとしたものに取り替えるべく「ピンピンのヘアピン」を作りました。



 下のでっかいバランが6m&Downの時のもの。ヨレヨレの細いヘアピンで急場を凌いだわけですが、今回は6m用の自作小型バランを使うことにし、3cm×8cmのヘアピンを1.6mmのスズメッキ線で作りました。ヘアピンに用いる線が太くなった分、若干(1cmほど)短めに仕上げました。

 これでまともに(ロッドを水平に展開した形で)SWRが下がれば、ひとまず「我が家のベランダ仕様の6m用DP」は完成です。

ロッドアンテナ使用ダイポールの完成

2012-04-28      
 アクリ板を切るのに時間が掛かったものの直ぐに完成・・・もう少し早めに作っておけば良かった



 ロッドアンテナ部分はちょん切れていますが、ざっとこんな風体です。



 これが裏面・・・ロッドアンテナの袂のビス部分に、昔作ったバランをぶら下げます。少し広めに取ってある部分に、ゆくゆく10/12mの細工を(ローディングコイル等をくっつけるなど)しようという魂胆



 ロッドの根本が可動式なんで、どこかにしまうときは適当に曲げて邪魔にならないようにできそうです。久々のアンテナ工作にしては上出来でしょう。明日、ベランダで実験してみよっと

今更ながらのダイポール大作戦!?

2012-04-27      
 ひとまず、GWは中日を含めて休めそうで10連休也 そして、明日は「ALL JA Contest」・・・余裕を持って参加できそうです。

 アンテナ回りは、まだ全然痛んでいないステルス君2号がメインになるのですが、やはり6mについての改善は図っておきたいと、ちょっと移動にも使えそうな(って、あんまり予定はないんですが・・・)フルサイズのダイポールを作るべく、ひとまず部材を集めました。



 このロッドアンテナは、秋葉原ガード下2Fの菊池無線電機さんで少し前に購入しました(店主のおじさん曰く、流石に追加の入荷はないとのことでしたが、他にも各種のロッドアンテナがありました)。お誂え向きに3φの穴が開いていて、ビスで止めるのには好都合。そこで、今日の仕事帰りに秋葉原に寄り、分解・組み立てが容易なように厚めのアクリ板、ブラケットと一緒に3mmの蝶ネジを買ってきました。ブラケットの方も6φの蝶ネジに変更、アクリ板を上手く加工すれば出来上がり・・という寸法なんですが、明日のコンテストに間に合うかが問題 最悪は例によってワニ口ダイポールですね・・・。

 その上、10m辺りなら、ちょっとローディングコイルを付ければ電波は乗りそうで、MMANAで解析したら-1dB程度の短縮ダイポールができそう。こうなると、南向き固定のステルス君2号にワニ口ワイヤーでの10m運用もスタイルが変わり、何とか北西側に電波を飛ばせるような気もしてきました。南向きフルサイズDPとどっちが勝つか ついでに12mも切り替えて使えないかなぁ・・・と欲が出てきてしまい、本当に完成まで持って行けるかが不安になってきました。

 帰宅すると、6mでDUがSSBで聞こえていたため、ワニ口ダイポールで呼ぶと応答あり。SSBでのQSOは本当に久しぶりですが、ひとまずこれで、最悪パターンでも6mには出られることを確認しました。が、何とか6m用には上記をきちんと仕上げたいと思います。妙な時間との戦いになってしまいそうです
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どよよん無線技士

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アパマンというハンデにさらにQRPまで課し、失敗連続のヘッポコリグや周辺機器の製作・・・趣味というより「荒行」か!?

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