ステルス君3号の準備完了
2018-11-17
来週末は”WW DX CW"が開催されますが、このコンテストには出場したいと思っています。SSN最低期であるここ数年は40m中心の参加になるため、特にハイバンドのアンテナは不要・・・となると、我が装備としては釣竿アンテナ以外は不要になってしまうわけですが、かなり前にぶっ壊れたステルス君もそろそろ”3号”として復活させ、15mで近場の環太平洋のポピュラーな場所の入感具合を確認するのも良かろうと、漸くアンテナの刷新を行うことにしました。
今回の製作コンセプトは既にまとめてありますが、その核となるコントロール部の製作とコイル巻きが主な工作作業です。先週末にコントロール部の穴開けなどを行い、今日はコイル巻きを終えたんで、ここまでの経過をスナップ中心にまとめておきます。
まずは、旧ステルス君から取り外したコントロール部。

流石に5年余り風雨に晒されてさぞかし・・・と思ったら、日焼けしたケース外側に反して中は”現用"を思わせる状態でしたが、今回はコア以外は流用せず新たなボックスに入れることにしました。ちなみに、ケース自体も脆くなっておらず、Takachiの難燃性ケースは良いチョイスだったようです。
実はこのケースは既に販売終了になっていますが、ステルス君のアップグレードはかなり前から画策していて数年前に同じものを購入してあったためこれを使用します。
先週末の作業で、このケース加工作業は大凡終了していました。

グランドを大きく取りたい部分には銅テープを貼ってあるのは前作の模倣ですが、今回はロータリースイッチにもぐるりと貼り付けてみました。左にあるのがインピーダンス変換コイルとフロートバランです。この辺りも前作同様に0.32φのラッピング線を使っていますが、巻き数は前作より多めに巻いています。この辺りは、完成した際に改めて記事にしたいと思います。
今日巻いたコイルはこんな感じです。

これも前作までと同じ40φの百均で売っているプラスチックボトルをぶった切って使っていますが、巻き線については自在ブッシュを使ってよりしっかり固定し、少しでも長期使用できるようにしています。真ん中が一溝空いていますが、これには特に意図は無く、自在ブッシュ切断時に「一つ多かった」というへっぽこな理由です
ただ、この巻き方のお陰でかなりしっかりとしたコイルができました。0.8φのUEW24回巻きで20.6μH、重さは22gになりました。

今回のコイルは「14MHzのトラップコイル」にする必要があり、コイルと並列に6pF程度の容量負荷を入れる必要がありますが、普通のセラコンなどでは防水に工夫が要るため、ここには7cm程の平行線を使いました。14MHzに同調しているかの確認には、久々にディップメータを使いました。

これで、ほぼオールスターキャスト。あとは実際にエレメントを張ってつなぎ込み、延長コイル・短縮コンデンサを仕込んでいきます。白い板っ切れは、ダイポールの両エレメントを真ん中で支える"波碍子モドキ"です。そうそう、これも前作からの流用ですが、まだまだ大丈夫そうです。
さぁ、準備は整いました。明日中には何とか、ステルス君3号としてデビューさせたいと思います
今回の製作コンセプトは既にまとめてありますが、その核となるコントロール部の製作とコイル巻きが主な工作作業です。先週末にコントロール部の穴開けなどを行い、今日はコイル巻きを終えたんで、ここまでの経過をスナップ中心にまとめておきます。
まずは、旧ステルス君から取り外したコントロール部。

流石に5年余り風雨に晒されてさぞかし・・・と思ったら、日焼けしたケース外側に反して中は”現用"を思わせる状態でしたが、今回はコア以外は流用せず新たなボックスに入れることにしました。ちなみに、ケース自体も脆くなっておらず、Takachiの難燃性ケースは良いチョイスだったようです。
実はこのケースは既に販売終了になっていますが、ステルス君のアップグレードはかなり前から画策していて数年前に同じものを購入してあったためこれを使用します。
先週末の作業で、このケース加工作業は大凡終了していました。

グランドを大きく取りたい部分には銅テープを貼ってあるのは前作の模倣ですが、今回はロータリースイッチにもぐるりと貼り付けてみました。左にあるのがインピーダンス変換コイルとフロートバランです。この辺りも前作同様に0.32φのラッピング線を使っていますが、巻き数は前作より多めに巻いています。この辺りは、完成した際に改めて記事にしたいと思います。
今日巻いたコイルはこんな感じです。

これも前作までと同じ40φの百均で売っているプラスチックボトルをぶった切って使っていますが、巻き線については自在ブッシュを使ってよりしっかり固定し、少しでも長期使用できるようにしています。真ん中が一溝空いていますが、これには特に意図は無く、自在ブッシュ切断時に「一つ多かった」というへっぽこな理由です


今回のコイルは「14MHzのトラップコイル」にする必要があり、コイルと並列に6pF程度の容量負荷を入れる必要がありますが、普通のセラコンなどでは防水に工夫が要るため、ここには7cm程の平行線を使いました。14MHzに同調しているかの確認には、久々にディップメータを使いました。

これで、ほぼオールスターキャスト。あとは実際にエレメントを張ってつなぎ込み、延長コイル・短縮コンデンサを仕込んでいきます。白い板っ切れは、ダイポールの両エレメントを真ん中で支える"波碍子モドキ"です。そうそう、これも前作からの流用ですが、まだまだ大丈夫そうです。
さぁ、準備は整いました。明日中には何とか、ステルス君3号としてデビューさせたいと思います

ステルス君3号の設計情報
2018-07-28
この記事を書き始めた時点の我が家の周辺外気温は27℃。身体を休めるには良い気温ではあるものの、千葉県北西部は台風接近に伴って早朝にはかなりの雨・・・そしてその後も時折サーッと降る雨の合間に昼食の買い物だけは済ませましたが、雲間から弱い陽が差すとムッとした風がベランダから流れてくるため、今さっき窓を閉めて”第二種防衛モード”にエアコンを調整しました
このくらいの外気温なら我が納戸シャックも26℃辺りに落ち着きますから、今のうちに一記事アップしちゃいましょう。
今回もこれまでのステルス君と設置条件は変わらず、ベランダからはみ出さないようにダイポールアンテナを張るわけですが、できるだけ多くのHFバンドに同調させる(させたい)ことにも変わりはありません。この辺りはMMANAで見通しを立てて、実際に必要となる延長コイル・短縮コンデンサを仕込んでいくという手順になります。特に今回は、アンテナエレメントに装荷するコイルを1つだけにしてメンテナンス性を高める・・・というか、放っておき易いものに仕立てたいと思います。
まずは全体像。

ベランダに張ったベント型ダイポールの左側エレメント(黒い太線)に延長コイル(トラップコイル)と使用時の同調点を調整する”ひげ”を配し、右側エレメント(緑の太線)には何も造作しません。その上で、赤矢印の部分に必要な値のコイル・コンデンサを配します。我が家のベランダの横幅などの条件により20mのフルサイズのダイポールを張るのは難しく、使用時の同調点を調整する”ひげ”の位置も「洗濯物を干す際の邪魔にならない位置」によって決定されますから、コンデンサ・コイル群を「全てマッチングボックスに収めてロータリースイッチで切り替える」という部分は、ステルス君2号と変わりません。
では、設計手順を辿ってみましょう。
まず、エレメント全長でダイポールとして同調する周波数は13MHz程度となります。ここから下の周波数には延長コイル、上には短縮コンデンサが必要です。従って、30mより下のバンドには延長コイルが必須となります。

上図の青い太線部分を全長として13MHz付近に同調しますから、左側の水平エレメントに延長コイルを入れて40mに同調させます。これで、40mのモノバンド短縮ダイポールは完成。
さぁ、これを前提に別の周波数に同調させましょう。延長コイルの手前までのエレメントで同調できる周波数帯が、別のバンドに対応することになります。

上図の青い太線の部分がダイポールの全長であり、17MHz前半が同調点になります。そこで、この周波数より低い20mと30mには延長コイル、逆に17m以上には短縮コンデンサが必要になります。これは先に説明した通り、右側エレメントの袂・・・マッチングボックスの中に具備するわけです。
では、これらを踏まえて算出したコイルとコンデンサの仕様をまとめておきましょう・・・って、こんなのどなたにも役に立ちませんね

MMANAの結果をそのまま表にしているんで、MMANAをあまりご存じでない方には横軸の表現がよく解らないでしょう。
w4b-L/Cは、40m用の延長コイル/それ以上のバンド用のトラップコイルです。設計上の中心周波数は14MHzにしています。これにより、このトラップコイルから先のエレメントは”無いもの”として扱えることになりますから、それぞれのバンドに必要なインダクタンス値(w5b-L)、または容量値(w5b-C)を計算します。
残念ながら10mでは同調時のインピーダンスが高過ぎ(1KΩ超)、簡単なマッチングボックスでは調整できないため具備できませんでした。さらに表中の黄色にハッチングしている30mと12mもかなり無理なマッチング(30mは延長コイルが大き過ぎ、12mは同調時インピーダンスがちょいと高過ぎ)であるため、結果的にステレス君2号とあまり変わらないバンド構成に落ち着きました。
ステルス君3号の設計は上記のような感じで終えています。勿論、最終的には実際に張ってみて各部の値を調整していくわけですから、結構な時間を要する作業になるんですね。炎天下ではちょっと行いたくない作業ですから、これが一体いつできるかは正に”お天道様任せ”になります。今年の天候では秋になってしまうかも・・・少々不安ではありますね
追加・修正 2018.11.12>
数値が間違っている箇所が結構あり修正、延長と短縮の誤り箇所を修正、ちょっと加筆もしました。

このくらいの外気温なら我が納戸シャックも26℃辺りに落ち着きますから、今のうちに一記事アップしちゃいましょう。
今回もこれまでのステルス君と設置条件は変わらず、ベランダからはみ出さないようにダイポールアンテナを張るわけですが、できるだけ多くのHFバンドに同調させる(させたい)ことにも変わりはありません。この辺りはMMANAで見通しを立てて、実際に必要となる延長コイル・短縮コンデンサを仕込んでいくという手順になります。特に今回は、アンテナエレメントに装荷するコイルを1つだけにしてメンテナンス性を高める・・・というか、放っておき易いものに仕立てたいと思います。
まずは全体像。

ベランダに張ったベント型ダイポールの左側エレメント(黒い太線)に延長コイル(トラップコイル)と使用時の同調点を調整する”ひげ”を配し、右側エレメント(緑の太線)には何も造作しません。その上で、赤矢印の部分に必要な値のコイル・コンデンサを配します。我が家のベランダの横幅などの条件により20mのフルサイズのダイポールを張るのは難しく、使用時の同調点を調整する”ひげ”の位置も「洗濯物を干す際の邪魔にならない位置」によって決定されますから、コンデンサ・コイル群を「全てマッチングボックスに収めてロータリースイッチで切り替える」という部分は、ステルス君2号と変わりません。
では、設計手順を辿ってみましょう。
まず、エレメント全長でダイポールとして同調する周波数は13MHz程度となります。ここから下の周波数には延長コイル、上には短縮コンデンサが必要です。従って、30mより下のバンドには延長コイルが必須となります。

上図の青い太線部分を全長として13MHz付近に同調しますから、左側の水平エレメントに延長コイルを入れて40mに同調させます。これで、40mのモノバンド短縮ダイポールは完成。
さぁ、これを前提に別の周波数に同調させましょう。延長コイルの手前までのエレメントで同調できる周波数帯が、別のバンドに対応することになります。

上図の青い太線の部分がダイポールの全長であり、17MHz前半が同調点になります。そこで、この周波数より低い20mと30mには延長コイル、逆に17m以上には短縮コンデンサが必要になります。これは先に説明した通り、右側エレメントの袂・・・マッチングボックスの中に具備するわけです。
では、これらを踏まえて算出したコイルとコンデンサの仕様をまとめておきましょう・・・って、こんなのどなたにも役に立ちませんね


MMANAの結果をそのまま表にしているんで、MMANAをあまりご存じでない方には横軸の表現がよく解らないでしょう。
w4b-L/Cは、40m用の延長コイル/それ以上のバンド用のトラップコイルです。設計上の中心周波数は14MHzにしています。これにより、このトラップコイルから先のエレメントは”無いもの”として扱えることになりますから、それぞれのバンドに必要なインダクタンス値(w5b-L)、または容量値(w5b-C)を計算します。
残念ながら10mでは同調時のインピーダンスが高過ぎ(1KΩ超)、簡単なマッチングボックスでは調整できないため具備できませんでした。さらに表中の黄色にハッチングしている30mと12mもかなり無理なマッチング(30mは延長コイルが大き過ぎ、12mは同調時インピーダンスがちょいと高過ぎ)であるため、結果的にステレス君2号とあまり変わらないバンド構成に落ち着きました。
ステルス君3号の設計は上記のような感じで終えています。勿論、最終的には実際に張ってみて各部の値を調整していくわけですから、結構な時間を要する作業になるんですね。炎天下ではちょっと行いたくない作業ですから、これが一体いつできるかは正に”お天道様任せ”になります。今年の天候では秋になってしまうかも・・・少々不安ではありますね

追加・修正 2018.11.12>
数値が間違っている箇所が結構あり修正、延長と短縮の誤り箇所を修正、ちょっと加筆もしました。
ワレ、セツシヨクフリヨウ、ホシユウセリ・・・
2013-09-30
申請中のIC-821が漸く審査中になり、ACAGへの準備が着々と進んでいく中、一昨日修理し損ねたステルス君のマッチングボックス用ロータリースイッチを買って帰ってきました。今日の外出は、実にタイムリーだと言えます
一昨日修理したコイルは下の写真のような感じで、コイルがほどけないように巻いてあるタイラップを交換しました。手前にぶら下げてあるのが、これまで頑張っていたもの。

さて、夕刻に帰宅して、早速マッチングボックスを外して蓋を開け、アンテナ端子に51Ωのカーボン抵抗、リグ側にはクラニシ君をつないでスイッチをカチカチやったんですが、どうも接触不良の感じがありません・・・。そこで、シゲシゲと一昨日付け替えたスイッチの配線を見ると、何と接続が間違っていました
その間違った接続のところにスイッチを合わせると「開放」・・・要はこれを「接触不良」と勘違いしたようで、配線を正してカチカチやると、クラニシ君のインピーダンス表示(って、まぁ針ですが・・・)がきちんと変わっていきました。ここまで確認しろってぇの・・・。
ついでに、アンテナ端子を見ると・・・。

白く粉を吹いたようになってしまっています。左側は少しヤスリで削ってみたもので、漸く地金が見えてきたところ・・・ネジ部分は傷んでいませんでしたので、きっとネジ山の部分で導通していたんでしょうね。これも綺麗にお掃除。

補修完了。同じボックスの本体と蓋・・・そもそも同じ色なんですが、蓋の部分は「空側」ですから、思いっきり日焼けしています。来春ぐらいで寿命かなぁ・・・でもまぁよく保った方でしょう。タッパウェアとは違うね
元に戻す頃には外は真っ暗。それでもベランダですから作業はできます。「接触不良」ともオサラバし、各バンドのSWRを測ると、40,20,15,12mが1.2以下、10mだけ1.8程度・・・即ち元に戻りました。10mは、短縮コンデンサ容量をトリマかなんかで微調整してやる必要がありそうですが、今日の所はここまでとしました。
昨日までより若干CONDXが落ちてしまったようで、我が設備で呼べるようなDXはおらず・・・それでも1つ、コンテストに向けての悩みが減りました

一昨日修理したコイルは下の写真のような感じで、コイルがほどけないように巻いてあるタイラップを交換しました。手前にぶら下げてあるのが、これまで頑張っていたもの。

さて、夕刻に帰宅して、早速マッチングボックスを外して蓋を開け、アンテナ端子に51Ωのカーボン抵抗、リグ側にはクラニシ君をつないでスイッチをカチカチやったんですが、どうも接触不良の感じがありません・・・。そこで、シゲシゲと一昨日付け替えたスイッチの配線を見ると、何と接続が間違っていました

ついでに、アンテナ端子を見ると・・・。

白く粉を吹いたようになってしまっています。左側は少しヤスリで削ってみたもので、漸く地金が見えてきたところ・・・ネジ部分は傷んでいませんでしたので、きっとネジ山の部分で導通していたんでしょうね。これも綺麗にお掃除。

補修完了。同じボックスの本体と蓋・・・そもそも同じ色なんですが、蓋の部分は「空側」ですから、思いっきり日焼けしています。来春ぐらいで寿命かなぁ・・・でもまぁよく保った方でしょう。タッパウェアとは違うね

元に戻す頃には外は真っ暗。それでもベランダですから作業はできます。「接触不良」ともオサラバし、各バンドのSWRを測ると、40,20,15,12mが1.2以下、10mだけ1.8程度・・・即ち元に戻りました。10mは、短縮コンデンサ容量をトリマかなんかで微調整してやる必要がありそうですが、今日の所はここまでとしました。
昨日までより若干CONDXが落ちてしまったようで、我が設備で呼べるようなDXはおらず・・・それでも1つ、コンテストに向けての悩みが減りました

ステルス君に20mをプラス!
2013-05-23
昨年初春には20mにオンエアできるようになったものの、普段のステルス君の守備範囲には入っていないバンドであることから、ずっと「謎めくバンド」から卒業できず
特にCONDXをどう捉まえたらいいのかが解り難く、「普段のワッチに耐える程度」でもいいから、このバンドのアンテナが欲しいなぁ・・・と思っていました。
前々から、ステルス君のマッチングボックスには、20mのローディングコイルを入れられるように準備していたんですが手付かず。ボヤボヤしているとサイクル24の終焉を迎えそうなことから、とにかく聞くだけでも・・・ってな案配で、トロイダルコアで作ったローディングコイルを入れてみました。

この写真の上の方にある黄色いコアが、今回増設したものです。17mも増設したいと思っていたんですが、スペース的に難しそうですね。

設計上のローディングコイルの値は3.9μHぐらいだったんですが、実際に接続して同調点を探ってみると12MHzの上の方になっており、少しずつ解いて調整して上の回路図の通り収まりました。結果は・・・

同調点のインピーダンスが41Ω程度となり、ステルス君のマッチングボックスでは完全には追い切れていませんが、急造にしてはよく落ちたなぁ・・・と自画自賛
他のバンドにも影響が出ませんでしたので、明後日に迫ったWW WPX CWに実力試しをしてみたいと思います。まぁ、ローディングコイルがトロイダルコアでは、高が知れている気もしますがね

前々から、ステルス君のマッチングボックスには、20mのローディングコイルを入れられるように準備していたんですが手付かず。ボヤボヤしているとサイクル24の終焉を迎えそうなことから、とにかく聞くだけでも・・・ってな案配で、トロイダルコアで作ったローディングコイルを入れてみました。

この写真の上の方にある黄色いコアが、今回増設したものです。17mも増設したいと思っていたんですが、スペース的に難しそうですね。

設計上のローディングコイルの値は3.9μHぐらいだったんですが、実際に接続して同調点を探ってみると12MHzの上の方になっており、少しずつ解いて調整して上の回路図の通り収まりました。結果は・・・

同調点のインピーダンスが41Ω程度となり、ステルス君のマッチングボックスでは完全には追い切れていませんが、急造にしてはよく落ちたなぁ・・・と自画自賛


ステルス君の心臓部を調査
2013-04-06
毎日の太陽光と風雨に耐え、少しのスイッチ操作とヒゲの曲げ伸ばしで各バンドにオンエアできる「ステルス君」ことベランダのダイポール・・・先日の強風の際、40m用のコイルがぶっ飛んでいってしまったのを急遽直して使っていますが、今夕から明日に掛けての「春嵐」(しゅんらん)に備え、午前中にこのステルス君を下ろしてしまいました。今日・明日の無線活動は控えることにし、折角下ろしたステルス君のマッチング部を一通り検査してみましたが、中に水が入った痕跡や傷みの酷い部分などは皆無。やはり、ある程度しっかりしたケースに入れておくと安心です。
さて、このマッチングボックスについては特に問題なく動いているんですが、ハイバンドの整合に何となく腑に落ちない部分があります。それは、少々大きすぎる気がしたフロートバランのサイズを小さくし、かつ巻数を減らしたら、SWRが下がらないことがあって、結局大きめのバランに換装して凌いだわけですが、「たまたま上手く行った」という結果オーライ的な部分がちょっと気になっているんです。
そこで、このバランに純抵抗・・・50Ωの抵抗をつないで周波数特性を見てみようと、「あんあな54号君」(←命名完了
)を以下の写真のように接続して調べてみました。勿論「50Ω直結」ですから、インピーダンス変換部はスルーになるようなスイッチ設定です。

マッチングボックスの右側に接続されているのは、FCZ研究所の終端型ダミー計です。このダミー自体のSWRは、事前に直結測定してHF帯全域で1:1.05以下となっていることを確認しましたので、マッチングボックスの負荷としても大丈夫そう。
マッチングボックスの周波数特性は以下のようになりました。

純抵抗として50Ωを維持しているのは精々7MHz程度までであり、その上は徐々に上昇して21MHz辺りで70Ω程度、28MHz付近では80Ω程度と、かなり高めになっています。また、虚数成分(リアクタンス分)もかなり低い周波数から上昇し、26MHz辺りで0Ωに戻っていく感じです。
あんあな54号君のPCメニューでは「リターンロス表示」も可能です。

これは一目瞭然ですね。HFのハイバンドに向かってどんどんとSWRが悪くなっていく様が解ります。SWR値で見てみると、28MHzで1.6程度という結果でした。ただ、この状態でインピーダンス変換のスイッチを25:16の位置にすると、「80Ω÷25×16=51.2Ω」となってSWRが改善しますから、普段の運用ではこの辺りを「頃合い」で凌いでいるということになります。もう少し質の良いマッチングボックスの再作・・・これは、次回作になるであろうステルス君3号の製作時に追っかけてみようと思います。
インピーダンスの挙動はクラニシ君でも確認できますが、HF全域が一挙に測定できてしまうこと、虚数成分が見えること、さらにPCへのデータ取り込みが可能なことで、やはり全く違った見方ができるようになりますね。あんあな54号君、やっぱ凄いわ・・・
さて、このマッチングボックスについては特に問題なく動いているんですが、ハイバンドの整合に何となく腑に落ちない部分があります。それは、少々大きすぎる気がしたフロートバランのサイズを小さくし、かつ巻数を減らしたら、SWRが下がらないことがあって、結局大きめのバランに換装して凌いだわけですが、「たまたま上手く行った」という結果オーライ的な部分がちょっと気になっているんです。
そこで、このバランに純抵抗・・・50Ωの抵抗をつないで周波数特性を見てみようと、「あんあな54号君」(←命名完了


マッチングボックスの右側に接続されているのは、FCZ研究所の終端型ダミー計です。このダミー自体のSWRは、事前に直結測定してHF帯全域で1:1.05以下となっていることを確認しましたので、マッチングボックスの負荷としても大丈夫そう。
マッチングボックスの周波数特性は以下のようになりました。

純抵抗として50Ωを維持しているのは精々7MHz程度までであり、その上は徐々に上昇して21MHz辺りで70Ω程度、28MHz付近では80Ω程度と、かなり高めになっています。また、虚数成分(リアクタンス分)もかなり低い周波数から上昇し、26MHz辺りで0Ωに戻っていく感じです。
あんあな54号君のPCメニューでは「リターンロス表示」も可能です。

これは一目瞭然ですね。HFのハイバンドに向かってどんどんとSWRが悪くなっていく様が解ります。SWR値で見てみると、28MHzで1.6程度という結果でした。ただ、この状態でインピーダンス変換のスイッチを25:16の位置にすると、「80Ω÷25×16=51.2Ω」となってSWRが改善しますから、普段の運用ではこの辺りを「頃合い」で凌いでいるということになります。もう少し質の良いマッチングボックスの再作・・・これは、次回作になるであろうステルス君3号の製作時に追っかけてみようと思います。
インピーダンスの挙動はクラニシ君でも確認できますが、HF全域が一挙に測定できてしまうこと、虚数成分が見えること、さらにPCへのデータ取り込みが可能なことで、やはり全く違った見方ができるようになりますね。あんあな54号君、やっぱ凄いわ・・・

そろそろマジメにステルス3号!?
2013-01-08
ここ数日、SSNが180を超えています。地磁気も比較的大人しく絶好のCONDX・・・の筈なんですが、真冬だからなのかハイバンドはあまり良くなさそう。クラスタに上がるDX局の交信バンドが精々17m止まりで、後は冬らしいローバンドのオンパレード。流石に今の設備では出力を上げてもきついなぁ・・・と、指をくわえて見ているしかないんですが、辛うじて17mのDPなら我が家のベランダ目一杯(8m弱)で何とか張れそうだなぁと、ステルス君の改造・・・3号の検討を始めました。
基本的な構想は「短縮コンデンサを使った多バンド化」として既に考えてあり、現状の2.5号の製作と実運用を通じ、短縮コンデンサの容量がMMANAの計算結果である程度目処を付けられることや、実際のマッチングの「取れ具合」が判っていますから、後は「マッチング部の造り」と「エレメントの2本化」(如何に目立たず、長期に渡って使えるものができるか)が検討課題です。
マッチング部については、リレーによるインピーダンス変換コイルと小容量コンデンサの切り替えがメインになります。完成間近で頓挫しているTYPE-Ⅰを採用してもいいんですが、損失の部分で短縮コンデンサの方が有利かな
というあまり根拠のない理由・・・言わば「奇を衒う」といったところ
リレーの切り替えはやはり「リグの袂」で行いたく、最近秋月に置いてある「光るロータリーエンコーダ」なんかでド派手にするのもありかなぁ
エレメント2本化については、10~15cm間隔の並行フィーダを作るような案配になりますが、スペーサの色や材質を吟味する必要があります。薄いアクリを短冊状に切って作ればいいんですが、日光と風雨に晒されたら1年位でアウトのような気がするため、もう少しマシな材料はないかと画策中。最悪アクリにした場合は、簡単にメンテ(着脱)ができるような工夫も必要でしょう。
何れにせよ、幾ら何でも寒風吹き荒ぶベランダ作業は億劫ですから、もう少し暖かくなったら・・・と甘えていると機を逸する気もしており、まずはマッチング部を早々に組み立てたいと考えています。
基本的な構想は「短縮コンデンサを使った多バンド化」として既に考えてあり、現状の2.5号の製作と実運用を通じ、短縮コンデンサの容量がMMANAの計算結果である程度目処を付けられることや、実際のマッチングの「取れ具合」が判っていますから、後は「マッチング部の造り」と「エレメントの2本化」(如何に目立たず、長期に渡って使えるものができるか)が検討課題です。
マッチング部については、リレーによるインピーダンス変換コイルと小容量コンデンサの切り替えがメインになります。完成間近で頓挫しているTYPE-Ⅰを採用してもいいんですが、損失の部分で短縮コンデンサの方が有利かな


リレーの切り替えはやはり「リグの袂」で行いたく、最近秋月に置いてある「光るロータリーエンコーダ」なんかでド派手にするのもありかなぁ

エレメント2本化については、10~15cm間隔の並行フィーダを作るような案配になりますが、スペーサの色や材質を吟味する必要があります。薄いアクリを短冊状に切って作ればいいんですが、日光と風雨に晒されたら1年位でアウトのような気がするため、もう少しマシな材料はないかと画策中。最悪アクリにした場合は、簡単にメンテ(着脱)ができるような工夫も必要でしょう。
何れにせよ、幾ら何でも寒風吹き荒ぶベランダ作業は億劫ですから、もう少し暖かくなったら・・・と甘えていると機を逸する気もしており、まずはマッチング部を早々に組み立てたいと考えています。
短縮コンデンサの追試
2012-09-30
台風17号が接近中です。が、午前中から15時くらいまではまさに「残暑」。南風とまだまだ強烈な日差しで汗がしたたり落ちるような陽気です。台風に邪魔されないうちに、昨日の夕刻に「日没サスペンデッド」になってしまったステルス君2.5号のマッチング部の追試です。
昨夕は、結果的にフロートバランを元に戻すような形で片付けましたが、巻数さえきっちりすればFT-50-43で事足りることから、まずはこれを修正・・・したのはよかったのですが、ついつい「クラニシ君」でインピーダンス変換の様子を確認すると、19MHz辺りまでは良好なものの、その上の周波数でSWRがかなり暴れています。
昨年「インピーダンス変換」を作る際に参考にした大進無線さんのステップDOWNトランスの製作記事に、高域補償用のコンデンサを入れるといいぞ・・・という風に説明してあるのを思い出し、手元に転がっていた「68pF」のセラコンをインピーダンス変換トランスの後ろに入れてみたら、10mまでのSWRが激落ち
早速、このコンデンサの値を見極めるべく180pF辺りまでの各容量で調べたら、100pF辺りから逆転して悪くなる方向です。そりゃ、コンデンサでグランドに落とすわけですから、あまり大きな容量では影響も出るわな・・・。
結局47pFに落ち着き、これを入れた状態でSWR測定。以下の表は自分用備忘録です・・・スンマヘン
おやおや・・・昨夕は落ちていた10mは、上記の高域補償の影響を受けたっぽいですね。でも、真の姿はこの表の通りなんでしょう。
しかし、このままでは納得がいかないため昼食を摂りながらちょっと思案していると、我がステルス君が「左右非対称」であることを思い出しました。12mは15mのエレメント長とあまり差がない&我がベランダの挙動から考えても何とかマッチングするはずですが、どうも10m辺りからは「DP本来の長さに共振」という色が濃くなってくるのではないか・・・と思い、MMANAで再度試算するも埒が開かず・・・。
そこで「論より証拠」というわけで、強風に塗れる前に答えを出そうと「可変短縮コンデンサ」を急造。外の状況と睨めっこしながら実験してみました。

主役は右側のコンデンサ・・・大昔のFMチューナ用のバリコンです。単連で25pF余りのものですから、今回のチェックには好都合。これをマッチングボックスとエレメントの間に入れて、どの程度の容量でマッチングするのか試してみました。すると、やはり左右非対称の影響なのか、長い方のエレメントの容量が大きすぎることが判明。つまり、10mはやはり非対称に容量性の虚数部分を消してやらないと上手く行かないというわけです。詳細に追っかけてみると、バリコンの「目測容量」より、エレメントが短い側の容量を33pFに固定すると、長い側は10pFで行けることが判りました。

早速、固定コンデンサを変えて実験したのですが、これでは27.1MHz付近でSWR=1.05という結果・・・やはり、もう少し地道に追っかけないとダメなようですね
ただ、この組み合わせで10mまでチューニング点を持ち上げることも、「15m用のヒゲ」をいじれば簡単にできるということが判りました。
上記の図のところまで持って行ったのが丁度15時。やや風が強くなってきた・・・と思ったら大きな雨粒が落ちてきたため、とりあえずここまでで撤収。来週のACAGまでに最適解求めが間に合わなければ、ひとまずこれで行こうという形にはなりました。
今週中にまた秋葉に行ければ、小容量の高耐圧セラコン(っていっても500Vで十分ですが)を幾つか買ってこようと思っています。
昨夕は、結果的にフロートバランを元に戻すような形で片付けましたが、巻数さえきっちりすればFT-50-43で事足りることから、まずはこれを修正・・・したのはよかったのですが、ついつい「クラニシ君」でインピーダンス変換の様子を確認すると、19MHz辺りまでは良好なものの、その上の周波数でSWRがかなり暴れています。
昨年「インピーダンス変換」を作る際に参考にした大進無線さんのステップDOWNトランスの製作記事に、高域補償用のコンデンサを入れるといいぞ・・・という風に説明してあるのを思い出し、手元に転がっていた「68pF」のセラコンをインピーダンス変換トランスの後ろに入れてみたら、10mまでのSWRが激落ち

結局47pFに落ち着き、これを入れた状態でSWR測定。以下の表は自分用備忘録です・・・スンマヘン

センター周波数 | SWR | SWR<1.5 | SW切替による インピーダンス | 短縮 コンデンサ | |
下限 | 上限 | ||||
7.032 | 1.1 | 7.002 | 7.075 | 5.6Ω | |
21.120 | 1.2 | 21.060 | 21.206 | 50Ω | |
24.942 | 1.05 | 24.820 | 25.018 | 32Ω | * |
28.382 | 1.6 | - | - | 5.6Ω | * |
おやおや・・・昨夕は落ちていた10mは、上記の高域補償の影響を受けたっぽいですね。でも、真の姿はこの表の通りなんでしょう。
しかし、このままでは納得がいかないため昼食を摂りながらちょっと思案していると、我がステルス君が「左右非対称」であることを思い出しました。12mは15mのエレメント長とあまり差がない&我がベランダの挙動から考えても何とかマッチングするはずですが、どうも10m辺りからは「DP本来の長さに共振」という色が濃くなってくるのではないか・・・と思い、MMANAで再度試算するも埒が開かず・・・。
そこで「論より証拠」というわけで、強風に塗れる前に答えを出そうと「可変短縮コンデンサ」を急造。外の状況と睨めっこしながら実験してみました。

主役は右側のコンデンサ・・・大昔のFMチューナ用のバリコンです。単連で25pF余りのものですから、今回のチェックには好都合。これをマッチングボックスとエレメントの間に入れて、どの程度の容量でマッチングするのか試してみました。すると、やはり左右非対称の影響なのか、長い方のエレメントの容量が大きすぎることが判明。つまり、10mはやはり非対称に容量性の虚数部分を消してやらないと上手く行かないというわけです。詳細に追っかけてみると、バリコンの「目測容量」より、エレメントが短い側の容量を33pFに固定すると、長い側は10pFで行けることが判りました。

早速、固定コンデンサを変えて実験したのですが、これでは27.1MHz付近でSWR=1.05という結果・・・やはり、もう少し地道に追っかけないとダメなようですね

上記の図のところまで持って行ったのが丁度15時。やや風が強くなってきた・・・と思ったら大きな雨粒が落ちてきたため、とりあえずここまでで撤収。来週のACAGまでに最適解求めが間に合わなければ、ひとまずこれで行こうという形にはなりました。
今週中にまた秋葉に行ければ、小容量の高耐圧セラコン(っていっても500Vで十分ですが)を幾つか買ってこようと思っています。
短縮コンデンサ、案外いけてるかも!?
2012-09-29
マッチングボックスの実験は、何だかんだで夕方に着手する羽目になりました。明日の午後からは台風の影響で悪天候の予想、来週一杯はあまり芳しくないらしいですから、何とか今日中に・・・という気持ちが強かったのですが、工作に案外手間取ってしまいました
さて、まずは絶対に動かさねばならない40mと15mです。何せ、元々バッチリ動いていた2バンドですからね
15mは同調点が若干上がってしまいましたが、21.08MHz辺りでマッチング・・・で、ひとまず合格。ところが、一方の40mはというと、同調点がやはり少し上がってしまったのと同時に、SWRが1.7程度までしか落ちてくれません
また、SWR測定の主役である「クラニシ君」を手に持った状態と持たない状態でSWRが大きく違っています。
今回、ケースの大きさを決める過程で一回り小さいコア(FT82-43⇒FT50-43)にし、かつ巻数を大幅に減らしたことから、多分コモンモードがかなり戻ってきているんだろうと当たりを付け、フロートバランの方を「FT82-43 バイファイラ9回巻き」に戻したところ、同調点は上がったままですがSWR=1.1程度にまで改善。こうなればエレメント長で調整できますので、ひとまずこれで「ステルス君2号」には戻ったことになります・・・ホッ
さぁ、ここからが未体験ゾーンである「短縮コンデンサ」の出番。まずは12m用に取り付けた33pFで実験・・・すると、何と24.7MHz付近でSWR=1.1
教科書通りというか、MMANA様様というか・・・これなら、ヒゲの部分を少し丸めてしまえば簡単に追い込めます。一発で上手く行ったので何だか拍子抜け・・・。
続いて10m。こちらは、MMANAの計算結果である14pFに合わせようと、10pF+5pFでまずはチャレンジ。すると、26.7MHz辺りでマッチングが取れています。やはり、少し容量過多・・・ということで、直ぐさま5pFを取っ払うと、28.4MHz付近でSWR=ほぼ1
こちらも、ヒゲに少し「付け足し」を行えば済みそうです。が、12pF辺りのコンデンサとの換装が正解でしょう。そこで一旦部屋に戻ったのですが、上記のベランダ作業でヤブ蚊に散々刺されてしまったためムヒを塗ったり、「足の一回り太い12pF」を漁って準備したりしている内にかなり暗くなってしまい、本日の作業を終了することにしました。
これらの結果は、単にSWRからみた整合性の側面でしか見ていませんので、損失やらビームパターンやら打ち上げ角・・・なんかも吟味しないと不味く、実際のQSOで確かめることが急務なのですが、相手探しがなかなかねぇ・・・。
ただ、ACAGの参戦の際には、10mへのQSYが比較的楽に出来そうですから、この辺りで「触り」くらいは判るかと思います。思いつきでくっつけたロータリースイッチによる短縮コンデンサの実験ですが、まぁ案外いけちゃってるのかな

さて、まずは絶対に動かさねばならない40mと15mです。何せ、元々バッチリ動いていた2バンドですからね

15mは同調点が若干上がってしまいましたが、21.08MHz辺りでマッチング・・・で、ひとまず合格。ところが、一方の40mはというと、同調点がやはり少し上がってしまったのと同時に、SWRが1.7程度までしか落ちてくれません

今回、ケースの大きさを決める過程で一回り小さいコア(FT82-43⇒FT50-43)にし、かつ巻数を大幅に減らしたことから、多分コモンモードがかなり戻ってきているんだろうと当たりを付け、フロートバランの方を「FT82-43 バイファイラ9回巻き」に戻したところ、同調点は上がったままですがSWR=1.1程度にまで改善。こうなればエレメント長で調整できますので、ひとまずこれで「ステルス君2号」には戻ったことになります・・・ホッ

さぁ、ここからが未体験ゾーンである「短縮コンデンサ」の出番。まずは12m用に取り付けた33pFで実験・・・すると、何と24.7MHz付近でSWR=1.1

続いて10m。こちらは、MMANAの計算結果である14pFに合わせようと、10pF+5pFでまずはチャレンジ。すると、26.7MHz辺りでマッチングが取れています。やはり、少し容量過多・・・ということで、直ぐさま5pFを取っ払うと、28.4MHz付近でSWR=ほぼ1

これらの結果は、単にSWRからみた整合性の側面でしか見ていませんので、損失やらビームパターンやら打ち上げ角・・・なんかも吟味しないと不味く、実際のQSOで確かめることが急務なのですが、相手探しがなかなかねぇ・・・。
ただ、ACAGの参戦の際には、10mへのQSYが比較的楽に出来そうですから、この辺りで「触り」くらいは判るかと思います。思いつきでくっつけたロータリースイッチによる短縮コンデンサの実験ですが、まぁ案外いけちゃってるのかな

ステルス君2.5号に向けて
2012-09-29
百均タッパーのせいというよりも、使われる環境に合わせた素材選びとマメなメンテ・・・これが決め手なんでしょうが、詰まるところステルス君2号のマッチングボックスは作り直す運命になりました。ACAGまであと一週に迫り、本当はこの週末辺りに・・・と楽しみにしていた旧ローカルさんとの
も延期願いをし、昨晩は会社好例の
と
に夜中まで引き摺り回されたにも関わらず、今朝は9時前には工作開始です。
紆余曲折はともかく、今時点での完成品がこちら。

ケースは奮発してTakachiの難燃性のケース(SS-N90C)
・・・といっても、300円ですからねぇ
ちょっと窮屈ですが「ステルス」の名に恥じぬ大きさとステルス性(=目立たない色)で選びつつ、形の同じものの中から特に「難燃性」としてみました。これで紫外線に強くなったとは思えませんが、ちょっとした気休めです
さらに、なんと6回路2接点のロータリースイッチが2つです
何を企んでいるかというと、来週のコンテストに間に合わせるのは勿論、ちょっと前から気になっている「短縮コンデンサによる多バンド化」の実験を兼ねて作り上げてしまおうという魂胆です。
ステルス君自体は、80m用のLWとして動作させる場合があって、数日前に「パリパリと崩れたマッチングボックスのプチ機能」(崩れた様子は直前記事にあります)であるDPの両エレメントのショートスイッチが必要なため、これを含めてロータリースイッチにまとめた次第。

マッチング部分は2つに分かれており、上記図面の左側はパリパリ崩れたマッチングボックスの中身とほぼ同様です。不平衡の世界でインピーダンスのマッチングにのみ着目したような感じ。
今回のオマケ実験は、右側です。スルー・ルート(一番右)とショート(一番左)はお決まりとして、何やら怪しげなコンデンサ・・・これが短縮コンデンサです。500V耐圧のセラコンを使っています。
ステルス君2号は、結局は15mのフルサイズDP(その先にローディングコイルがあって40mにもマッチングしています)ですから、短縮コンデンサの狙い目は12m/10mのマッチングです。これが上手く機能すれば、ワニ口DPと「SAYONARA」できるかも・・・というわけです。
さらに緑の部分・・・ここには17/20m用の延長コイルを入れてみたらどうだろう・・・ってな魂胆で開けてありますが、まだ実装はしていません。
さて、短縮コンデンサの容量・・・MMANAで試算すると「12m:35pF、10m:14pF」と算出されました。算出時の電流分布は以下の通り・・・。

まぁ、これはだ~れの参考にもならないと思いますが、とにかくアパマンハムがMMANA等のツールでアンテナ設計する場合、ある程度建物自体の「鉄筋達の要素」もフォローしないとまともな値は出てきませんよ
・・・というわけで、これが今日の作業の全貌です。はてさて、どんな結果が出たのか、次の記事でまとめたいと思います。



紆余曲折はともかく、今時点での完成品がこちら。

ケースは奮発してTakachiの難燃性のケース(SS-N90C)



さらに、なんと6回路2接点のロータリースイッチが2つです

ステルス君自体は、80m用のLWとして動作させる場合があって、数日前に「パリパリと崩れたマッチングボックスのプチ機能」(崩れた様子は直前記事にあります)であるDPの両エレメントのショートスイッチが必要なため、これを含めてロータリースイッチにまとめた次第。

マッチング部分は2つに分かれており、上記図面の左側はパリパリ崩れたマッチングボックスの中身とほぼ同様です。不平衡の世界でインピーダンスのマッチングにのみ着目したような感じ。
今回のオマケ実験は、右側です。スルー・ルート(一番右)とショート(一番左)はお決まりとして、何やら怪しげなコンデンサ・・・これが短縮コンデンサです。500V耐圧のセラコンを使っています。
ステルス君2号は、結局は15mのフルサイズDP(その先にローディングコイルがあって40mにもマッチングしています)ですから、短縮コンデンサの狙い目は12m/10mのマッチングです。これが上手く機能すれば、ワニ口DPと「SAYONARA」できるかも・・・というわけです。
さらに緑の部分・・・ここには17/20m用の延長コイルを入れてみたらどうだろう・・・ってな魂胆で開けてありますが、まだ実装はしていません。
さて、短縮コンデンサの容量・・・MMANAで試算すると「12m:35pF、10m:14pF」と算出されました。算出時の電流分布は以下の通り・・・。

まぁ、これはだ~れの参考にもならないと思いますが、とにかくアパマンハムがMMANA等のツールでアンテナ設計する場合、ある程度建物自体の「鉄筋達の要素」もフォローしないとまともな値は出てきませんよ

・・・というわけで、これが今日の作業の全貌です。はてさて、どんな結果が出たのか、次の記事でまとめたいと思います。
百均タッパーは一年草・・・
2012-09-26
今日も夕暮れの中、帰宅することができました。ローバンド用のカウンターポイズがベランダの手前側から外れてしまい、「洗濯の邪魔
足に引っかかって危ない
」と家人に叱られていたため、コンクリ用の釘を打って絡げて固定した後、まだ薄明かりが残っていたため、10m用のビニール線DPを張ってDXの様子を覗き見。クラスタに上がっていた英国は流石に聞こえなかったものの、F、HB、9A・・・と、久々にEUの信号を聞きました。TS-590で初めての欧州ワッチ
ところが、ワニ口の付いたDPを取り付ける際に「バラン兼マッチングボックス」を強く掴んだら、メリッと音がして蓋が割れてしまいました。毎日の日光浴と風雨で傷んだタッパーの断末魔
結局、そそくさと取り外して「工作机」に持ち帰りました。

銅箔テープが貼ってある箇所は何ともないのですが、蓋の部分を含めてその他の部分がパリパリ状態・・・昨年の製作時点からほぼ一年経過でこの有様ですから、題名の如く「一年草」といったところ。でもまぁ、よく保ったと言えるでしょう。
右にあるのが、3個組で売っていたため保管されていたタッパー。こいつに載せ替えるのは簡単でしょう。ただ、このアンテナチューナもどきもよく見てみるとちょっと改修したくなる部分があります。ソータバランがちょいと巻き過ぎ(結果的に40mまでなら、こんなに巻かんでも・・・)、個々の部品の位置関係が悪いため窮屈、コアがデカ過ぎ(何W仕様なの
)など、結構気になる部分があります。
また、今のステルス君2号では40m+15mという2バンド仕様ですが、「短縮コンデンサで多バンド化」というテーマも抱えているため、この辺りも包含できるようなもの・・・ステルス君2.5号を製作するのも有りかなぁ・・・と思うに至りました。
ケースの大きさは同じ程度がいいんで、今からもう少し仕様自体を見直してみようかと思います。幸い、中の部品達は生きていそうです・・・やれやれ、コンテストの前って、いつもこうなのね・・・



ところが、ワニ口の付いたDPを取り付ける際に「バラン兼マッチングボックス」を強く掴んだら、メリッと音がして蓋が割れてしまいました。毎日の日光浴と風雨で傷んだタッパーの断末魔


銅箔テープが貼ってある箇所は何ともないのですが、蓋の部分を含めてその他の部分がパリパリ状態・・・昨年の製作時点からほぼ一年経過でこの有様ですから、題名の如く「一年草」といったところ。でもまぁ、よく保ったと言えるでしょう。
右にあるのが、3個組で売っていたため保管されていたタッパー。こいつに載せ替えるのは簡単でしょう。ただ、このアンテナチューナもどきもよく見てみるとちょっと改修したくなる部分があります。ソータバランがちょいと巻き過ぎ(結果的に40mまでなら、こんなに巻かんでも・・・)、個々の部品の位置関係が悪いため窮屈、コアがデカ過ぎ(何W仕様なの

また、今のステルス君2号では40m+15mという2バンド仕様ですが、「短縮コンデンサで多バンド化」というテーマも抱えているため、この辺りも包含できるようなもの・・・ステルス君2.5号を製作するのも有りかなぁ・・・と思うに至りました。
ケースの大きさは同じ程度がいいんで、今からもう少し仕様自体を見直してみようかと思います。幸い、中の部品達は生きていそうです・・・やれやれ、コンテストの前って、いつもこうなのね・・・
