2020年1月26日日曜日

160m 磁界ループアンテナの製作

160m用磁界ループアンテナを制作しました。
結論から書くと失敗でしたが、後学の為に残しておきます。


コンセプトとしては1mの銅パイプを使用して高さ35cm程度に抑えた極小アンテナ。
構想の段階からまず飛ばないだろうと予想。ただ、FT8ならある程度できるのではという期待がありました。
出力は10W~50Wを想定。

主な材料
・銅パイプ1m
・エアバリコン60pF
・3kV耐圧コンデンサ 計7nF程度

コンデンサ部

製作は難航しました。まずコンデンサ容量ですが、シミュレーションソフトにより5nF程度だと思っていたのですが全然違いました。また、給電ループのサイズも不明だった為、試行錯誤しながらとなりました。

特性(範囲1.90MHz~1.95MHz)

何度も半田付けをしては剥がす作業を繰り返してやっと狙いの帯域に落とし込めました。
160mでFT8ができるのは1.9MHz帯で1.908~1.910あたりらしい。

無線機に接続すると夜の7時過ぎだった為、室内設置でもFT8信号をキャッチ。
落ち着いて出力を5Wに設定。いや、念のために3Wに設定。SWR画面を睨みながら「Enable TX」をオン。狙い道理にSWRが全然立ってない!と思ったのが束の間、2,3秒もするとメーターが右へスーッと伸びていきSWRが3を超えていきました。

すぐに思いついたのが送信による発熱ですが。ループもコンデンサも熱を持っている様子はありません。考えらるのは、体感できない熱でも特性が変わる程繊細なのでしょうか?

その後もチューナーを使ったりして試していると、どうも送信していると周波数が高い方へ共振点がズレていくことが分かりました。ならば、ズレを見越した調整をしたらどうなるか…

今回はここまで、以後打開策が見つからなければ、このアンテナは分解されていることでしょう。

追記
セラコンの温度特性について、メーカーの良品でも100度で20%程度変わる。
7000pFが1度変われば、0.2%=14pF相当
体感30pFで1kHz程度共振周波数は変わる(?)
買ったのは中華セラコンなのでこれ以上の変化でしょう。

430MHz帯の磁界ループアンテナは50W送信でも比較的安定していた。
銅によるエアバリコンだったから熱も持ちにくく容量も小さいので安定していた。


2020年1月25日土曜日

磁界ループアンテナの考察

動作原理
コイルとコンデンサの直列共振回路により共振周波数の磁界を発生させる

F=1/(2π√(LC))
・ローバンドで共振させる程LC値を大きくしなければならない

直列共振回路のQ値を大きくするには
・インダクタンス L を大きく
・キャパシタンス C を小さく
・直列抵抗 R を小さく

つまり
・ループ径を大きく
・ループ巻き数を多く
・バリコン容量を小さく
・ループ導体を銅にする

共振LCと合わせて考えるとQ値を落とさず共振周波数を半減させるには、L値を4倍にしなければならない。

コイルのインダクタンスについて
・断面積に比例(半径の2乗に比例)
・巻き数の2乗に比例
・コイルの長さに反比例
・(透磁率に比例)


2020年1月22日水曜日

中華V/Uアンテナ

安いのでついつい衝動買いをしてしまう中華アンテナ。
折れやすい、錆びやすい等の耐久性に難があるのは理解(体感)していますが、性能に関しては別段悪くない印象があります。
備忘録代わりにこれまで使用した中華アンテナのレビューを残しておきます。


NAGOYA NL-770S
アンテナ長40cm弱 セットで3000円弱
アマチュア無線を初めて最初に買ったV/Uアンテナ。
てっとり早くベランダに設置したかったのでアンテナ基台+ケーブル+アンテナ3点セットをアマゾンで買って付いてきた。
CW~SSB帯を使いたい為、144MHz帯で調整すると430MHz帯でイマイチ。430で調整すると144でイマイチ。
と、今思えばイマイチなアンテナだったが、初期投資を抑えて遊べたので感謝しています。

Empire EM-370H
アンテナ長1m 2000円強
NL-770Sから乗り換え。性能の違いを明確に体感できたアンテナ。帯域も広く調整も容易で今でも144MHzのメインアンテナとして頑張っている。


ハンディ用コピーアンテナ
アンテナ長8cm弱 500円弱
脅威の短縮アンテナ。有名なパチモノアンテナ。144/430/1200MHz帯を謳っているがアンテナアナライザーで見てみると430MHzしか使えない。逆に430MHz帯は一応使い物になる。とはいえ短かろう悪かろうなので、出番がない。アウトドア運用で長いアンテナが邪魔になる場合は便利なのだろうか。

Ut-108Uv
アンテナ長40cm 1000円弱
マグネットで固定することでアンテナとして機能する。これもまた430MHz帯しか使い物にならない。やっぱ調整機構がないアンテナは駄目ですね。

2020年1月11日土曜日

ラジオ少年さんよりエアバリコンを購入

ラジオ少年さんからエアバリコンを入手しました。

20pF x 3連 \600

耐圧のよさそうな20pFを中心に少量購入しました。
破格で譲って頂けてとても感謝です。わずかな腐食がありますが、用途が自作や試作なので問題ありません。あとで防錆袋に入れておきます。
測定してみると1セクションあたり約20pFの3セクションで合計25pF~59pFの可変。2セクションにトリマーという最低可変容量を調整するものが付いていて、トリマーを取ると1つあたり5pF程度容量が減ります。トリマーなしでは合計15pF~49pF程度かな?
トリマーの仕組みがよく分かりませんが、見た感じトリマー箇所は耐圧が低そうな感じがするので、用途によっては外したほうがよいのかな?

生まれて初めてエアバリコンを触ったのでちょっと心が躍りました。
こんな機会を頂いたラジオ少年さんはこちら
特定非営利活動法人 ラジオ少年
http://www.radioboy.org

2020年1月7日火曜日

2019年アクティビティー

2019年を総括してみます。

FT8等の新興デジタル 802交信
CW         572交信
RTTY            4交信

2018年末に免許を取得したので実質2019年からの活動開始です。
気軽に始められるFT8を足がかりにCWの練習を積み重ねてじわじわとCWにシフトしていきました。

CW初めの頃は15WMP程度でCQを出している局をワッチしてDSCW(解読ソフト)を併用しながら交信した記憶があります。
特に初交信は手が震えていたような気がします。
夏頃からコンテストにも参加を始めてみましたが、設備の差もありますが何時間もRIGに向かう忍耐力が無くて今のところ今一な結果です。

アンテナ回りの自作もボチボチで特にNanoVNAを入手してから面白いように捗っています。
色々作りたいものはあるのですが、エアバリコンが入手できずいくつか暗礁に乗り上げています。

2020年以降やりたいこと
・電話デビュー
・CWで積極的にDX
・移動運用デビュー
・LOTW登録
・なんらかのコンテストで入賞
・エアバリコン入手

こんなところでしょうか。果たしていくつ達成できるやら?

初めての移動運用

2023年6月17日(土) 移動免許が下りたので運用しに奈良県吉野の金峯神社へいきました。 途中の高城山展望台で運用する予定で早朝から電車移動。 10時前に高城山に到着し、しばらくウォッチしJS3UUU局と交信。 初めての電話運用でとても緊張しましたが丁寧に交信して頂けたので助か...