DE JP3VGE

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？

2019年12月1日日曜日

430MHz磁界ループアンテナの試作2号機

前回の1号機でバリコンの必要性を大きく感じていましたが、一つ思いついたので早速2号機を作りました。

コンセプトとしては、コンデンサ部を2枚の銅板にして、その間隔を樹脂ボルトにより調整する。(写真では締め切って銅版の隙間が閉じきってます)

前回よりコンデンサ部の面積も大きくした為、430MHz同調時の間隙が4mm程度になりました。これにより50W出力に耐えられる可能性がでてきました。

ボルトの締め付けによる微調整が可能となったため、同調が大分楽になりました。試しにどの範囲まで調整可能か間隙を色々試してみましたが、450MHz～170MHzぐらいまで同調可能でした。尤も、170MHz時は間隔がコンマ数ミリなので送信に耐えられそうにありませんが…

５０Ｗ送信試験クリアしました。ただNanoVNA測定時と違って1.2～1.3程SWRが立ちました。フロートバランなどの対策をしても良いかもしれません。

高耐圧15pFのコンデンサを追加すると145MHzでも使用できそうでした。ただ給電ループが若干小さいみたいで少し大きなものに付け替えないとSWRを落としきれない感じでした。

受信性能ですが、ハンディーホイップよりは断然良のが分かってきました

結論
コンデンサ調整方法と耐圧の問題は一応クリアできましたが、設置場所を変える度に調整が必要など扱いにくい印象は変わっていません。そもそも５０Ｗ運用には無理があり、ハンディー専用と割り切ってポリバリコンで製作してみても良いきがしてきました

MEMO
スミスチャートの共振部の円を小さくしたいなら給電ループを小さく
共振円を大きくしたいなら給電ループを大きく
共振周波数を大きくしたいならコンデンサ容量を小さく
共振周波数を小さくするならコンデンサ容量を大きく

2019年11月27日水曜日

430MHz 磁界ループアンテナの試作

前回、430MHzの八木アンテナを作ってその後もご機嫌で運用しております。
144MHzも八木アンテナを作ろうかと思ったのですが幅が1mになるのがどうにも嫌で小型化できないかと考えていました。そこでひとつ思い至ったのが磁界ループアンテナです。サイズの割には性能がそこそこあるような評判なので試してみたくなりました。
そこで、まずは手のひらサイズの430MHzで試作してみることにしました。

こんなのです

1作目
コンデンサ部を銅版と円形パイプ(銅)の溶接で接合して作ろうとして0.5mm厚パイプを溶かして失敗

2作目
コンデンサ部を平らに潰した銅パイプに変更して作成、給電部を作成。

細かな半田付けをおこなうも、その後ループ作成時に銅線が千切れてしまいコネクタを無駄にする。

3作目

コネクタをしっかりしたものに変えて再度作成、銅の半田付けに苦労するもなんとか形にする。

調整作業
(現状の)結論から言えば作るのより大変でシビア、再現性なし。

写真の緑▽1は433MHz

ザクっと形にした状態でNanoVNAで測定すると520MHzあたりで共振しているのが分かりました。その後コンデンサ部を平行にして間隔を1mm以下程度にすると430MHzクラスに調整できることが分かりましたが、安定させるのが難しいのです。
要素としてコンデンサ部の間隔、温度、周辺のモノの影響が大きい。

最終的に、結束バンドで大体に調整したあと、コンデンサ部に1滴のホットメルト(接着剤兼、誘電体替わり)を垂らして、ライターで暖めたり冷やしたりしながらコンデンサ部の間隔を調整して433MHzに共振させました。

最後に
受信に関しては今後様子見でなにか特記すべきものがあればレポートを残しますが、送信に関してはエアバリコン1mmの耐圧なので50W運用など土台無理というものでしょう…
送信試験も受信運用後としますが、ハンディー機の5Wなら問題はなさそうでした。

磁界ループの原理を理解していないので、どうすればコンデンサ間隔を大きく取れる(コンデンサ容量を小さくできる)のか分かっていないので、その辺も課題です。

他の磁界ループを自作されている方が、皆コンデンサ部をバリコンで製作されているのは狭帯域であることと、微調整が困難だからというのも体感できました。

受信・送信の試験次第ではありますが、適切なバリコンの入手が無い限りこの先の試作は無いと考えています。

2019年11月17日日曜日

430MHz 3エレ八木アンテナの製作

前回、試作アンテナの出来の良さに気を良くした為、実用に耐えるものを作りました。

ラジエーター部の加工(今回は半田付けの為、銅パイプを使ってみました)

前回は給電部をM型コネクタ直結にしたのを、今回は同軸ケーブル直結に変更したため、アンテナの実行長が前回と変わってしまいました。
ラジエーター部完成後、再度MMANAにてシミュレーションしなおしてディレクターとリフレクターを制作しました。

結果的にゲインとサイドの切れは良くなっている模様。
ただ、リフレクターの距離が5cm程伸びてしまったので、コンパクトさが無くなった。

前回同様、ミリ単位以下の削りと位置調整により、なんとかCW,SSB帯をSWR1.0に追い込むことができました。(ここが一番大変)

以下備忘録

精度良くつくると写真のように、430～435MHzの緑色の円弧が中心付近に現れます。
この円弧を上に動かしたいときは、ディレクターを0.5mm程削ると半メモリ分程動く。
円弧を時計回りに動かしたいなら、ディレクターをラジエーターから僅かに離す。
円弧を反時計回りに動かしたいなら、ディレクターをラジエーターから近づける。

登録: 投稿 (Atom)