NOBUYUKI-LAB

無線テクニカル工房と郡山歴史散歩

NEW ARTICLE
NanoVNA -FV2 1GHz 越えの電波を見る
  • ジャンクで作るアマチュア無線機器（無線テクニカル工房）アンテナ製作　他）

ジャンクで作るアマチュア無線機器（無線テクニカル工房）アンテナ製作　他）

ジャンクで作るアマチュア無線機器（無線テクニカル工房）アンテナ製作　他）
  • 技術工作の情報（無線編）

活動範囲

  • 趣味と健康を兼ねて小高い山へハイキングをしていますが、福島県中央部は比較的登りやすい山がたくさんあり、その中で無線伝搬に適した山を紹介すると同時に使用したアンテナや無線機、電源バッテリーの製作記事を紹介します。
  • 関東方面にロケーションが良いのは郡山から近い　宇津峰、蝦夷嶽などが20分程度で登れるベストな山です。
  • 宇津峰は郡山市田村町谷田川登り口を車で最終駐車場まで行けます。山頂までは徒歩20分山頂に東屋があり雨が降っても退避できます。   歴史の山　宇津峰　参照   http://nobuyuki-lab.com/2019/11/04/post-52/
  • 蝦夷嶽は須川空港の東,狸森より元福島空港カントリークラブ（現在ソーラー基地）入口に付近に路駐して10分程度で山頂です。展望台があり東以外は開けています。
蝦夷嶽展望台　福島空港が西側に木の陰に確認
北には郡山市の市街地が遠くに見える。目を凝らすと安積山や安達太良山遠くには吾妻山　郡山では見えない双峰の磐梯山も見える。

  • 使用Rig

  • アンテナ 430MHz と無線機 Ｓｅｔ

 

登山Kitは総重量6kg　Li-ion電池は強力です。　144MHzPA  とファンの付いている430MHzPA    　中央はＳＷＲ計    上部中央に挟まっている2Wのハンディ　他はLi-ion電池　　アンテナとアルミポール加えると8kgを超えます。登山姿はまさに「御爺さんは山に芝刈りに」スタイル。

ジャンクで作るアンテナ　４３０MHz

  • 基本的にゴミ箱（ジャンクＢｏｘ）で作れるものを紹介いたします。
  • 材料は捨てられているＶＨＦのアンテナ、ジャンクＢｏｘにある同軸ケーブル（5D2Ｖ）３ｍｍ×12ｍｍねじ・ナット
  • 購入品　電気工事用隠蔽ＶＰパイプ（17φ）ＶＰパイプホルダー９ケ（両サドル）Ｔ型ホルダー（20φ）
  • ジョイントホルダー２ケ（20φ→17φ）

組み立て説明

  • TV　ANTを流用したラジェーター部　4ケの穴はエレメント用とUバランの引き出し穴に使用。邪魔にならずいい具合ですUバランの同軸は5D2V 1/2λ（25㎝前後）200Ωを50Ωにする場合は(偶数/4λ×0.66）ですが、あえて3/4λ（34ｃｍ）としてトライしました。
  • 上記検証は推定です。結果オーライですみません
  • 波長（λ）は　30000/433＝69.3cm   これの3/4に短縮率0.67をかけると約34ｃｍになります（被覆部までの長さ）SWRメーターを見ながら調整してください。0.67がベストかどうかは不明ですがインピーダンスはーj側に寄っているようです0.714くらいあるのかな？。
  • ラジェータ部でSWRが1.5±20％以内であれば導波器 1とラジェターの間隔で微調整する。どうしても1.5以内に収まらない場合は導波器の長さを調整してください。導波器1の代わりに導波器2を取付けて確認する。導波器は１～8まで徐々に短くすればいいので、導波器1は導波器8として先頭に導波器７とした一番短いエレメントと同じ長さにして取り付ける。
  • 導波器と反射器のエレメントは17φの電気工事用のパイプをブームにして両サドルのクランプにアルミパイプを3φ×15でナット止めです。　ブームをマスト又はスタックブームへの取付はT型のホルダーで固定、このおかげでスタックへの組み立てがあっという間で、登山の汗が乾く暇がありませんHiHi

  • ラジェーター部の配線は同軸の被覆編線をすべて半田付けして、芯線を上記のように半田付けします。ラジェーターの取付時には古いエレメントを流用してもOK、その際エレメントの中に入っているネジ固定の金具（白色）を忘れずに
  • ラジェーターの長さは指定寸法とうりにすることSWRが下がらないからと言ってむやみにカットしない事。
  • 微調整はUバラン？の同軸の取付角度や取り付け方向でも変わります。
  • ラジェータが200Ωの場合１/4λなので50Ωですが、今回は73Ωから50Ωへの変更でバランを3/4λとしました。バランをループ状にした事と給電部をシュペルトップ構造にしたのも効果がありか？　SWRが１：１程度 ?まで下がりました。
  • シュペルトップの同軸がエレメントからチョロチョロ出ているので最終的に200Ω（FD)のエレメントにしたいです。

  • シュペルトップ加工

  • 同軸コネクターの付け根で絶縁被覆部の一部はがし、編み線に銅箔テープを巻き付けはんだ付け後収縮チューブで固定、1/4λでM中継コネクターで接続する。（後でこのM中継で泣かされます）またシングルのアンテナをスタックにするとSWRの変化があるのでサイド調整が必要（導波器1と輻射器の間隔を調整すると改善される場合があります）
　　　　　　
1）エレメントの長さ 2）　エレメントの間隔
反射器 360ｍｍ 反射器 150ｍｍ
輻射器
輻射器 335ｍｍ 85ｍｍ（80）
導波器　1
導波器　1 305ｍｍ 110ｍｍ（120）
導波器　2
導波器　2 295mm 125ｍｍ
導波器　3
導波器　3 280ｍｍ 130mm
導波器　4
導波器　4 275ｍｍ 135mｍ
導波器　5
導波器　5 270ｍｍ 140ｍｍ
導波器　6
導波器　6 268ｍｍ 150ｍｍ
導波器　7
導波器　7 265ｍｍ 175mｍ
導波器　8
導波器　8 265ｍｍ

全長　　1200

 ｍｍ
○　スタックは（　）寸法でマッチング

  • スタックKit　430ＭＨｚ

  • コネクターと同軸を除きホームセンターでの材料を使う。
  • コネクター♂　5Ｃ2V　2ケ　コネクター♀　1ケ　同軸5Ｃ2Ｖ80ｃｍ　2本　17φ連結パイプ（中間でカット）

  • コネクターを取り付けた同軸をコネクター♀に半田付けする

  • ホームセンターで購入した連結パイプを中央のリブを残し中央から切断

  • コネクターメスをパイプの中央のリブにねじ込み固定後エポキシで接着
接着後に収縮チューブで保護しテープ巻き付け、接着硬化後にコネクタ♂２ケを各ケーブルに接続する。

  • 整合同軸の長さ

  • スタックにするにはＴ型ホルダーをブームのバランスがとれる場所に取付る。スタックキットは3/4λの75ΩケーブルでOKです。5D2V給電で433ＭＨｚでSWR1：1.2です。　ビームの切れ具合は都内の局と埼玉西部の局であればＳ３程度は完全に聞き分けます。
  • すでに作成した10エレの八木アンテナはほぼ50Ωで整合されています。上記スタックキットの5C2Vは半分に切断して35cm×2本（3/4λ）の長さで50Ωに整合させる（30000/433×3/4×0.66）
  • 50Ωに整合したアンテナに75Ωを取り付けると50Ω/75Ω＝0.67となる。スミスチャート上で奇数/4λのケーブルを接続した場合、50Ωを1としてインピーダンスが反転し1.5となり75Ω×1.5＝112.5Ωでパラ接続の為 112.5/2＝56.2Ωでほぼ50Ωで整合致します。
  • スタックのアンテナ間隔は1λ（70ｃｍ）としました。

  • 使用感

  • ジャンク箱とホームセンターでメーカー製並みの性能が出ます。購入部品は同軸コネクターと一部電工用部品だけですから約5000円で10エレスタックが手に入りました。
  • サイドの切れは抜群でS1がフルスケールとなりますFB比はS2がS9程度でバック側に少しサイドローブが出ます。
  • こちらが標高500～700ｍの山岳移動で相手局が固定局のGPアンテナでも200kmの距離は可能。福島県の中央部から（北は岩手一関で南は首都圏）相手局が山岳移動3Wで300km離れたホイップアンテナの局でも交信OKでした。

  • 最長到達距離は10ele×２ ＦＭ通信で長野県木曽御岳移動330ｋｍ程度です。

433ＭＨｚ　ＲＦＡｍｐ　製作

    • 三菱ＲＦPowerIC M 57704を使ったキャリコン制御のリニアアンプを制作
    • 取付部品と組上げ
    • Takchi YM150のケースを使用する

    • Takachi YM150 ケース上をくり抜く　　　　　      

      • 放熱器取り付け

    • キャリコン基板

  • PowerIC　三菱製のＭ57704とキャリコン基板を取り付け　
  • その後ＡＮＴ出力コネクターはＮ接栓に変更。左のキャリコンはＳＳＢ送信時のＰＴＴ制御で駆動させる回路に変更。

  • 使用感

  • 結構簡単に組み立てられPowerも１Ｗ入力で15Ｗ出ます。３Ａ以上消費電流が流れますのでＡＮＴの整合をきちんしないと、ＩＣを飛ばすことになるのでＳＷＲメーターは必須です、夏場の直射日光は相当刺激的なのでファンで冷やすことを考えてください。
  • 使用感は2Ｗ程度ですと業務用ＨＡＭ（トラック運用の無線局）にかき消されるのがアンプ追加ですと、福島からの信号がはっきりモービル局に入感するので、好意的にチャンネルを譲ってくれます。
  • 多素子のビームアンテナ、ＰＡｍｐ、バッテリー充電。道具は揃った山にゆくぞ！

1200MHｚ　ＲＦＡｍｐ　製作

  • 三菱製Ｍ57762を使ったリニアアンプ

  • 組み立て

  • ケース加工は430ＭＨｚと同じ。計画では 430ＭＨｚと同じキャリコンを計画しましたが、ＲＦの回り込みが多く誤動作が発生、又ＡＮＴリレーを安物を購入したため11Ｖで動作しない物がありワイヤーコントロールに変更しました。

ＡＮＴの切り替えはコネクタ直下で制御した。

  • コネクター直下に取り付けた高周波リレー

Ｍ57762　を使用

    • 使用感

    • 1200ＭＨｚの信号制御がキャリコンではうまくいかずワイヤーでの接続となりましたが、ＭＩＣとＰＴＴのプラグの接続が面倒です。でもスタンバイは確実に動作するのでとりあえずＯＫ。
    • 1Ｗ入力で20Ｗ程度の出力が確認できました。1200MHzは出ている局が少なすぎ！

    • 430ＭＨｚと1200ＭＨｚ　2台揃うと強力な相棒といった感じ　　　　　　　　使うＰＡに冷却ファンをつけています。

1200MHｚ　アンテナ製作

    • アンテナ調整後（Ｕバランの長さを少し短くてＳＷＲが1：1.2迄落とした）まだ未使用です。早く暖かくならないかな１Wでも県外の局と交信できるのが目標です。
    • 結果が良ければ、今はシングルですがいずれはスタックにする予定。もっと多くの局がＱＲＶしてくれると良いんですが・・・・・そのうち1200ＭＨｚも携帯電話の会社にとられちゃうぞ！( ；∀；)

    • サンマのほねだー！
    • 給電部
    • エラジェーター部は300Ωです（銅パイプ曲げるの大変で銅テープ処理）
    • 理屈では200Ωのラジェターに2/4λの1.5D2VのUバラン（7.8ｃｍ）で 50Ωへ変換
      17Φグレーの（塩ビ）クランプでラジェーターを固定
      エレメントとブーム取り付けは430ＭＨｚと同じ。

    • 2.6φのねじ止めのエレメントとＴ型ホルダーでブーム取り付け　　　（430ＭＨｚアンテナと同じです）

    • アンテナ加工

    • アンテナエレメントと間隔
    • Ref (反射器 10 φ )                               120.0mm (長さ )                                                      0mm （間隔）
      Rd  (輻射器 110mm × 30mm 銅箔)     109.6mm                                                             48.0mm
      D1 （導波器 9 φ）                                93.3mm                                                             37.0mm
      D2 （導波器 9 φ）                                92.1mm                                                             39.0mm
      D3 （導波器 9 φ）                                91.0mm                                                             50.4mm
      D4 （導波器 9                                        98.9mm                                                             58.6mm
      D5 （導波器 9 φ）                                88.1mm                                                             65.6mm
      D6 （導波器 9 φ）                                87.2mm                                                             70.3mm
      D7 （導波器 9 φ）                                86.5mm                                                             77.3mm
      D8 （導波器 9 φ）                                85.7mm                                                             79.8mm
      D9 （導波器 9 φ）                                85.1mm                                                             84.3mm
      D10 （導波器 9 φ）                              84.7mm                                                             87.8mm
      D11   (導波器 9 φ）　　　　　 　　　 84.3ｍｍ　　　　　　　　　　　　　　　　　 92.5ｍｍ　　　D12 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                             94.2mm
      D13 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                             98.7mm
      D14 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                           104.0mm
      D15 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                           104.0mm
      D16 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                           105.0mm
      D17 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                           105.0mm
      D18 （導波器 9 φ）                              84.1mm                                                           105.0mm
    • 下の数字はRefとRd・・・・・・・・・・の間の数字は各エレメントの中央までの寸法ｍｍ、中の数字はエレメントの長さ。
    • Ｄ12以降は同じエレメントの長さ、間隔はＤ14以降共通の間隔でエレメントを取り付ける。
    • 昨年に未調整のアンテナで実験しましたが、ひたすらにＣＱを出して気長に相手を待つだけ。これが結構つらいんです。430ＭＨｚの1割でも On  Air してる人がいればいいんだけどなー。（今年のブラシアップのアンテナが楽しみ）
    • 車での移動は上記の周波数のほかにＨＦも車に搭載しているので、早朝からＣＱの連呼で車のバッテリーを上げてしまったことがあるので、今は予備のバッテリー（Li-ion)30Ahを持ち込み対応しています。

HF　７MHｚ　モービルホイップの製作

    • 外観
    • アルバイト通勤でバイパス走行、信号もなくのんびりＨＦの運用

    • ミニカーの左後ろに2ｍを超える7MHｚアンテナSWRは 7150MHzで1.１です。

    • コネクターベース部は6ｍモービルホイップの廃品を使用。センターローデングコイルボビンはエアコン用貫通パイプ25φ1.5本（ねじが切ってある）1.0ｍｍエナメル線14ｍ程度巻き込み
    • 詳細部分

    • 給電部にはコイルを25φ16ｔと670ｐFでマッチング

  • 10年以上使用していますがエレメントが細く風に柳STYLEです。駐車場の料金所や低いガードくぐるときガンガンぶつかりますが、多少のメンテナンスでリカバリー可能。帯域幅はSWR1.5で約±40kHz。アンテナチューナーは未使用です。　近年HFのコンデションが低調ですので最近は近県の各局とはご無沙汰しています。