コメット　CAA-500MkⅡでアンテナ調整

NanoVNAが出回る前はコメット社のCAA-500MkⅡがアンテナアナライザーの代表選手でしたが、Rig ExpertのAA-54を使い始めSWRだけでアンテナ調整をする難しさがR±jXが表示できPC接続でスミスチャートがトレース可能になった為、アンテナ調整が簡単になったことを思い出しました。

しかし AA-54は54MHzまでの使用範囲なので、CAA-500をしばらく使っていましたが NanoVNAの購入以後、CAA-500MkⅡとAA-54はほとんど出番がなくなりました。

NanoVNAはアンテナアナライザーとよりベクトルネットワークアナライザーですね。本体だけでスミスチャートが見れます。AA-54はPCを接続するとスミスチャートが見れます。

現域引退のCAA-500MkⅡでどこまでアンテナの調整ができるかNanoVNAと比較してみましょう

決定的に違うのはNanoVNAは測定周波数でキャリブレーション（校正）をしながら使用します。スミスチャートの右端（オープン）と左端の（ショート）それに校正用の抵抗（50Ω）で、アナライザーを校正します。各周波数ごとのCheckなので校正値（50Ω）に対して比較SWRになります。又広帯域でもリアクタンス部を含むSWRなので周波数によるズレは極めて少なくなります。

アンテナの給電インピーダンス

Z＝R+jXまたは（R-jX）は給電部 R（交流の絶対値）　給電部のインダクタンス（コイル成分 チャートの上半分 ＋）キャパシタンス（コンデンサ成分 チャートの下半分 －）の周波数における値（交流の虚数値）リアクタンス部です

アンテナの広帯域化やVHFやUHFではバンド幅が広いので広い周波数をカバーする為、共振点を広くしなければなりませんは　Z＝R+jXとZ＝R-jXを理解する必要があります

CAA-500MkⅡの校正

CAA-500MkⅡは個別の周波数キャリブレーションの必要はありません。

ダミーロードによるSWR確認

インピーダンス測定

CAA-500MkⅡ

　　　50Ωのダミーロードのスミスチャート

残念ながら200MHz～500ＭHzまでの測定はインピーダンスの表示がありません。とりあえず50Ωダミーロードで測定します。

200MHz 以下に限ってPowerSWの上のGraph ON/OFFでインピーダンス値が表示されます。

430MHzではインピーダンスが表示されていません。145MHzでもｊX 値が増えています（51+ｊ5）正確さに欠けるようですね。200MHz以下でダミーロード測定では50＋j０になるはずですが？ずれていますね。

50Ωのダミーロードでは～22ＭHzまでは51+ｊ0です。　　85～102ＭHz→51+ｊ1　　102～108ＭHz→51+ｊ3　　108～125MHz→51＋j4　　125～145ＭHz→51+ｊ5　　145MHz～160MHｚ→52+j6  　 160～170MHz→52+ｊ7　　170～195MHz→52+ｊ８　　リアクタンス部が大きく変化していますね

50Ωのダミーロードの作成

　　市販のMコネクターに100Ωをパラ接続で使用します

　NanoVNA FV2

　　　　　　50Ωのダミーロードのスミスチャート

　　　　　　　　　　　　　　　CAA-500はダミーロードで51+j5で（SWR1：1.1）NanVNAが52.8-j2.3（SWR1：1.07）でした。

144MHzでのアンテナ調整

実際のアンテナ調整145MHz/433MHzデアルバンドアンテナの測定

145.00MHz

　　　　　　　CAA-500MkⅡ

　　　　　　　NanoVNA FV2

実際のアンテナ測定

144.00MHz

　　　　　　　　CAA-500MkⅡ

　　　　　　　　NanoVNA FV2

SWR1:1.25　　　インピーダンス値　　Z＝50.0+j11.0

146.00MHz

　　　　　　　　CAA-500MkⅡ

　　　　　　　　　NanoVNA FV2

144MHz　　　　　CAA-200　　SWR1:1.3　インピーダンス値　Z＝50+j15　　　NanoVNA　　　　SWR1:1.25　インピーダンス値　Z＝50.0+j11.0

145MHz　　　　   CAA-200　　SWR1:1.3　インピーダンス値　Z＝60+j13　　　NanoVNA　　　　SWR1:1.25　インピーダンス値　Z＝59.5+j6.82

146MHz　　　　　CAA-200　　SWR1:1.3　インピーダンス値　Z＝61+j14　　　NanoVNA　　　　SWR1:1.31　インピーダンス値　Z＝64.2₋j6.10

CAA-200は　SWRは1.3で安定していますがリアクタンス部が誘導領域（インダクタンス　コイル成分）50Ωサークル+ｊ15から60Ω（内側移動）しながらループせずインダクタンス領域で変化が止まっている。これはCAA200の内部リードによるインダクタンス成分がキャンセルされていないと考えられます。50MHz以下でないと精密な調整は不可能でしょう。

やはり使用周波数でキャリブレーションした NanoVNAの精度はかなり高いですね、理想は円の中心で回転すると広帯域になります。

上記のアンテナ（デアルバンドアンテナ）の特性改善方法は直列インピーダンスを少し下げると（ANT全長く又はコイル巻き数を少なくすると中央に引き寄せられます）

CAA-500MkⅡでアンテナ調整は50Ωのダミーロードのリアクタンス部ｊXが0と見越して周波数が高くなると-X（キャパシタンス）部に振れます。R値が50Ωを少し足りない条件の場合で並列補正で適正化が可能です。50Ωを超える場合直列補正を加えることでSWRを下げることは可能です。

CAA-500MkⅡでの細密なアンテナ調整は難しそうです。周波数が低ければいけそうですが詳しくはNano VNA 活用 (Mr.Smithを使う )を参照してください

Batteryの改造

CAA-500MkⅡの電池は単三又はニッケル水素電池を使用するようになっています。外部電源は2.5φのEIAJのDCジャックが接続されるようです。電池ケース右下のスライドSW（Ni-H2）をONにすると、充電可能になります。Ni-H2電池の場合1.2V×6＝7.2で、外部電源は8V～16VのCC／△V充電になっています。

今回はLi-ionBatteryを使用します。3.8V1200ｍAを2ケ直列接続になります。CV/CC充電となります。充電電圧は最大8.4Vとなりますので外部電源は9Vのアダプターに5A程度のダイオードを接続すると8.4Vで最大となりますので改造は簡単です

改造手順

1.　電池ホルダーの取り外し。ねじ止めで取り付けられている電池ホルダーを取り外し＋（赤）と－（黒）のリード線を切断します。

2.　3.8Vのリチウム電池を２ケ　電池ホルダーを外した位置に両面テープで貼り付け、直列接続して本体から出てくる＋（赤）と－（黒）半田付け絶縁処理して本体側は終了

3.　9V1A程度のACアダプタの出力コードの片側にダイオードを直列に接続して絶縁してアダプターの改造は終了となります。

◎　Ni-H2電池の最大充電電圧は1.5Vとなります６本使いですので9Vですこの場合、本体の電池残量表示は100％です。Li-ionの場合最大充電電圧は4.2V×2＝8.4V、電池残量は93％程度になります。

改造の外観

いろいろ改造して楽しんでください