直径14cmのスパイダーコイル枠と直径10cmのアルミ放射板では、7MHz用として羽が小さ過ぎた。
7MHz用と18MHz用を巻いてみた。
左の7MHz用は、裏表逆に置いている。流石に径が小さく、7MHzに共振するまでのコイルが巻き切れなかったので、途中から巻き方を変えてようやく共振させた。(この事が悪さを生んだが、仕方ない)
聞こえ方は室内ワッチなので、外設置に比べると落ちるが外設置で聞こえる局は聞こえている。
今回の実験で、7MHz用はもっと径が大きくないとダメだという事が分かった。
個人の面白実験なので、クレーム、文句は遠慮願います。
スパイダーコイルに張り付けたアルミ板の中心に穴を開けてプラスチックネジを通す。
ところが、ナットを他の用途に使ってしまい、ボルトだけが余っている状態。
ナットだけ売っているところがないので、この際ネジ切りをして作ってしまうことにした。
6mmタップは持っているので、なんとかなるだろう。
ナットにするプラが薄い板しかなかったので、2枚重ねて瞬間接着する。
注意深く、直角にネジを切る。ここがポイントだな。
無かったら作ってしまうって、なんとかなるもんだなぁ。
これをスパイダーコイルに通して閉めてみた。具合は良い。
後は線を巻けば形が出来る。
実に不思議なアンテナの作り方。
スパイダーコイル枠を作って、コイル内径にあわせて放射版を張り付けたところ。
最初は「冗談・半分の・アンテナ」、
いざ実際に作ってみると「常識・外れの・アンテナ」
面白いことに、聞こえるし実際に飛ぶんですな、これが!!
今までは直径26cm以上のものを作っていたが、今回は直径14cmの小型にしてみた。
なので、18MHz用と思っていたが、スパイダーコイルの巻き方を工夫するとなんとか7MHzにできるようだ。
たった直径14cmの7MHz用送受信アンテナということだ。
常識的に考えると、スパイダーコイルの動作はコイル内を通る磁場でコイル内の磁界の変化に比例して誘導起電力を生じさせて受信に利用するものだ。
だが、この形状は常識からみれば、空間になるべきコイル内の真中の場所をアルミ板で塞いでいる。コイル内の磁界を遮断しているので受信にも送信にも使えるわけがない・・・・と思うのが常識だろう。
今は、このアンテナが送受用に使える理屈も理論も何も分からない。
ただ、同じ動作原理かなぁと思い当たるアンテナはある。
スパイダーコイルを巻いて、内径に合わせてアルミ板や銅板を張り付けるだけ。
スパイダーコイル線の内端はアルミ板に接続している。そしてここから給電している。
マッチングはフェライトコアを使ったトランスマッチでインピーダンスを合わせている。
なるほどなぁ!と楽しく実験の最中。この実験は簡単だし、少し工作の出来る人は遊べる。
しかし、思うような成果を出せなかったからといって文句を言われるのは遠慮する。
遊ぶ人は自己責任で!!
暇だったので、地デジ用3エレヤギアンテナ(室内、強電界用)の設計をしてみた。
天気の良い土日等を利用して、いろいろ実験をしている。
今回は、JHA(常識外れアンテナ)のセッティングと試験交信をしてみた。
スパイダーコイルの内側空間に放射板を貼り付けて、Qは下がるだろうけど送信アンテナとしての機能を実験した。
グラスファイバー製の釣竿にJHAと一体化したアダプタを経由して差込み、ぐらつかないように固定する。
マッチングはフェライト利用のトランスマッチ。
jX=0の周波数が7110KHz、SWR2⇔2の帯域は130KHz。
室内実験の時は400Khzほどあったが、浮遊容量のせいかも。
北側の窓から3m弱ほど外に突き出した。軒先が近いし、高さは1階の屋根から2m程度。傾斜も45°くらいかなぁ・・・。
空は真っ青な良い天気だ。
時間は11時過ぎ~。ノイズもあったがしばらくワッチしていたらここからみて北方向の能代市の7DY局がサービスしていたので呼んでみた。2、3局に押さえられたがその後応答していただき、59との事。ほんまかいな?こんな常識外れのアンテナで235Kmほど飛んだ事になる。
その後、静岡の局を呼んでみたがカスカスでやっとコールの交換だけ出来た。
今の時期は、昼のコンデションは下がり、朝と夕方が上がってるとの事。夕方また聞こえたらよろしくと早々に終了。
それにしても、昼のコンデションが下がった状態でもなんとか静岡に飛んだ事になる。その距離430kmかぁ。
しかも、2階の屋根より下の位置で、北側窓から突き出しているから、こちらの設置環境は悪い。
それなのに、南方向の東海地方まで飛ぶなんて、このアンテナの放射パターンはどうなっているのか・・・・・面白いなぁ!
大津の局も聞こえていたがQSBがあってコールが良く解らなかった。コールを言う段になるとQSBの底になるのは、わざとそうなるのか・・・・。いつも面白い現象だ。
標準SRAと比較したら面白いかもしれない。
アマチュア無線の国家資格を取得するため勉強したANTはワイヤ系だったが、世の中にはいろいろな面白いアンテナがあり、興味をそそる。
アンテナハンドブックにも興味をそそるANTが載っていたが、ワイヤー系ANT至上主義者には理解出来ないだろう。「こんなものから電波が出る訳が無い、インチキだ詐欺だ」とわめきちらす姿が目に浮かぶ。
でも、興味を持って実験するのはアマチュア無線家の特権であり、間違いや失敗をしても誰からも非難、批判を受ける筋合いはない。
≪アンテナハンドブックより一部抜粋:JA6HW角居OM記≫
電波が飛んで行けばOKなのだからクラウスの考えは魅力的だ。ただしHF電波をだそうとすると、どうしても大きくなるようだ。
もっと小さく出来ないもんか検討してみよう。
共振部をLCにしてみた。
次は伝送線路部・・・・これは省略して直接空中線部に接続してみよう。
空中線部・・・・定在波はのせなくて良いようだから、極端に小さい放射部にしてみよう。
真似するのは自己責任で!
最近、同軸ケーブル長とアンテナの抵抗値に関して、とても参考になる記事を見つけましたのでご紹介したいと思います。
ケーブル先端にくっつけた抵抗値(アンテナの抵抗値に置き換えてOK)の種類に応じた、ケーブルのリグ側のインピーダンスの振る舞いです。面白いですね、
こんなに変化するなんて、スタックアンテナとかQマッチ設計でもしない限り、考える事は少ないと思います。
1/4λ長だと
1/8λ長だと
1/2λ長になると
同軸ケーブルでも、こんなに変化するとはビックリでしょう! 同軸ケーブルは長さに関係ないと思われがちですが、実は・・・・です。
これは、事実なのです。この変化を考慮して同軸長を決めるのが正解です。
この記事のURLは
http://take103.blog.fc2.com/blog-entry-34.ht
です。
インピーダンス表示は1/4、1/8、1/2長の結果の表示ですが、とても参考になりますね。
3日夜半から4日にかけて暴風が吹き荒れ、SRAは降ろしていましたが、約11mの3段接続単管ポールが柳のようにしなり、今にも折れるかとヒヤヒヤものでした。ナイロンロープのステー線を張っていたので、かろうじて持ちこたえましたが、考えてみると建立から約5年経過しているので、金属疲労を考慮する必要があろうかと思います。(単管は約10年位もつとの情報もありますが、どうなんでしょうね)
暴風に備えて、新しいアンテナポールを考えています。
高さを可動出来るようにするのが第一の目標です。1段目は単管を並列に使い、2段目はどうしようか、可動の仕組みはどうしようか、その上に3段目を作るか作らないか、何にしても10mは欲しいところですが、暴風情報がでたら、簡単にたたんで4m程度以下にしてしまえるようにアイデアを練っています。
八木・宇田アンテナの利得性能を追求しないで、地デジハイバンド帯域をビームパターンでカバー出来るだけのナマクラ八木・宇田アンテナを設計してみました。
能代は、秋田朝日放送の40ch(632Mhz)~NHK教育の53ch(716Mhz)のようですので、630~720Mhzまでをカバー範囲とします。
【設計データ】
【製作図面】
エレメント線は100均の園芸用アルミ線(太さ3mm)を使うこととします。
太さ3mmなら、銅線、真鍮線でも構いません。
ブームは、これまた100均で適当な木材を探して穴をあけるか、溝を切ってエレメントを埋めます。木材でなくても塩ビパイプでもいいし、20cm程度の長さがあれば間に合います。
同軸もF型コネクタ付き3m程度のを100均で調達します。(これは300円商品)
これで合計約500円。
こんなに安い費用で地デジアンテナが出来てしまって良いのでしょうか!
このアンテナは強電界用だと思います。もし室内で映りが悪い場合はベランダや窓の外に設置すればかなり改善すると思います。
何しろデジタルは映るか映らないかしかないので、実験してみないと分からないです。
前記事のデータに基づき、具体的な寸法をマンガにした。
受信用なので、かなりアバウトに設計しています。
ナマクラ八木アンテナになったが、470~570Mhzまでの広帯域を目標にしたので仕方がない。
エレメントの直径は10mmを使用した。
弱電界地域では苦しいかも知れないが、100均を利用すれば500円位で作れるのでお試し感覚かな。
デジタルはアナログと違って、映るか映らないかのどっちかだから、高ゲインアンテナでなくても良い場合もある。
多素子ヘンテナの広帯域化は難しいので、4エレ八木アンテナでやってみました。
ビーム性能をピンポイントに絞らず、全体的にナマクラに設定すると470~570MHzまでビームパターンを維持できました。受信用なのでこれでも何とかなるでしょう。
エレメントは直径10mmのパイプを使用します。
100Mhzもの帯域をカバーする3エレ以上の地デジ用ヘンテナを設計していたが、当局には困難である事が解りましたので断念します。
どう設計しても、100MHz帯域の上限、下限の性能はみるも無残な数値にしかなりません。
中央周波数帯は素晴らしい前方利得とF/B比を引き出せましたが、インピーダンスがアンマッチングです。その点はトランスを使えばどうにでもなりますが、
当局の腕では帯域幅だけはどうしようもありませんでした。
インピーダンス、その他を無視して前方利得だけにこだわれば約9dBまで引き出しました。あるいは、F/B比にだけこだわれば約18dBになります。
ほぼ1日中設計アプリとニラメッコしていましたが、モグラタタキのような感じで、あっちたてればこっちたたずでどうにも上手くいかず、疲れました。もう飽きました。面倒くさ。
極め付けは帯域幅の広帯域化は、当局には無理だと解って嫌になりました。
ヘンテナは水平エレメントを広めにすれば広帯域になるというネット情報を見つけたので様々試してみましたが、さすがに100MHzのカバーは出来ませんでした。
もう降参!\(◎o◎)/!
当局の腕では、先に設計した2エレヘンテナが限界です。この場合も中心周波数帯ほど性能は良いですが、470MHz帯は危ないので、やっとなんとか使えるのは480MHzから570MHzまでです。
ま、言い換えればヘンテナはそれだけ鋭いQ値を持つアンテナだと言えるのでしょうね。
地デジ用は受信だけですので、多少性能数値を落としても広帯域になっているのが必須条件ですが、ハム用では送受に使うのでポイントを定めて性能を追及することになります。
今回は、432.5MHzを中心周波数にした2エレヘンテナを設計してみました。
フロントゲインは6.83dBあります。
F/B比が7.3dB、
jXが0で輻射抵抗が50.7ΩのときSWRは1.01
まぁまぁ、いいんでないかい。