PCL の再検証

2010 ( 昨 ) 年の 12 月 11 日に PCL ( Parallel Crossed Loops ) エレメントの WSM Loops が完成 しました。
結果は良好だったのですが、しばらく Single Loop へ戻して使っていました。
Single Loop でも LW から MW, 75 m Band 付近までは素晴らしい性能です。
しかし周波数が高くなるほどに明らかに Gain が落ちます。

オリジナル の ↓ PCL へ戻してみました。

PCL へ戻したところ、やはり高い周波数の Gain が少し向上しました。
設計者の解説に、
" The Important Factor is the Low Loop Inductance. "
とあります。
シングル 全周 4 m の アルミ 板 Single Loop だとインダクタンスは約 3 μH,
これを PCL へ変え全周 8 m にすると更に インダクタンス を小さくできるのですね、半分 1.5 μH かな？
また インダクタンス を小さくするためには エレメント だけではなく エレメント から Amp 入力までの太く短い配線も同様に大事でしょう。
高い周波数 13 m Band の放送局を聞いてみましたが、満足できるかどうかは別として S/N 比、Gain とも少し向上しました。

P.S.

2013 年 2月 xyz さん宅の スレッド で、この２重の エレメント、平行 ( パラレル ) に繋ぐのと 捻る ( クロス ) させるのとでは明らかに違いがあるようです。どちらが良いとかの結論は出ていないかもしれませんが、取りあえず設計通り 捻る派 のままで行きます。

PCL の製作と設置

緑字は追記の内容です。

2 作目 WSML アンプに PCL ( Parallel Crossed Loops ) エレメントを設置しました。
( 1 m × 1 m Box を２面でエレメント長 8 m )

１　ゲインのバランス .....
マンションのベランダで PCL の効果は薄いでしょうけど、第一印象では 1 m 直径の Single Loop に比べて 31m ～ 16 m Band 付近のゲインも少し上がったような気がします。
昼間に 16 m Band, 17530kHz R.Azadi, S=6, 良好に聴けます。
ΔLOOP７を使うと S=8, さすがに ΔLOOP７ に Gain ではかないません。
真昼間でも 279 kHz R.Rossii が聴けました。やはり長波の性能は良さそうです。

２　ノイズ .....
放送の無い周波数に合わせて、色々な周波数で雑音と S メータを見て判断する限りノイズ・フロアも低いようです。

３　相互変調 .....
我が家の ΔLOOP7 は LPF 対策済み、ALA1530S+ にも長波帯に中波局の影響が出ますが、WSM Single Loop １号機、PCL ２号機とも中波のオバケは未経験です。WSM Loop は Gain を抑え気味なのも理由でしょう。

※ 1 μF の積層セラミックを 0.47 μF の単板セラミックへ交換しました。
　 0.47 μF の単板セラミック、Collins 51S-1 補用部品です。
　 さて効果は？

前回のシングル・ループより高い周波数側のゲイン、全体の耐ノイズ性が多少向上？したと思いますが、鉄筋の狭いベランダではこれが限界でしょう。

アンテナ工作はこれくらいにして WSM / PCL を使って BCL してみます。

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今夜は設置した WSML/PCL で遊びたいのですが、これから忘年会です。
美味い酒になりそうです、飲み過ぎに注意

WSM Loop ２作目と PCL エレメントの製作

新たに２個目の WSM Loop 基盤と ボックス 部分が完成しました。注文していた 2N2222A が 25 個ほど到着、在庫と合わせて 32 個の中から hFE の揃った TR を選別しました。
今回も LPF が必要な時に備えて、画像手前に広い空間を空けています。

室内で試験中に消費電流を計測したら 10 V DC で 130 mA でした。広帯域 アンプ って電力消費が大きいですね。ちなみに ALA1530S+ の取説には 12 V で 220 mA の電力消費と書いてあります。

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今回は PCL ( Parallel Crossed Loops ) エレメント に挑戦しました。ベランダ 用 PCL は空間的にかなり難しいです。1 m × 1 m を２面 ( 1 m × 2 m ) で 8 m の エレメント 長、ベランダ 空間の限界です。エレメント は ベランダ の奥に引き籠ることになるので PCL 効果は少ないかも？
↓ 画像、エレメント 半分、上下反対に倒しています。

今回も分厚い 2 cm 幅の アルミ 板を使用しています。
２つの ループ の交差部分は ↓ 画像のように 2 cm 幅の アルミ 板で回転 ( 捻りを入れ ) クロス させました。この下の画像の捻りですが、当初、捻りの部分は ワイヤー にしようと思いましたが折角なので幅広の アルミ 板を使いました。見た目もこちらの方が良いですし、不要な インダクタンス 増加の防止にもなるのでは？


夕方の作業は暗く、寒くなったので中断、明日の午前中には完成するでしょう。
そう、強度、今回は ベランダ 仕様としては自信があります。骨組みは 3 cm × 3 cm の角材を使い L 字、T 字金属板で前後から固定しました。足場は セメント の重量級です。

WSM Loop, ２作目の改良点

いつのまにか２作目のケース加工が終わっています。( 笑 )
以下は改良 ( 改悪？ ) 点です。

１　Fuse の内装
　　モビ用に Fuse を付けました。

２　電源部の強化

　　WSM Loop は ΔLOOP７に比較して電力消費が大きいです。
　　ベランダで使用する時 30 m 程の 1.5C-2V という細い配線の引き回しを使っているので電圧降下があります。
　　３端子レギュレータをアンプと同じ箱に入れ、安定した電圧を確保し放熱します。
　　放熱というより空間の有効利用というのが正直なところです。
　　また ( 安定した電源が得難い ) モビでも、こちらの方が良いと考えます。

３　電気的に空中に浮かせる。( 改悪？ )
　　エレメントからアンプ、配線まで全て空中に浮いたように作動させてみます。
　　そのため BNC, RCA 両コネクターも絶縁タイプにしました。

４　エレメントは？
　　エレメントはモビ用？ベランダ兼用 ... まだ策を思いつかないので、簡易に交換できるようにしてみます。

週末に作業します。

P.S.
よく使っているケースは何かを質問されます。
タカチ のカタログの TD 型アルミダイキャストボックスで型番は TD 8－11－5 です。
以前、台北の電脳街で買ったほぼ同サイズのシリコン防水機能ケースがお気に入りだったのですが、日本製品と信じていたのですが秋葉原で見た事がありません。
従いまして当ボックスは防水ではありません。
私は最後の仕上げに風呂用シリコンバスボンドで防水しています。

アンテナ製作の病気再発！

一作目の WSML アンテナで長波の 153kHz, 279kHz の R.Rossii を聴きながら書いています。
( 前回作った私の ) WSM Loop アンテナに関しては、長波から 90 m Band 付近が得意なようです。

ΔLOOP７を７台も造った私です。WSM Loop も一台では済みそうもありません。( 笑 )
これは病気です。
今日、偶然にも 秋葉原を通る機会があったので２台目の WSM Loop の部品を購入しました。
今回も親切な主人の「 シオヤ無線 」さんで一部の TR 他 を除いてほとんどの部品を購入。

画像の部品と、ケース、しかも長過ぎて画像には写せませんが１作目で買い込んだアルミ・エレメントまで全て含めてたったの約 3,700 円です。
あくまで我流の作り方の金額ですが、費用対性能は抜群です。

トロイダルコアは FT-50 #43 を買いました。
事前計算では６回巻くと設計図の 18 μH になります。
今回は安全のためヒューズも買いました。

さて、２台目をどこに設置するか？
それが最大の問題です。
何の目的で２台目なのか？
自問自答ですが一応モビ用とします。

P.S.
よく使っているケースは何かを質問されます。
タカチ のカタログの TD 型アルミダイキャストボックスで型番は TD 8－11－5 です。
以前、台北の電脳街で買ったほぼ同サイズのシリコン防水機能ケースがお気に入りだったのですが、日本製品と信じていたのですが秋葉原で見た事がありません。
従いまして当ボックスは防水ではありません。
私は最後の仕上げに風呂用シリコンバスボンドで防水しています。

おむすび WSM Loop.

早朝、明るくなるのを待って作業しました。
まずエレメントの補強は耐熱塩ビ・パイプ、それと防水処理。
夕方、防水用バスボンドが乾燥したことを確認して取り付け完了！

「 おむすび 」みたいな形になりました。( 笑 )

早速 WSM Loop アンテナ１台を使って３台の受信機で異周波数同時受信してみます。

R30A/SE-3 では長波、中波...
279kHz R.Rossii, SINPO=45444
810kHz AFN 他も問題なし。

51S-1 では短波 ...
6050kHz R.Habana Cuba, SINPO=45433
5020kHz Solomon Islands BC, SINPO=25322

ICF-2001D では FM と VHF ...
Fm yokohama 84.7MHz, SINPO=55555 送信施設まで遠いのに素晴らしい。
VHF 航空無線も良好

凄いです。
ALA1530S+ では FM / VHF まで届きません。
というより ALA1530S+ の場合は FM, VHF を抑えているというのが正しい表現でしょう。

これから機会あれば、近隣中波局の影響、発振の兆候などをチェックしてみます。

P.S.
中波のオバケ ( 相互変調積 ) をチェックしました。
これまで試した結果、中波のオバケの影響は認識できません。
ALA1530S+ も相互変調積の抑圧は素晴らしかったですが WSM Loop も大変良好です。

WSM Loop アンテナ試験

昨夜完成した WSM Loop 使いたい一心で早起きしました。
今朝は全般に静かです。
でも放送はしっかりと浮いてきました。

04:00 ～
234kHz R.Magadan SINPO=25442
2310kHz Roe Creek SINPO=25332
2325kHz Tennant Creek SINPO=35333
2485kHz Katherine SINPO=34333 USB
7200kHz R.Omdurman SINPO=23332
7450kHz R.Makedonias SINPO=35443
7540kHz Denge Mezopotamya SINPO=35443
9705kHz Family Radio Meyerton SINPO=35443

04:30 ～
5020kHz Solomon Islands BC SINPO=25442
4765kHz Tajik Radio 1 SINPO=25342
3385kHz R.East New Britain SINPO=24232
3905kHz R.New Ireland SINPO=25222
6200kHz R.Bulgaria SINPO=45444
7400kHz R.Bulgaria SINPO=45444

05:00 ～
9580kHz Africa No.1 SINPO=35443
6165kHz R.N'Djamena SINPO=32432
6165kHz Croatian Radio SINPO=32432
6055kHz R.Rwanda SINPO=34433
5915kHz R.Slovakia International SINPO=34433
4976kHz R.Uganda SINPO=45433

※ Rx: R30A/SE-3, Ant: WSML & ΔLOOP７

R.Uganda は久しぶりに良好に聴けました。

さて WSM Loop ですが非常にノイズ・フロアが低い感じです。
さすがに Gain は ΔLOOP７には敵わない Band 帯がありますが S/N 比は互角だと思います。

ますます ALA1530S+ が Noisy なのが気になります。
やっぱり私の ALA1530S+ は不調かも。

FM に限らず VHF 航空無線、こちらもちゃんと聴けます。

↓ WSM Loop エレメントの取り付け部分。


次回の工作；防水処理とエレメント部分を補強しないと。

WSM Loop アンテナの仮設置

WSM Loop アンプ箱にエレメントを付けてベランダに置いてみました。
エレメントは ２cm 幅、直径 1 m のアルミ板にしました。
また画像の通り、電源は別にした方が良かったので、計画を変更し別送にしました。

最初に長波へ、153kHz の Radio Rossii, SINPO=35443, Cool ...
120m Band, Northern Territory, 2310kHz, Roe Creek は ΔLOOP7 と同程度 SINPO=35333 です。
ALA1530S+ で全く聴けなかった Fm yokohama 84.7MHz さえノイズ無く良好に聴けます。

FM も聴けるのは嬉しいです。
ベランダ試験当日から興奮気味です。

ALA1530S+ を外して交換したので比較できないですが、ノイズが少なくて、とてもいい感じです。

WSM Loop アンプ部分が完成

WSML あとは電源ボックスとエレメントです。

かなり手抜きっぽい感じになりました。
全面ベタ・アース基盤の製作は アンテナ分配機 の製作から２つ目ですが、教訓・反省点が多く、いろいろとノウハウがありそうです。

ただユニバーサル基盤の電子工作に比べ、こちらの方がハンダ付けは楽で、製作自体の面白さがあります。

まだ火を入れていません。
次回の工作で電源部が完成したら、簡易エレメントを付けて試験してみます。

アンテナ・エレメントは幅の広いステンレスかアルミの板を使ってインピーダンス インダクタンスを下げる努力をしてみます。
素人的な感覚ではインピーダンス インダクタンスを下げる理由よりも、板エレメントの方が製作が楽で、強度が取れるのではないかと思っています。

そもそも設置場所がないので、一時的に簡易設置の ALA1530S+ と入れ替えてみますか。

P.S.
DFS さんからのご教示で、超難度の高い LPF は外しました。

WSM Loop ケースと実態配線図

実態配線図より先にケースに基盤、M プラグ、アンテナ・ジャックなどを付けてみて、
実態配線図へ反映させます。


WSM Loop 実態配線図を書いてみました。
まだイメージ段階です。

左側の空き地は LPF 回路が必要になった時の為に空けています。

設計図と違う点：
DC 電源は 3C-2V 信号ケーブルに載せて送ろうと考えています。
９月に購入した RPA-1 では、電源が別回線仕様ですが、改造して電源を信号ケーブルに重ねて送れるようになっているので真似てみます。

P.S.
RPA-1 だけでなく ΔLOOP７ アンプへの電源供給方法も同じです。
RPA-1 の場合、どちらでも選択できる設計という意味です。

P.S.
よく使っているケースは何かを質問されます。
タカチ のカタログの TD 型アルミダイキャストボックスで型番は TD 8－11－5 です。
以前、台北の電脳街で買ったほぼ同サイズのシリコン防水機能ケースがお気に入りだったのですが、日本製品と信じていたのですが秋葉原で見た事がありません。
従いまして当ボックスは防水ではありません。
私は最後の仕上げに風呂用シリコンバスボンドで防水しています。