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2012年8月 4日 (土)

HFV5で18MHz (3)

最近暑い日が続いており、何もする気が起こらなかったのですが、
今日久々にアンテナ(HFV5)をいじってみました。
非常に良い結果が得られましたので、長文になりますが、
以下書き留めます。

HFV5の21MHz用コイルを使って、18MHzでオンエアしようと
していましたが、ベランダに設置の状態では調整が追い込めず、
SWRが高いままでした。
おそらく建物や手すりの影響を受けて、アンテナのインピーダンスが
低くなっていたからだと思われます。

今日は、アンテナのインピーダンスを50Ωにマッチングさせる
実験をしてみました。
インピーダンスを変換するには、トランスを使ったり、色々な
手段があると思いますが、今回はヘアピンスタブを使ってみる
ことにしました。
ダイポールにスタブ?と思ってしまいますが、仕方ありません。

さてどんなサイズのヘアピンスタブを付けたらいいのか、さっぱり
検討つきませんでしたが、ネットで調べていくうちに、何となく
分かってきました。

ヘアピンスタブ無しだと、インピーダンスは20Ωぐらいに下がっています。
これを50Ωにするには、イミッタンスチャートを使えばどんな
素子を付けたらよいか求まるようです。

スミスチャート、イミッタンスチャートなんてここまで難しそうで
避けてきましたが、ネットを見ながら見よう見まねで、付加する
素子の定数をはじき出しました。
アンテナ側にX=-25Ωの容量性リアクタンスを付けておき(エレメントを
若干短くする)、並列にX=+約40Ωの誘導性リアクタンスを付ける
(ヘアピンスタブを付ける)と良さそうと言うことが分かりました。

ここで、MMANAという有名なアンテナシミュレーションソフトを
使いました。スタブの計算もしてくれます。
R=20Ω/X=25Ω→R=50Ω、あといくつかパラメータを入れて
計算させると、18MHzでは幅3cm、長さ26.1cmとの結果になりました。

早速2mmのIV線を上記の形状に加工し、HFV5の給電点に取り付けて
みました。

201208040001


早速18MHzのエレメント(21MHz用コイル+35.5cmエレメント)を取り付け、
アンテナアナライザで測定してみると、18.05MHzでR=89Ω、X=6Ωになっています。

201208040003


アンテナをリグに接続し、SWRを測定してみると、18.068〜18.10MHz付近で
SWRが1.0に落ちています。劇的な改善効果です。

もう少しエレメント長を調整し、35.3cmとしたところで、下図のような
SWRカーブになりました。チューナ無しでも使えそうです。

Hfv5_18mhz_20120804


まだQSOはできていないので、飛び具合の確認はできていません。

今回、ヘアピンスタブで劇的な改善効果が得られましたが、難点は
マルチバンドで対応しづらいところです。
周波数によって、インピーダンスが変わりますし、ヘアピンスタブの
サイズも変わります。

当面は、シングルバンド仕様で使っていきたいと思っています。

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