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2013年11月10日 (日)

50MHz 2エレΣビームアンテナの製作

50MHzはアローラインを使ってきましたが、何か物足りなさを感じます。
しかし、ベランダに八木アンテナやHB9CVを設置しようとすると、それだけでベランダを占有してしまい、
他のバンドのアンテナが設置できません。そこで、少々コンパクトな2エレのΣビームアンテナを
作ってみることにしました。

Σビームとは、Vビーム八木アンテナのエレメント先端を折り曲げ、ギリシャ文字のΣの形に
したものです。開局当初に28MHzで作り、結構楽しめた経験があったので、これに決めました。

まずは、アンテナシミュレータMMANAで大枠のサイズを決めます。
エレメント間隔は、80cm。ラジエータが1.617m、リフレクタが1.7mでちょうど共振しました。
エレメントを折り曲げているせいか、1/4λ×短縮率よりエレメント長が計算上長くなっています。

Sigma_figure_3


給電インピーダンスは計算上約18Ωになるので、ヘアピンスタブ等によるマッチングが必要です。
F/B比の計算値は約15dBです。指向性パターンは下図のようになりました。

2ele_sigmabeam

(水平に設置した)アローラインが下図のようなパターンなので、Σビームの飛びに期待したくなります。

Arrowline


先週の3連休で材料集めや下準備を進め、昨日本格的にアンテナ製作を行いました。
組み上がった状態(今朝撮影)です。奥にあるのが、比較用に設置したアローラインです。

20131110_0001


エレメントは、曲げ加工が必要なので、パイプではなく12mm幅/3mm厚のアルミフラットバーを
使いました。多少撓りはしますが、強度はあると思います。
エレメントクランプは、15mm厚のポリエチレン製まな板を三角形に切り出して使いました。
縁の部分にエレメントをタッピングビスで固定しています。

20131110_0002


エレメントを鋭角の45°に曲げた部分です。3mm厚のフラットバーを曲げるのは結構力が要ります。
万力に挟み、堅い物を噛ませながら少しRをつけて曲げました。手作業なので、なかなか綺麗には
仕上がりません。この部分でエレメントを分解できるようにしています。

20131110_0003


先端部分のエレメント(ラジエータ用、リフレクタ用各2本ずつ)です。
ビス、ナット類はステンレス製にしています。他のアンテナもそうですが、
ネジ類はケチらないようにしています。

20131110_0004


ブームは、20mm×20mm×1000mmの角パイプです。
マストクランプは、グラス・ファイバー工研製のUブラ 35mm型を使いました。
タッパ容器に収納したバランも、ネジで固定しています。

20131110_0005


今回このバランで苦戦しました。
最初強制バランを作ろうと、FT140-#61に1.2mmエナメル線を6回トリファイラ巻きしましたが、
50MHzでのVSWRが悪くて諦めてしまいました。
仕方なく、コアをFT140-#43に変えて、1.2mmエナメル線を15回バイファイラ巻きした
フロートバランを作りました。

20131110_0006


組み立て、調整などやっていたら、夜遅く22時近くまで掛かってしまいました。
50.0〜50.5MHzぐらいまでは、リグで測ったVSWRは1.0です。それ以上の周波数は
見ていません。

一段落したところで、リグをつないでバンド内をワッチしてみます。
ラグチューしている局を聞きながら、アンテナをΣビームとアローラインを切り替えて比較。
期待とは裏腹に、両者に大して差がありません。気持ちアローラインの方が強いように
感じられます。指向性の関係でしょうか。
Σビームを回転させると信号強度が変わるので、一応指向性らしきものはありそうです。

しばらくして、CQを出しました。なかなか応答ありませんでしたが、兵庫のOM局からお声がけ
いただきました。奇遇にも、昨年末144MHzのアンテナを作ったときにレポートをいただいたOMです。
今回もアンテナを切り替えながら、レポートをいただきました。Σビームの方が若干強いとのことです。
SSBではSメーターが安定しないので、AMに切り替えてまでレポートをいただきました。
もう一局、大阪の方とQSOをしました。やはり、Σビームの方が強いとレポートをもらいました。
何かスッキリはしませんが、結果良しなのでしょうか。

そして今朝ワッチしたら、50.1MHz付近でCWのパイルになっています。
どこかDXがでているのでしょうが、弱くて聞こえません。
少し下でも、JAの局が次々呼んでいます。弱いながらもKH7Y(ハワイ)が聞こえます。
ダメ元で呼んでみると、3回目ぐらいでミスコピー無くピックアップしてもらえました。
自作したアンテナでDXができると、気持ちが良いものです。
雨が吹きかけてきているので、昼前にはアンテナを下ろしました。

その後フロートバランの特性を調べて見ましたが、どうもこれがくせ者のようです。
測定が悪かった可能性もありますが、平衡度は悪い上に、通過ロスがありそうです。
アローラインと大差無く、何かスッキリしなかったのは、このバランでのロスが原因
かもしれません。課題が一つ残ってしましました。

今日はここまでになりました。

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