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2017年3月19日 (日)

144MHz 5エレ八木を改良

三年近く144MHzの5エレ八木を使ってきました。
 過去の記事:144MHz 5エレ八木の製作
このアンテナでも、それなりに電波は飛んでくれていましたし、コンテストでも入賞することができました。
しかし、F/B比があまり良くないのと、指向性パターンにも若干違和感があります。
少しでも改善できないものかと思い立ち、MMANAを使って検討してみました。

◆◆改良のポイント◆◆

改良の目標としては、以下の2点です。

①F/B比の改善(F/B比 20dB以上に)
②広帯域化


◆◆再設計◆◆

MMANAの最適化 (Optimization) 機能を駆使して、設計し直しました。
今回も2X209Aのエレメントをそのまま流用するので、エレメント長は変えずに、エレメント間隔だけで調整します。
また広帯域化を図るため、設定条件でBand Settingも144.00〜145.00MHzとしました。
これでF/B比にややウエイトを置いて、最適化させました。
目標の給電点のインピーダンスは、これまで作ってきた6エレ八木や5エレ八木と同じ、約26Ωとしました。

色々試してみて、第1ディレクタに2X209AのD2(赤)を、第2ディレクタに2X209AのD3(橙)を、
第3ディレクタに2X209AのD6/D7(無色)を使うことで、割と良い結果が得られました。

それで、出来上がった寸法がこちらです。

20170319_0001

Real Ground、地上高2mでシミュレーション結果はこちらです。

20170319_0002

 Ga=11.41dB、F/B=23.41dB、Elev=9.6°

サイドローブが大きく出ていますが、アンテナの向きをほぼ固定で使いますので、
サイド方向が切れないのは不問とします。
エレメント間隔をもう少し広げたりしたら、もっとサイドローブを小さくすることができましたが、
ブーム長が2m以上になるので不採用としました。

ちなみに、これまで使ってきた5エレ八木のシミュレーション結果です。

20170319_0003

さらに、同じ条件で過去使ってきたアンテナと比較してみると、このようになります。

            Ga(dB)  F/B(dB)  Elev(°) 
ダイヤモンド5エレ八木  9.43   17.65    9.8
2X209A改造6エレ 11.74   19.46    9.5
2X209A改造5エレ 11.01   18.14    9.6
今回の改良版5エレ   11.41   23.41    9.6

このように、シミュレーション上ですが、F/B比を大幅に改善することができました。


◆◆アンテナの製作◆◆

ブームは以前作った6エレ八木のアルミ角パイプ (20mm×20mm×2000mm) を流用しました。
今回の5エレ八木で使わないネジ穴は、組み立て間違い防止のため、テープを巻いて目隠しをしました。
穴開け加工箇所が少なかったので、あっという間に作業は終了しました。
組み立てた状態では、こんな感じです。

20170319_0004


◆◆VSWR◆◆

シミュレーション結果の寸法でそのまま組み立てましたが、非常に良い結果が得られました。
144.00〜146.00MHzまで、VSWRは1.1以下です。
手持ちのSWR計では、反射電力の針が殆ど振れません。


◆◆使ってみて◆◆

飛びを試そうと、SSBで電波を出して何局かの方とQSOをしました。
ただ、以前の5エレ八木と比べて良くなったかというと、さほど実感はできませんでした。
フロントゲインはほとんど変わっていないので、仕方ないことかもしれません。
追々コンテストなどで感触が掴めるのではないかと思います。

広帯域になっただけでも、精神衛生上良くなったと思います。

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