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2017年3月の5件の記事

2017年3月20日 (月)

2017/3/18〜3/20のQSO

3/18は夕方から144MHzを聞き始めましたが、夜に珍しくJT65の電波が聞こえてきました。
JG3MBL局のCQでしたので、コールさせていただきました。
その後CQを出したら、JA3QMY局からコールがあり、JT65で合計2QSOしました。

3/19は午前中にアンテナ工作をして、午後から飛びを試すべく電波を出しました。
SSB、JT65交えて電波を出しましたが、結局SSBで6QSOとなりました。
概ね良いレポートをもらいましたが、以前のアンテナと比較して飛ぶようになったのかどうかは、
イマイチよくわかりませんでした。

3/20の午前中は、144MHzで東海QSOコンテストの参加局(CW)をコールしてみました。
聞こえている局は、とりあえずQSOできましたが、2エリアの信号はあまり聞こえずでした。
あと、アンテナを北東~東北東に向けてみましたが、2エリア各局の信号が弱くなってしまいました。
逆にアンテナを北西方向に振り、天王山に反射させた方が強く入感していました。
これまで同様、アンテナは北西方向にほぼ固定で、天王山での反射に頼ることになりそうです。

午後からは144MHzのアンテナを片付け、50MHzのアンテナを準備して電波を出しました。
JT9とJT65で1QSOずつ。特にコンディションも良いわけではありませんでした。

夕方から更にアンテナを取り替え、久しぶりに18MHzで電波を出しました。
昨年の9月以来です。
JT65でヨーロッパが賑やかに聞こえてきています。
JT9で9QSO、JT65で1QSOしました。久しぶりに海外局とのQSOです。
季節も良くなってきますので、これから18MHzなどHFハイバンドで電波を出していこうと思います。

三日間で以下の20QSOです。

144MHz JT65A(2QSO):
JG3MBL, JA3QMY

144MHz SSB(6QSO):
JF3NAO, JQ2OVD/3, JN1IYQ/3, JH3FVD, JG3GYV, JO3GWN

144MHz CW(4QSO):
8J2IKH/2, JI2QIX/2, JE2HYF/2, JH2FXK

50MHz JT65A(1QSO):
JR3HQU

50MHz JT9(1QSO):
JF3BDN

18MHz JT65A(1QSO):
DL9MS

18MHz JT9(5QSO):
M0JBM, JM3SZM, DK3PZ, OZ5NJ, BV2LA

QSOいただいたみなさま、ありがとうございました。

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。

2017年3月13日 (月)

2017/3/11〜3/12のQSO

(日付が変わったので)一昨日、昨日は1ヶ月ぶりにオンエアしました。
電波を出したのは50MHzのみで、2日間で4QSO。

50MHz JT65A(4QSO):
JE4CIL, JE3WQU, JR3IIR, JI2GVL

JM1IGJ、JK1SQIの各局からもJT65Aでコールいただいたのですが、
途中からデコードできず尻切れとなってしまいました。残念です。

あと、初めてMSK144で電波を出してみました。
残念ながら交信には至りませんでした。

QSOいただいた各局、ありがとうございました。

2017年3月12日 (日)

50MHz用強制バランの製作 2

最近また50MHz用の強制バランをいろいろ試してみましたが、
ようやくまともな物を作ることができました。


◆◆フェライトコアについて◆◆

改訂新版[定本]トロイダル・コア活用百科に、50MHz用のバランには
フェライトコアの損失係数tanδが低い#67材が適していると書かれています。
予備でもう一つFT-114-67のフェライトコアを持っていましたので、
これを使うことにしました。
FT-140-67が手に入るのであれば、こちらの方がベターだと思います。


◆◆フェライトコアに巻く線について◆◆

フェライトコアにトリファイラ巻きする線についての考察は、
 バラン用巻線の特性インピーダンスを測定
 バラン用巻線の特性インピーダンス測定結果から考察
で行っています。
結論としては、ポリウレタン銅線(UEW)またはポリエステル銅線(PEW)を撚らずに
平行に並べた3線にする
と伝送線路としての特性インピーダンスが50Ωに近くなるので、
良好な結果が得られるということです。

ポイントは、線同士を軽く密着させた状態を保つということです。
線間に隙間ができると、特性インピーダンスが上がってしまいます。

色々考えましたが、1mm ポリウレタン銅線を平行に並べた3線をマスキングテープでグルグル巻きにして、
線同士を密着させた状態を維持させることにしました。

20170312_0001

平行3線の長さは、少し長めで35cmのものを準備しました。
平行3線へテープを巻く前に、ポリウレタン銅線を直線にする必要があります。
万力で銅線の片側を鋏み、軽く手で扱いた後にペンチで強く引っ張ってやります。
太い線ではなかなか力が要りますが、1mmの銅線ぐらいでしたら割ときれいな「直線」ができます。
これを曲げないように注意して3本を綺麗に並べ、ピタッと密着させながらテープを巻いていきます。

本来、グルグル巻きにするテープは薄くて柔軟性があり、かつ丈夫で耐湿性のあるものがベターです。
吸湿すると、水分で比誘電率が変わり、特性インピーダンスに影響を与えてしまう可能性があるからです。
マスキングテープは紙製なのであまりよろしくないですが、良いテープが手に入らなかったので、
仕方なく我慢することにしました。

なお、巻き線に同軸ケーブルを使った強制バランは、過去の記事
 50MHz用強制バランの製作
にて記載しています。


◆◆バランの作製◆◆

マスキングテープをグルグル巻きにした平行3線を、FT-114-67へ捩れないよう丁寧に巻いていきます。

20170312_0002

最初は改訂新版[定本]トロイダル・コア活用百科に書かれているとおり8回巻きで作ってみましたが、
50MHz専用であれば7回巻でも充分であろうと考え、後で一巻き解きました。
 FT-114-67のAL値は25なので、
  7回巻き:L=1.225μH ⇒ 50MHzでのリアクタンス=384.8Ω
  8回巻き:L=1.600μH ⇒ 50MHzでのリアクタンス=502.7Ω
 リアクタンスは、50Ωの5倍以上すなわち250Ω以上が必要。
 巻線長は短い方が良い。
  ⇒巻数は7回でも充分という結論

強制バランのVSWRを良くするための重要なポイントは、
大きな差動信号が通るメインパス(図の①と③)を、平行3線のうち必ず隣り合う線として使用する
ということです。

20170312_0003

すなわち、①と③で形成される伝送線路の特性インピーダンスを50Ωに近づけることにより、
強制バランのVSWRを良くすることができます。

あと、不平衡端(同軸コネクタ側)の処理は、なるべく短い配線にする必要があります。
また平衡端(アンテナ側)で①と②を接続する箇所も、フェライトコアに巻き終わった位置から
近いところにした方が良いと思います。
残りの配線は、アンテナエレメントの一部として動作します。


◆◆バランの特性(VSWR)◆◆

仮組み立てした強制バランの出力端に、51Ωの金属被膜抵抗を接続し、アンテナアナライザで
VSWRを測定してみました。

20170312_0004

VSWRはほぼ1.0でバッチリです。

20170312_0005

アンテナアナライザで純抵抗値 R を見ると、巻線の特性インピーダンスの状態が大体予想できます。

Rが50Ωより大きく表示されていたら、巻線の特性インピーダンスが50Ωより大きくなっているはずで
恐らく平行3線の線間に隙間ができているものと予想されます。
逆にRが50Ωより小さく表示されていたら、巻線の特性インピーダンスが50Ωより小さくなっているはずで、
撚り線ぽくなっているとか、線間に容量が付き過ぎているような状態になっていると予想されます。

(7〜8回巻きだと巻線長は30cm弱なので、短縮率を考えてもλ/4以上にはならず、
見かけのインピーダンスはひっくり返っていないはずです)


◆◆バランの特性(平衡度)◆◆

オシロスコープで、出力の波形振幅を確認してみました。
写真は、平衡側の+端およびー端の波形です。
オシロスコープのトリガーの関係で、同相になっているように見えますが、
ちゃんと+端とー端とで位相反転していることは確認済みです。

20170312_0006

20170312_0007

改訂新版[定本]トロイダル・コア活用百科 377ページの「バランの平衡度計 (1)」にある計算方法で、
 (123.0-120.2)/(123.0+120.2)×100=1.15%
すなわち、アイソレーションは、
 20log((123.0+120.2)/(123.0-120.2))=38.8dB
これは、改訂新版[定本]トロイダル・コア活用百科 371ページの[図9.15]を参考にすると、
まずまずの結果ではないかと思います。


◆◆まとめ◆◆

作ったバランをケースに収め、早速50MHzの2エレVビームアンテナに接続しました。
VSWRも変化することなく、特に問題なく動作しています。

20170312_0008


以前同軸ケーブル 2.5D2Vを巻いた強制バランを作りましたが、
それと特性的にはあまり変わらないのではないかと思います。
しかし、巻線に使った銅線を太くすることができますので、「銅損」による発熱が抑えられ、
耐電力の向上が図れたと思います。
一応、50MHz用強制バランはこれで完成ということで、一段落です。

HFハイバンド(21MHz以上程度)においても、強制バランの巻線を撚り線ではなく平行3線とすることは、
VSWR下げるために必要ではないかと思います。

2017年3月 1日 (水)

西明石発 普通奈良 行き が3/4のダイヤ改正で登場

JR西日本では平成29年3月4日にダイヤ改正を行いますが、
平日の4654C(西明石 21:02発 普通)が奈良行きになっています。
 ※学研都市線経由、尼崎からは5854C 区間快速となります。

早朝に、奈良発 区間快速 西明石行き というのは以前より存在していましたが、
神戸方面から奈良行きの定期列車というのは、初めてではないでしょうか。
駅構内の列車行き先案内を見た人は、最初違和感を感じるかもしれません。

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