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同軸コリニアのダウンチルト完成

2019年06月02日 08時19分53秒 | DCDC

『プロジェクト TATEYAMA』はダウンチルトが目的ではなかったのですが試作時の輻射角調査で「ダウンチルト」(打ち上げ角が主に下向き)の同軸コリニアがあることが判明しました。

しかしながら同軸の短縮率とは異なるエレメント長なので目的周波数に合致させることは困難を極めました。

昨日(6/1)の午前中に調整して持ってきた同軸コリニアもグラスポールに入れると全滅(目的周波数で共振しない)でした。

食事を終えてメンバー3人と再調整を始めて・・ある程度共振したところで

メンバーの一人が「ここで良いのでは?」私「いやもっと追い込むぞ」するともう一人のメンバーも「終わりにしよう!」

私はしぶしぶアンテナをグラスポールに入れてリグのSWRメータを確認するとなんと430MHz~439MHzMの全域でほぼSWR1のアンテナになっていた。

測定器による共振周波数は430.5MHzと439MHzの双極。つまりその領域すべてがSWR1となった。(下記写真右)

試作した同軸コリニアは10本を超える!しかも15段20段ばかり!!!この3週間の週末で・・・作るのは簡単、再現性確保が困難だった。

メンバー4人は最近過酷な週末を過ごしていました。脱線しました。

【完成した新方式 430MHz10段同軸コリニア(左)と430MHz15段同軸コリニア】

「重要」

もうひとつ重要な事実を上げてみます。(430MHz同軸コリニア調整時の出来事)

●測定器の共振周波数とリグのSWRメータ表示が大きく異なることがある

●リグまでの同軸ケーブル長を変えるとSWR1付近の共振周波数も測定器とは似ても似つかぬ結果になる。

●じゃあ、この同軸コリニアの共振周波数は何が正しい?

「測定結果」

従来の同軸コリニアよりもマイナス角への輻射(5.5-7.5dB)が大きいことが確認できた。

また15段20段ではほぼピンポイントに電界強度の強い場所がある

 

電界強度
打ち上げ角新アンテナ
10段
現形式
12段
5-18.5-20.52
4-18.5-20.52
0-20.5-19-1.5
-1-18-257
-2-16.5-225.5
-3-16.5-247.5
-4-15.5-21.56
-5-15-20.55.5

プロジェクト TATEYAMAも8合目くらいです。完了まであと少し頑張ります。

ダウンチルト同軸コリニアは山岳移動用として8段から10段程度ならばどうにか使えそう。試用を皆様にお願いする予定です。

ダウンチルト同軸コリニアのお問い合わせは7K3DIWまでお願いします。

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秋月電子で仕入れた部品は

2019年02月10日 10時48分24秒 | DCDC

最近は色んな所?で使われて研究会メンバーに拡散しているもの、DCDC電源。

メンバーの一人は発電機運用からDCDC電源運用に完全に切り替え静かに移動運用を行っているようだ。

但し注意点が必要である。430MHzFMモービル機以外でフルパワーで送信すると大変なことになる。

バッテリー電圧が落ちてくると7Vになる。これを12Vに昇圧しているので無線機に10A流れると

少なくとも 12V x 10A = 120W必要。効率90%でも入力には133W程度必要。

つまり入力回路には少なくとも133W/7V = 約19Aの大電流が流れる。IC9100クラスでは最大20A程度流れるので・・入力電流は?40Aに迫る。

電源ケーブル、基板配線、保護回路はかなり厳重に考える必要がある。

国内でリチウム電池は売られているが、まだまだ高くて簡単には手が出ないのが課題。

そこで汎用のラジコン高容量ニッケル水素やお安い10AH以下のリチウム電源(2セル)から12V電源を作ろうという代物がこれ。

元々、12Vを14Vへ昇圧するCVCC、DCDC電源の分圧比を変更して7.4V→12VのDCDCに手直ししただけなので・・誰でも出来るか??

電池はamazonで探せばニッケル水素パックが3000円前後で4000mAH-5000mAHの電池がゴロゴロしている。

山岳移動で使用しているFT817やFTM10SならばこれをパラにしてDCDCで12Vへ昇圧。FMでも半日は遊べる。

DCDCは実験中に入力や出力を何度もショートさせて部品を飛ばし半導体を全て取り換えても直らず途方に暮れていると・・

飛んでいたのはアルミ電解コンばかり。あとは電流検知用の抵抗が殆ど・・半導体はほぼ無傷。

というわけで東京メトロの24時間券を買って上野界隈を散歩したついでに秋葉原に行きDCDC用補修部品を仕入れてきた。

アルミ電解コン、N-MOS FET、60Aクラスのショットキーバリアダイオード、20AのFuse。忘れていたDCDCコンバータIC!!

ショートさせなければ出番はないが・・・ま、これからも色々あるだろう。

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DCDC電源改造しました

2019年01月02日 09時11分58秒 | DCDC

移動運用の電源の考え方

私の無線運用は山岳移動や小旅行での移動運用が中心だ。旅行での移動運用もレンタカーが中心なので気軽にシガーソケットから電源を取ることもできない。

最近までは旅行先へ事前に発電機を郵便局や宅配業者の営業所止めで送付していたが街中では発電機を使えないことも多くリチウム電池での運用を行っていた。

使ってきた電源の変遷は別途書くとして最近は6-8.5V電池を昇圧して12.2V程度で利用するとTPOに応じて電池の選択肢が広がることに気づいた。

例を挙げれば7.2V系電池はラジコンの動力用として多く使われていてリポ電池やニッケル水素電池パックなど選択肢は多い。

これが本DCDC電源を制作した理由だ。7.2Vを電源とするならばニッケル水素から2セルリチウム電池と対象の範囲が広く、移動先に応じた容量・サイズが選べることが最大のメリットだ。

山岳移動ならば6.5AHの6直ニッケル水素1セットで十分。小旅行では10W程度のCW運用が多いのでやはり6直2-4並列の電池と充電器があれば十分。

6時間のUHF帯のコンテストともなるとFM中心で500WH程度は必要になるので2セルリチウム電池の出番だ。

全市全郡のような24時間コンテストでは500WH以上の2セルリチウムが最低3枚必要となる。

以上みてきたように6-8.5Vの昇圧型DCDCならば応用範囲が広い。

DCDC電源改造

さて、改造したDCDC電源はどうなったか?これが完成したユニットだ。仕様をカタログ風に書くと

・サイズ:L90×W95×H35mm(端子台含む)
・重量:272g
・入力電圧:DC6.0-8.5V
・出力電圧:11.0-12.5V(電圧調整可能)
・最大出力電流:10A (瞬間最大電流15A)
・変換効率:90%以上
・DC-DCコンバーター(昇圧、CVCC動作)

小型大容量で移動運用で大変便利です。最大電流で10分以上の連続送信を行う場合はファンなどで冷却が必要です。

内部の抵抗の変更で12V→13.8VのDCDCへ変更可能。またVRの設定で出力電圧、出力電流を制御可能。

【かつて入力を逆接続して壊れたユニットを再生した。結局ダイオードとICが飛んでいた】

外観は

今回のユニット重さ

元のタイプの重さは

ケースとヒートシンクを小さくし200g以上の軽量化を実現できた。左は超大容量リチウムバッテリー、右上に写っているのが今回バージョンのDCDC。

動作実験中に出力端子に繋いだビニール線を誤ってショートさせた。見事にビニール線は溶けたが電源は問題なし。

ついでにハンディスペアナでノイズ測定も行ったが・・都市ノイズ以下だった?(-100dBm以下)

これまで430MHz,144MHz、宮城移動ではHFで使用したが7,10MHzには全くノイズは確認出来なかった。

皆さんもラジコン系電池を上手く利用してみては?

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全市全郡での成果に気をよくしてDCDCの改造計画

2018年12月30日 20時00分17秒 | DCDC

全市全郡ではDCDC電源が活躍してくれた。これに気を良くして改造に着手することにした。

このDCDCは入力6-8.5Vで出力は12Vに設定してある。実は12V15AのCVCC電源である。変換効率は10A出力で93%。

6-8.5Vに設定してあるのは2セルリチウムと6直ニッケル水素電池に対応する為。リチウム電池のカットオフ電圧6.4V,ニッケル水素は6Vだ。

【6直ニッケル水素電池、実はハイブリッド車の動力用電池の1ユニットだ】

ついでに書くならば満充電時の電圧は8.3Vと8.2Vなのでほぼ同等。2セルリチウムと6直ニッケル水素は同じ電圧で推移する。

初期バージョンは発熱量にも余裕を持たせて大型のケースに入れた。また端子もDCIN,DCOUTで3つの端子だけだった。

実際にコンテストで使用するとパソコンやボイスメモリー、スマホの電源が必要なりDCOUTは1端子では非常に使い難かった。

性能的には発熱もほぼなく満足のいく結果だった。

そこでサイズを1/2以下、容積は1/4以下にして電源出力は端子台を使用して3倍増させる計画とした。

使用ケースはタカチYM-100した。従来タイプと比較すると・・相当に小さくなる。これで山岳移動で荷物にならない。

DCDC基板をYM-100に入れてみるとこんな感じになる。今回上手くいけば初版もスケールダウンする予定だ。

明日にはすべての部品が届く予定。穴あけから開始するか。

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