釣り竿アンテナの SWR 調整

　昨日の nanoVNA-H4 による アンテナ調整 に基づき、釣り竿アンテナの SWR を最良ポイントに調整することを nanoVNA-H4 を実際に使用して試してみました。

　20日は快晴で日差しも強く、アンテナチューナー調整中の nanoVNA-H4 の画面確認では、液晶画面が反射で光り、数値やグラフカーブが読み取り辛くて NG でした。
　( 調整後のSWR値等の確認には、充分使用できますが ･･･ 。)

 

　そこでチューニング作業に使用したのは、何時も使用している アンテナアナライザー ( AA-30 ) です。
　少々液晶画面が光っても文字が大きく数値が読み取り易いこと見やすく、同調点 (周波数) の確認・同調点におけるSWR値の調整など切り替えができることなどから、専用機の方が使い易いようです。

 

　実際の調整作業は、エスロンパイプに巻いたローディングコイルの「タップ位置の調整」とカードケース ( A4サイズ ) の「可変コンデンサー」の容量調整を行います。具体的には以下のとおりです。

① アンテナアナライザーを目的周波数 ( 7,040kHz ) に合わせます。

② コイルのタップ位置をズラして SWR カーブのボトムを7,040kHz に合わせます。（ この時点で SWR 値は多少高くても可、SWRカーブのボトムを
　 7,045kHzに合わせておきます。)
　 ※ タップ ( 洗濯ばさみ に ＋ネジ を付けたもの ) とコイルの接触が悪いと、SWR カーブがギザギザになったり、極端に悪化したりします。）

　※ 途中の写真を撮り漏らしたので、写真は調整完了後のものです。可変コンデンサー調整前は、グラフ全体が上の位置 ( SWRの高い位置 ) に描かれます。

③ レターケースで作った可変コンデンサーを出し入れして、SWR値を下げていきます。( グラフ全体が下に下がって来ます )。

　可変コンデンサーを動かして SWR 最小値 のところで、調整完了となりますが、念のために、SWR カーブ も確認しながら行います。

 

　マニュアル調整のアンテナチューナーの場合はこのようになりますが、オートアンテナチューナーの「 AH-705 」等を活用する場合は、スイッチポンでチューニングが終わります。本当に便利になったものですね。

　ちなみに、この釣り竿アンテナ ( エレメント長 約 6m ）の場合グランドラジアルは 5m×5本を一束一方向でなく、均等に 5方向に分けて流しています。

 

 

RHM12 のラジアル (10m✕3本) に 10ｍ✕2本を追加してみました

　RHM12 のラジアル を 5m✕5本 ( 一方向流し ) ⇒ 10m✕3本 (一方向流し) に変えて先日運用した際、割とよく飛んだので、10ｍの電線を 2本追加し、10ｍ✕5本化に増やして運用してみました。 

　マッチング状態は下記画像 ( nanoVNA Saver 画面コピー )のとおり。手持ちの SＷＲ 計 ( AA-30 ) とは微妙に数値は、異なりますが、最良点等ほぼ一致しています。

　SWR：1.2 とまずまずのマッチングですが、今まだリターンロスは -10dB ちょいだったものが、-20.7dB と大きく改善？されました。

< 4月 11日追記 >

　SWR は、ご存じのとおり「進行波」と空中線からの「反射波」による定在波電圧の比率を表したもの。「Return Loss」は、「進行波 (送信) 電力」と 「反射波電力」との電力比を dB で表したもので、何れも空中線からの反射波を「電圧比」で表しているか、「電力比」で表しているかの違いで、見かけの数字は異なるが、同じものだそうです。

 

　実際に電波を出してみたところ、20分間ほどの運用だったが、4局と QSO できています。

　アンテナエレメントが短いので、こちらから送ったレポt-に対し、こちらのレポートは厳しいものの、数日前に同じ場所で運用した釣り竿アンテナ（ エレメント長 6ｍ ) と較べても、良く飛んでいます。

　ラジアルが 3本 ⇒ 5本 になったので、接地面積が増えて条件が良くなったのか？かなと思っていますが、日々の伝搬コンディションの良し悪しも有るので、正確なところは判りません。

 

釣り竿アンテナと手作りアンテナチューナーで 7MHｚ / FT8 に QRV

　昨日の RHM12 の QSO 成果が今一つな感じだったので、釣り竿アンテナと昨年作って放り投げていた手動チューナーを使って 7MHz / FT8 に庭先から QRV してみました。

 

　こちらが、釣り竿アンテナ（エレメント長 6m) です。

 

　こちらがチューナー部の拡大。バリコン相当の斜めのプラスチック板（ バリコン ステーター相当 ) を出し入れして容量を加減し、短縮コイルのタップは選択バサミ (大型) の先にビスを付けていて、ビスの頭の部分でコイルに接触します。

 

　バリコンのローター側には前回調整した際の同調点をマジックで線を引いているので、およそ判りますが、コイルのタップ位置は比較的クリチカルで、SWR計を見ながら調整します。

 

　今日は風が冷たく、リビングに同軸ケーブルを引き込んで、リビングから運用です。

 

　昼食を挟んで、午前中およそ 40分、午後およそ 40分ほどの運用で 19局の方と QSO 。結果的にアンテナエレメントは、長いほうが良く飛ぶようです。

　また、チューナー（バリコン) は、プラスチックケースを使ったいい加減な物ですが、充分実用に耐え、FB です。

 

RHM12 (第一電波工業) を使って 7MHz / FT8 を運用

　RHM12 (第一電波工業) のラジアルによるマッチング状態を調べ、ラジアルの長さ、本数、引き方などを今まで調べてきましたが、どんなにマッチングが良くても、電波が効率よく飛ばなければ何にもなりませんので、昨日・今日に渡り、釣り竿アンテナ ( 全長6ｍ・ラジアル5ｍ5本) と RHM12 を使用し、庭先で実際に 7MHz / FT8 で運用してみました。

　なお、庭先であることから、家・周りのロケーション等の影響は避けられず、環境の影響を受けにくい広いところでためしたものではありません。

 

1. RHM12 の設営状態

 

2. ラジアル ( 10m✕3本 ) 

　ラジアルは、長さが10ｍもあるので、途中90度方向を曲げて Ｌ字型に流しています。

 

3. 設備 (IC-405) の状態

　電源は 12V安定化電源 ( DIAMOND DSP500 スイッチング電源 ) を使用し、スイッチングノイズ対策としてパッチンコアを 12Vラインに挿入。また、IC-705 とノート PC を繋ぐ USB ケーブルには、RF の回り込み対策として、パッチンコアを挿入。

　以上の措置により、10W出力の運用でも、RFの回り込み等の不具合は発生していません。

　庭先であることから、ロケーションが良いとは言えず、こちらのレポートは余り良いとは言えません。

 

　赤い点線で囲った部分が本日の成果で、およそ 1時間の運用で、5局の方にお相手頂きました。ちなみに4月1日のログデータは、同じ設置場所にて釣り竿アンテナ (全長 6ｍ ラジアル、5ｍ×5本) で 30分ほど運用したもので、感覚的には送･受信とも、釣り竿アンテナの方が優れていたように思います。

　年に何回か移動運用しますが、釣り竿アンテナに較べて、RHM12 や HFJ-350M は小型で持ち運びに便利なので、条件に合わせて使い分けて行こうと思っています。
また、HF40CL は 7MHz のシングルバンドですが、一度エレメントの長さを調整すれば、調整済み後からの移動では、設置するだけで使用できカメラ三脚に取り付けての運用で FB で、7MHz帯の送･受信もそこそのレベルで、チョコっと移動運用をするには、今まで使ってきた移動用アンテナでは、一番手軽だと思います。

 

　ちなみに下の写真が昨年10月に HF40CL を使って、庭先で運用した際の画面コピー (WSJT-X) の画像です。

 

 

 

 

 

RHM12 (第一電波工業) 10MHz ～ 21MHz の SWR 特性を見る (3)

　昨日のラジアル長調整により、SWR 値を 1.5弱まで追い込んだものの、まだ不十分なので今日もラジアル長の再調整を行ってみました。

 

 

　⑤、⑥ 項が本日の調整結果です。

　先ず、ラジアル長を 2.4ｍ ⇒ 3m に 60cm 程長くしてみると、ＳＷＲ は 1.46 ⇒ 1.35 少しと改善されたので、ラジアルの長さが足りなかったと判断しました。

　そこで、2.4ｍ＋0.6ｍ で 3.0m にしていたラジアルの 0.6m 部分を外し、1.2ｍ として、ラジアル長を 3.6m ( 2.4ｍ ＋ 1.2m ) にしてみました。

 

  

　結果、上写真のようにストンとＳＷＲが落ちて SWR：1.1 以下まで下がっていることが判ります。

 

　中心周波数における SWR 値を見てみました。

　21,075kHz で、SWR：1.02 と申し分の無い値に改善出来ています。

 

　インピーダンス等詳細データは以下の通りです。

 

　念のため、ラジアルに流れる RF電流を見てみると、昨日40 40mV あったものが 27.4mV に下がっています。
RF 電流そのものは多く流れているほど、アンテナへの電波の乗りが良いということになるのですが、読み取っている数値は相対的な物なので、実際に 21MHz 帯で電波を出してみないと判りません。

 

　標準のラジアル ( 5m ✕ 5本 ) を使った 21MHz では、SWR：1.6 ほどあったものを 21MHz 帯用のラジアルを別途作成することにより SWR 値を改善できた訳ですが、実用上どれほどの差があるか、これから暖かくなってくると共に、High Band のコンディションも良くなってくるので、その内判ってくると思います。また、エレメント長 7ｍ の釣り竿アンテナとも比べてみようと思っています。