RHM12 (第一電波工業) 10MHz ～ 21MHz の SWR 特性を見る (2)

　2月末に RHM12 の 10MHz ～ 21MHz のSWR を測定 しましたが、5ｍ×5本 のラジアルでは、21MHz 帯で良い結果が出てなかったので、天候も回復したことから、21MHz帯において、ラジアルの本数、および、ラジアルの長さを変えて再測定してみました。

　ラジアルの長さ・本数変更に伴う SWR値は以下の通り

　ラジアル長 5m×5本は既存のラジアルで、7MHz･10MHz･18MHz帯で良好な値を示しているもので、新たに ② 2.4m×3本を作り、その後、③ ラジアル長を長くして 4.3ｍ×3本、④ ラジアルの本数を5本に増やして 4.3m×5本、⑤ ラジアルの長さを短くして 2.4m×5本の各 SWR 値を測定して行った。

　ラジアル長 4.3m の根拠は、5ｍのラジアル長が18MHzの λ/4 に対する比率が 120.7% に当たるため、21MHz の λ/4 の 120.7% に当たる寸法として算出したが、結果は芳しくなかった。
　なお、ラジアル長 2.4ｍ×5本 以外は、ラジアルを3本、又は 5本を均等に振り分けて引いた場合も、一方向へまとめて引いた場合何れも似た有ような値で、良い値は出なかった。

　結果的にまあまあの SWR 値 となった、ラジアル長 2.4m は特に根拠が無く、先ず、手持ちの電線 ( 7.2m ) を 1/3 に切断し、ラジアル用として 3本作っただけで、このラジアル ( 2.4m ) に 1.9ｍ長の電線を加えて③ 4.3mのラジアルを作り、その後、ラジアル 3本 では良い結果が出なかったので、④ 2本追加し、ラジアルを 5本にして測定した次第です。
最終的には、ラジアルを 4.3ｍ ⇒ 2.4ｍ に切断し、⑤ 2.4m×5本にした際、ＳＷＲ値 1.5 弱になったもので、まだ十分に下がり切ってなく、ラジアルを更に短くした方が良いのか、他に SWR が下がらない理由があるのか原因をつかみ切れていません。

 

　SWR計 (AA-30) で測定した SWR 値。最良点は 21.08MHz 付近で、およそ SWR 1.4 です。 

 

　21.075MHzおける SWR 値は、1.46 とまだ低いとは言えませんが、許容範囲になっています。

 

nanoVNA にて20MHz ～ 22MHz の範囲で特性を測定した値が下図のとおりで、21.08MHz で SWR 1.3 になっています。

 

次回測定の参考のため、ラジアルに流れる RF 電流を併せて測定しておきました。

　上写真のように RF電流計のクランプをラジアルの元に入れ、ディジタル電圧計で電圧を夜も取っています。

 

　数値部分を拡大したのが、下写真です。

　ラジアルを動かすと数値が変動するので、地面の状態やラジアルの張り方で RF 電流値が結構変動するようです。

 

 

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

　RHM12 (第一電波工業) を購入して以降、もっぱら 7MHz の特性 ばかり見ていましたが、他の Band における特性は、全くみていなかったので、庭先での測定ですが、 SWR から調べてみることにしました。

 

　少しでもラジアルの効果が良い方向で働くように、アンテナ基台を地上高 20cm に低くしました。

　

 

　ラジアルは 10MHz帯 においても 7MHz 帯と同様、一方向へ流す方法がベストで、18MHz帯・21MHz帯では、5本のラジアルを 5方向へそれぞれ1本ずつ流す方法がベストとなりました。 

 

① 10MHz ( 中心周波数：10,136kHz )

　FT8 モードでの使用を想定しているため、10,136kHz ±50kHz における SWR カーブです。FT8 で 1 QSO のみ行ってみましたが、初めは IC-705 をアンテナの近くに設置したため、USBケーブル・電源ケーブル類には、パッチンコアを挿入していましたが、RFの周り込が発生。その後、同軸ケーブルをフルに伸ばし、IC-705 の設置場所を替えたりして何とか RF の回り込みを押さえました。

　お昼前頃でバンドコンディションも今一つといった所ですが、3エリアの方へこちらからのレポートは +7dB、頂いたレポートは -14dB でした。

 

② 18MHz ( 中心周波数：18,100kHz )

　バンドが開いてないので、全く信号が聞こえず SWR の測定のみに終わっていますが、エレメント長が長いので、SWRはフラットです。

 

③ 21MHz ( 中心周波数：21,074kHz )

　ラジアルの長さが影響しているのか？ SWR：1.6 以下には下がりませんでした。別に 3m ～ 4m 程度の長さのラジアルを作って再試験してみなくてはと思っています。

 

 

λ/4 垂直 アンテナ のラジアルについて

　RHM12 (第一電波) を購入して以降、試行錯誤しながらやっと本来の性能を引き出せるセッティングにたどり着きました。

　一番初めのセッティングは、従来から使用していた アンテナ基台 ( 給電ケーブル 5D-2V 全長6.3ｍ、ラジアル 5m×5本) では SWR 値は下がるものの、ラジアルをキチンと延ばすことが出来ず、送信・受信共に芳しくない状態でした。

　次に、アンテナを替えてみるとどうなるかと思い、7MHz ヘリカルホイップアンテナへ変更 して様子を見てみましたが、始めと同様、ラジアルをクチャクチャにしてまとめた状態で SWR が下がるという状態で、同じく送信・受信共に芳しくなく、同軸ケーブルの網素に電波が乗り影響しているのではとの考えにいたりました。

　その次に講じた対策は アンテナ給電点に コモンモードフィルター を入れ、同軸ケーブルへの電波の影響を押さえてみることでした。
結果は、全く特性が悪く使い物にならない という結果です。

　最終的には、釣り竿アンテナに使用する オートアンテナチューナー (AH-705) を挿入 し強制的にマッチングを計るという手段です。
結果的には、ラジアルも綺麗に 5方向へ展開でき、SWR値も満足でき、そこそこに 送・受信 も OK ですが、まだ、充分ではないように感じました。

　最終的な手段は、同軸ケーブル ( 全長 6.3m ) と ラジアル ( 5M×5本 ) が干渉して、いろんなミスマッチの原因になり不具合が発生しているのではと思い、給電ケーブルを元々車載アンテナ基台に使用していた、RG58U (全長 4.2m ) に交換して様子を見てみることにしました。

 

　給電ケーブルを 5D-2V ⇒ RG-58U へ交換 ( ケーブル長の変更 ) 

 

　給電ケーブルをアンテナ基台に直結し、何も入れていません。ただ、車載アンテナ用ケーブルのため、給電コネクタ近くは細めのケーブルで強度に欠けるので少し巻いて荷重が直接掛からないように細工しています。

 

　最初ラジアルは 5方向に引いていましたが、SWR 値が 3 以下に下がらず、まとめて 1方向に流すと、改善したのでこのようにしています。

 

　上記 3枚が SWR 計 ( AA300 ) の実測値です。

 

　IC-705 本体でも SWR 値は良さそうで、反射波を検出できていません。

 

　実際に電波 ( 出力 10W ) を出してみると、こちらの送りのレポートに対し、帰って来るレポートは、-10dB ～ -15dB程度低い値で戻ってきます。

　念のため、nanoVNA を接続して、特性をみてみると、SWR 計 ( AA300 ) の値と同様 7,040kHzより下に最良点があるようです。

　この後、11:00 (JST) 過ぎから 40分程の間に CQ を出したりしながら、8局と QSO。こちらのレポートは少し厳しいものの、建物の陰になること、周りには木々やアンテナタワーなど障害物がありながら、送信・受信共には満足のいく結果となりました。

　いろいろ試行錯誤しましたが、RHM12 (スクリュードライバーアンテナ) を使用する環境はこれで、満足できる結果となりました。

 

　なお、このアンテナ基台+給電ケーブルで7MHz用ヘリカルホイップアンテナのマッチングもみてみましたが、当初の設計が Phone (SSB) 用に最良点を合してあるので、以下のような結果ですが、良い値をしましています。

 

 

 

 

 

 

 

 

庭先で 7MHz / FT8 を運用

　昨日組み上げた AH705 を取り付けたアンテナ基台を使って早速庭先で 7MHz / FT8 を運用してみました。

 

　背面側が家になり、庭木が有ったり、フェンスがあったりでロケーション的には FB とはいえません。Hi.

 

　アンテナ系の拡大写真です。調整部のコイルの位置は 7,040kHz 辺りにめぼしを付けて目盛どおりにセットしています。

 

　IC-705側から AH-705 の Tune を行うとピタっとSWRが下がっています。 アンテナのローディングコイル部分を再調整する必要は全く不要です。

 

　CQ を出してみると、応答局はありますが、こちらのレポートは -12dB　と余り良いとは言えませんが、ロケーションを考えるとこのようなものでしょうか。

 

 

 

　30分程運用して、6エリアから 0、1 エリアまでの計 7局と交信できました。
こちらのレポートは、いずれも相手局と比較して低めのレポートばかりでしたがそれなりに飛んでいるようです。

 

最後に、IC-705 からアンテナコネクタを外して SWR 計を接続し測定してみました。

　IC-705 本体の SWR 表示と同様、充分 FB な値でマッチングできているようです。
ちなみに、ラジアルは放射状に 6ｍ × 5本を伸ばしています。

　車庫横で釣り竿アンテナを建て、自作アンテナチューナー＋ラジアル ( 6ｍ × 5本 ) で運用 したことがありますが、長さが有る分も少し良いレポートを頂いていました。
アンテナエレメントは長いほど良さそうです。

　また、2.5ｍ長のヘリカルアンテナを同様に AH-705 使ってチューニングを取ってみましたが、RHM12と同様に FBにチューニングがとれ、SWR もスッと下がってくれました。受信できる信号の強度も RHM-12 とほぼ同様でした。

　3月 ～ 4月 の移動シーズンになれば、ロケーションの良いところへ移動して運用してみます。そうすれば、もう少し良い結果が出せそうに思います。

 

 

 

 

 

 

給電点のミスマッチ対策に AH-705 を取付

　最近移動用アンテナとして取り上げて来た、RHM12 (第一電波工業)、7MHz用 ヘリカルホイップアンテナのどちらも同軸ケーブルがラジアルの一部として働いてしまってアンテナとしては不安定な状態でした。

　今まで使用してきた、釣り竿アンテナ (エレメント長 7m)+AH-705、HF40CL (第一電波工業)、FJ-350M (コメッと)では、6ｍ×5本のラジアルが正常に機能し、充分な電波の飛び方をしていたので、新たな対策として釣りざおアンテナで使用していたアンテナチューナー AH-705 を活用して、アンテナとのマッチングの改善を図ることに異にしました。

 

 

　

　写真は RHM12 を取り付けた全体の構成です。

 

　給電部拡大写真

　RHM-12 、および、ヘリカルホイップアンテナを AH-705 に使用できるようにするため、基台の M型 (J) L コネクタの同軸ケーブルを外し、 M型 (J) コネクタの芯線部分のみを給電線を取り付けて接続しています。また、ラジアルは AH-705 から延ばすことになり、今日は雨天のため、動作試験は行っていませんが、アンテナチューナーが入ることにより確実に動作するようになるのでは？と思っています。

　この構成におけるおまけのメリットは、RHM-12 のコイルの長さを周波数目盛の位置で合わせておけば、電気的に多少ズレがあっても AH-705 のチューニング動作で運用周波数に併せてくれるので、アンテナエレメント長の調整作業を省略できます。( 既に FJ-350M にて動作確認済み)