EHアンテナ試行錯誤

　当局は、仙台で開局しているアパマンハムです。２００８年９月初旬に、エフアールラジオラボより７MHz用耐入力２００WタイプのEHアンテナ（以下EHと略）を購入。購入動機は、小さく目立たないこととアースが不要の２点です。アパマンハムにとって重要な要素を兼ね備えているのがこのアンテナと考えました。現在も試行錯誤の最中ですが、これまでの経験をまとめてみました。

設営環境は、マンション４階で、南向きベランダからの運用です。地上高は約１１メートルとなります。リグは、ヤエススタンダードFT450、50W送信。人工アースとしてクラニシのVC519をリグに接続しています。



　さっそくEHを試してみようと思い、ベランダに設置してあったモービルホイップ（コメットのブロードバンドアンテナHA750BL)を取り外し、MP-MPコネクタにてモービル基台に垂直設置してみました。ケーブルは８DーFB５メートルで、シャックに引き込んでいます。この状態で、SWRは4.0前後を示して、使用不可でした。受信の方もブロードバンドアンテナ同等かそれ以下でよろしくありません。かなり暗い気持ちになりました。
　エフアールラジオラボにメールを送ったところ、同軸ケーブル５メートルではマッチングが難しい、最低でも１０メートルあった方がよいとの回答をいただきました。また、あまりにも安易な取付け方を反省し、１メートルのアルミポールに附属の取り付け金具と樹脂バンドで固定し、今度は、ベランダから突き出すように水平に設置してみました。同軸ケーブルも新たに購入し、５Dー２V１０メートルとしました。同軸ケーブルをベランダ内でゆったり引き回し、掃出し窓から室内に引き込んで、とりあえず、リグに接続してみました。SWRは2.0前後まで下がりました。しかし、相変わらず受信がよろしくありません。弱々しい蚊の鳴くような変調しか聞こえてこないのです。またまた暗い気持ちになりましたが、SWRが下がってきましたので、一縷の望みもでてきました。　
　当面、この状態から試験的に使ってみようと思い、いったんケーブルを外し、今度は、窓からではなく、他のケーブル同様にエアコン用の穴から引き込み、本格的に設置することにしました。その際、１０メートのケーブルをベランダにはわせておくわけにもいかないので（当局の環境では、ケーブルは４メートルあれば充分なのです）、約半分の５メートル程度を直径４０センチの「とぐろ巻き」にしてベランダに置き、邪魔にならないようにして、シャックに引き込みました。したがって、アンテナ給電部から３メートル程度が直線のケーブル→５メートルをとぐろ巻き→２メートルで室内に引き込みトランシーバーに接続、こんな感じで設置してみました。この状態にしたところ、驚いたことに、受信レベルが劇的に改善しました。同じアンテナとは思えない豹変ぶりに本当に驚きました。４１くらいだった信号が５７まで上がりました。同時にノイズレベルも上がりましたが、了解度は、先ほどの状態とは雲泥の差で改善しました。
　SWRも２弱まで下がり、なんとか送信もできそうなレベルになったので、CQを出している４エリア局にさっそく応答してみたところ、お互い５９で初交信に成功しました。

　ここまでが第一段階です。この時点で考えたことは、
　１）ベランダ手すりからアンテナ先端まで約１メートル程「水平」に突き出したことが良い結果につながったと思われること
　２）同軸ケーブルの長さは最低１０メートル（1/4波長）必要なこと
　３）ケーブルの引き回し方が送信（SWR）にも受信にも大きく影響するアンテナであること、　
　４）エフアールラジオラボの説明では、同軸ケーブルをベランダでとぐろ巻きなどにせず、ゆったりと這わすようにとのことであったが、どくろ巻きにして地面（コンクリート）に置いた方が良い結果になることもあること、などです。

　しばらく、この状態でブロードバンドアンテナと比較しながら使いましたが、全エリアと交信できました。ブロードバンドアンテナとの比較でしかありませんが、受信はすばらしいです。ブロードバンドアンテナで信号強度２程度のものが９まで上がります。送信は、ある局にお願いして、ブロードバンドアンテナで交信してからEHに切り替えてレポートをいただきましたが、はるかにEHの方が強く入感しているとのことでした。これまでブロードバンドアンテナですと、４１とか４７などのレポートを多くいただくのですが、EHでは５９のレポートが断然多くなりました。一方、かなり強く入感している局を呼んでもとっていただけないことが度々あるのも事実です。また、信号が「弱いです」と言われることもあります。５０W出力の限界なのかもしれません。

　ここからが第二段階ですが、なんとか、もう少しSWRを下げて、効率をよくできないかと試行錯誤が始まりました。いろいろなことを試した結果、現在は、バンド内はすべてSWR2.0以内、7.0300MHz～7.0700 MHzが1.5以内、共振点においては1.1と良好な状態に調整することができました。以下、試行錯誤の経過です。
　１）とぐろ巻きしたケーブルの下に５０センチ四方のアルミ板を敷いてみました。アルミ板の敷き方、つまりとぐろ巻きの全面に敷くのか、一部に敷くのかによって、SWRが大きく変わることがわかりました。そしてついに、7.0800MHzあたりでSWRが1.1に落ちるところを見つけました。後は、EHの方の周波数調整棒を廻して、7.0500に共振点を下げ、ベタ落ちにすることができました。これで解決と大喜びしたのですが、ノイズがすごいのです。信号は強力に入感しますが、ザーというノイズが大きく、了解できないという状態になってしまいました。これでは意味がないと思い、アルミ板は取り外しました。この経験で、?このアンテナのSWRは工夫すれば1.1まで下がるのだということ、?そのポイントはケーブルにあるということ、?ケーブルに金属を触れさせると極端にノイズを拾うということ、がわかりました。ラボの説明では、ケーブルをベランダ手すりや金属マストに密着させることが推奨されていますが、結果は逆でした。ノイズを拾うので、このアンテナのケーブルには金属接触は御法度です。なるべく接触しないように設置した方がよい結果が得られました。
　２）エフアールラジオラボでは、ケーブルを地中に埋めることで改善すると説明されていることから、ベランダ内でこれに似た環境を作れないかと模索しました。ケーブルをコンクリートに密着させればよいと考え、とぐろ巻き部分の上に、重しとして、本（CQ誌５冊を箱に詰め込んだもの）を乗せてみました。その結果、SWRは0.2程度下がりました。これは成功でした。味をしめてベランダ内の直線部分のケーブルにも同様に本を置いてみましたが、かえってSWRが上がってしまいました。微妙です。現在は、とぐろ巻き部分にのみ、上記の本をそのまま置いています。試してはいませんが、レンガやコンクリートブロック、水の入ったペットボトルを置いてみるのも効果があるかもしれません。ただし、１）に記したとおり、鉄板など金属製のものは御法度です。

　３）アンテナ給電部から５０センチくらいのところで、ケーブルを直径１５センチで１ループさせてみました。これもループの直径をいろいろと試したところ、SWRが変化することがわかりました。当局の環境では、１５センチ程度がもっとも低くなりました。

　４）エフアールラジオラボで推奨しているとおり、ACラインフィルタを取付けました（コトヴェール コモンモードフィルターＳＦＵ－００５－３Ｐ）。パッチンコアも多数取付けてみました。この結果、SWRがやっと1.5以下に下がりました。ノイズも低くなり、ブロードバンドアンテナと比べて、ノイズが同等、信号強度は格段に強くなりましたので、了解度も上がりました。

　５）電源関係のケーブル類にパッチンコアを取付けている時に、ふと、同軸ケーブルにこれを付けてみたらどうかという考えが浮かび、５D２Vにぴったり密着する太さのパッチンコアを１０個程買い込んで、取付けてみました。その結果、同軸ケーブルのどの部分に取付けるかによって、SWRが大きく変わることを発見しました。上がるところもあれば、下がるところもあります。いろいろな場所に試してみた結果、アンテナ給電部から５０センチ程度のところ（１ループさせたケーブル部分の手前）に１個のみコア取付けると最もSWRが下がることが確認できました。さらに、アンテナとトランシーバーの間にSWR計を入れていますが、その間の接続ケーブルにも、両端に３個づつ計６個のパッチンコアを入れるとさらにSWRが下がって、共振点では1.1となりました。この接続ケーブルの６個のコアの位置を動かしたり、コアの数を調整することで、SWR1.5以内の周波数範囲が微妙に変わるようです。　　


　以上のような経過をたどり、現在は、冒頭に記したように良好に作動しています。このアンテナの設置で重要な点を私なりにまとめてみますと、以下のように考えます。
１）同軸ケーブルは５D２V最低１０メートル（1/4波長以上）必要
２）このアンテナの同軸ケーブルはアンテナエレメントそのものであると考え、マスト、手すりなど金属に接触させるべきでない。特に給電部から２メートル程度はマストなどに接触させず、空中にあった方がよい。どうしても固定が必要なときは、プラスティックや木材で支える。
３）同軸ケーブルはベランダ床のコンクリートに密着させると安定する。一部とぐろ巻きでもよい。
４）ACラインフィルタを入れることでSWRとノイズレベルが下がる。
５）同軸ケーブルにパッチンコアをはさむことでSWRが下げられる。給電部から５０センチ付近で試してみる価値はある。

　このような状態で、現在も試行錯誤を続けていますが、使用感としては、受信は優れている、送信は受信程ではない、聞こえていても応答いただけないケースはかなりある（５０W）、しかし、ブロードバンドアンテナと比べると送受信とも格段に良い、というのが実感です。このアンテナは、広い敷地で開局されている場合は、導入する程の価値はないと思います。アパマンハムにとっては、小さくコンパクト、アース不要、送受信性能もまずまず、などから、たいへん有効なアンテナで、導入の価値があると思います。移動運用の場合は、設置環境や同軸ケーブルの引き回し方などで大きく性能が変わってしまう性格を持つアンテナであり、「不適」と思われます。モービルの場合は、アースが取れるので、あえてEHを使う程の価値はないと思います。

　現在の課題としては、このアンテナは、共振点の変動があり、7.02から7.06の間で上限まで上がると下がり出し、下限まで下がると上がり出すという現象があります。7.0500あたりで完璧にSWRを調整したはずなのに、翌日に計ると上がっていたりします。現象として現れるのはSWRの上下ですが、実際には共振周波数が変化しているのです。したがってバンド内のどこかでSWRが最低になるところが見つかります。天気や気温によって変動の幅や変動速度などに違いがあるようで、朝晩にどこに共振点があるか、計測を続けています。天気等との相関があるのかどうか（これまでのところでは、晴れると共振点が上がり、雨だと下がるようです）、変動を少なくする方法などを試行錯誤してみたいと考えております。また、垂直設置や斜め設置にした場合にどのような違いがあるのか、もっと手軽に再現性よく使う方法はないのか、他のバンドのEHはどうか、など、このアンテナへの興味は尽きません。