430MHz7エメントスタック・ループアンテナの作成 jh1agl
作成の経緯
最初に6エレメントアンテナを作り、次に10エレメントアンテナを作った。
これで、ループ多素子アンテナは、ビームがありゲインが稼げるアンテナであることが体験できた。
無線関係の本を読んでいると、スタックによる更なる高利得化の記事が目に入ってきた。
ローカルの局長さんの「スタック化するの、良いんじゃない。」の声にも推されて作成に踏み出した。
この際だから、6エレメントアンテナスタックの作成にチャレンジすることにした。
既に多エレメントアンテナを作った経験もあるので、もう一本の6エレメントアンテナは作成の要領が分かっているので比較的簡単に作ることができた。
SWRも同じように低く収まり、スタックアンテナへの期待は高まった。
スタック化には、Qマッチセクションの作成が必須だ。
Qマッチセクションの作成記事をいろいろ読んだり、webで調べた。
同軸には75Ωが必要だとわかり、昔、TVアンテナが台風で倒れた時にケーブルを取り替えたのを思いだし、物置からその残りものを探したら5CFVがあった。Qマッチセクションの構成
50Ω 75Ω 75Ω 50Ω
BNC――――■-――――――M――――――■――――――BNC
50Ω
BNC-Mの同軸ケーブルも揃えることができた。
アンテナのスタック構造
アンテナをスタックにするに当たり、スタック長を決めなければならない。
webでゲインとスタック長を調べたら、0. 5λ、1λ、1.5λ、2λの指向性例をみたら、1.5λに丁度よいブーム支持棒が見つかったので1.5λとした。
此れにあわせて、100円ショップで買った俎板と、DIY店で買ったU螺子とでブームマウントを3個作成し測定に備えた。
75Ωの長さ
300÷433÷4×0.78 = 0.135
75Ωの短縮率は、0.78とした。切り詰め作業の繰り返し
最初、同軸の5CFVを15cmに切り、13.5cmの長さに向けて少し(5mm)切ってはアンアテナに繋いでSWRを測った。
最低点を見つけようと切りすぎて、3回ばかり作り直しをした。
結果14.5mmでSWRの最低となり、アナライザー上では1.2だった。実機接続
SWR1.2を最低点として実際にトランシーバに接続して、進行・反射型のSWR計で見た。
2W出力ではSWRメータがまったく振れない。
PWRに変えると2W出力が示されたので電波は出ている。
POWを5wに上げたら針がわずかに振れ、10wにしても1.1の振れだった。
次に、10wで周波数による変化を測定したら、
431 1.1
432 1.1
433 1.1
434 1.1
435 1.2
だった。
此れに気をよくして、50wでのSWRを測ってみた。
どの周波数でも2wで測定した値と同じか、0.1上がるか上がらない程度であり室内測定ではあるが実運用で使えると判断した。
7エレメント化
此処までは6エレメントアンテナとして作ってきたが、ブーム長が1mでまだエレメントを乗せられそうなので、別に作ってある10エレから導波器2つを取り外し、6エレ双方のアンテナに一個をつけて7エレメントにしてみた。
結果、うまく整合がとれた。
それでもまだブームが15cmほど余っているので、1mブームに8エレメント積みを試してみた。115cm+ブームの先20cmのところにSWR最良点があり、結果的にはブーム長不足になるので8エレメント化はやめ、余っているブームを15cm切って7エレメントアンテナにすることにした。
(掲載の写真はまだカットしてないものである。)
素朴な疑問の実験
アンテナエレメントに給電するにあたり、給電方向をどうするか。
FM対象なので、垂直偏波としてループを横倒しにした形で設置する。
その時、同軸の芯線をどちら側に接続するか。
上側、下側どちらが良いのか。
実験した結果として、SWR的には、どちらでもSWRの優劣は見られなかった。
ゲインについての測定はしてない。
どちらでも同じなら、上方向に接続することにした。
エレメントへの給電ケーブルの繋ぎ込みは、前からと後ろからとはどちらが良いのか。
BNCコネクタの差込は、前側からの差込か後ろ側からの差込かでケーブルの必要な長さが変わる。
前からだと短くても良いが、後ろからだと持ち回りのため長さに余裕必要になる。
前側からと後ろ側からと給電してみたが、ブームの直近を這わす限りどちらでもSWRの優劣は見られなかった。
結果として、既製品のBNC-Mの同軸コード1mのものを使ったので長さに余裕があるから後ろからの給電とした。
調整中にローカル局が出ているロールコールが聞こえた。
良いチャンスとばかりにロールコール終了後にその周波数で室内からコールしてみた。
夜間でもあり、1階の部屋でしかも鉄製の雨戸を閉めている状態なので、取ってもらえないかも知れないなと思いながらもお声がけしたら、10k圏の局に51で応答いただいた。
室内調整なので、周りの影響の少ない外で再度調整し、移動運用等でさらに交信実績を増やそうと思っている。
2013年 4月19日(金)にJQ1YRBの掲示板に掲載した記事を再編集して掲載