ダイポールアンテナＷ７３５の設置と調整

設置までにだいぶん時間がかかりましたが、とうとう調整の段階を迎えました。

当初想定していたより給電点の高さが低くなってしまったので、３．５ＭＨｚのＳＷＲは下がらないんじゃないかと心配していたのですが、問題なく下がりました。
ＳＷＲが思いのほか低く収まったので、給電点を高く引き上げる必要がなくなり、アンテナを無理に引っ張らずに済みました。よかったです。


　　　　３．５５５ＭＨｚのＳＷＲ

ＳＷＲメータがひと目盛点灯しています。１．５よりは充分に低いということです。

ＦＴ－４５０ＤＭ内臓のＳＷＲメータですから、精度はあまり高くないのかもしれません。しかしＦＴ－４５０ＤＭはＡＴＵを内蔵した機種ですから、ＳＷＲメータがそれほどいい加減なはずはないです。
それからもちろんこのＳＷＲはＡＴＵをパスした状態でのＳＷＲです。
操作方法は、ＦＴ－４５０ＤＭの<Ｃ．Ｓボタン>にＳＷＲ測定の機能を割り付けて測定します。

なぜ給電点の高さがこんなに低い（高さ７ｍ）にもかかわらず３．５ＭＨｚ帯のＳＷＲが下がるのかが今回の最大の疑問です。

《　追記　》
給電点が低いのにＳＷＲが下がる理由がだいたいわかりました。
給電点が低いとＳＷＲが悪くなるという私の思い込みはＭＭＡＮＡを使ったシミュレーションの結果から来ているのですが、そもそもこの思い込みが間違っていたのでした。
ＭＭＡＮＡのマニュアルをもう一度確認したところ以下の記述がありました。



３．５ＭＨｚの場合の地上高１０ｍは「地上高が波長と比較してかなり低い場合」に相当するようです。
したがってシミューレション結果のＺとＳＷＲの値は正しくなかったということになります。
これを裏付ける資料として、次のグラフがあります。


　　　　　　『ワイヤーアンテナ（ＣＱ出版社）』　１８ページ

このグラフの点線が「乾燥大地の場合」ということで、乾いた地面の場合にはこれに似たインピーダンス特性になるのだと思います。
ＳＷＲはインピーダンスによって決まってくるので、地上高が低くてもＳＷＲはそれほど悪くならないということになります。
ただし地上高が低いと打ち上げ角が大きくなって、そのため電波があまり遠くに飛ばないようです。

探すとこんな資料もありました。


　　　『特選　ハムのアンテナ製作集　（ＣＱ出版社）』　１９ページ

７ＭＨｚ水平ダイポールアンテナをシミュレーションしたデータですが、Ｒの計算にＮＥＣ２という計算エンジンを使っているようです。
このシミュレーションでは、Ｒは地上高が波長の１／１０でも５０Ωくらいに留まっています。
打ち上げ角や共振周波数のグラフも参考になります。

なお、今回の地上高では、雨が降って地面が濡れると、3.5MHｚのSWRは急激に悪化します。理由は地面が「乾燥大地」ではなくなるからです。
雪の影響については、当局の住む所は雪がめったに降らないのでわかりませんが、雪があればたぶんその影響を受けるだろうと思います。
雨が降ると3.5MHｚでの送信はできなくなりますが、7MHｚの方はほとんど雨の影響を受けないので、雨が降っても使えます。
Ｗ735はなかなかおもしろいアンテナで、使ってみると勉強になります。こんなシンプルなアンテナでも使ってみないとわからないことが多いです。


《　Ｗ７３５の今回の設置データ　》
（　設置方法は、第一電波工業のＷ７３５の取扱説明書を参照してください　）
◎　設置方式　：　両端を支柱（約１０．５ｍ）で支持した２点支持タイプ（取説のＢの方式）
◎　給電点の高さ　：約７ｍ

◎　調整エレメント（７ＭＨｚ）　：　３０ｃｍのエレメントを折り返して１５ｃｍにしたもの。（写真参照）
◎　調整エレメント（３．５ＭＨｚ）　：　５０ｃｍのエレメントを折り返して２５ｃｍにしたもの。（写真参照）


《　ＳＷＲの測定結果　》



図ＡはＦＴ－４５０ＤＭのＳＷＲの表示のイメージ図。上の写真のＳＷＲメータの部分を図にしたものです。
図のようにＳＷＲメータの目盛はかなり簡略なものです。グラフを描くためにその目盛をあえて数字に置き換えました。したがって数字はかなりアバウトです。

図Ｂは３．５ＭＨｚ帯の最終的なグラフ。調整するときはもっと真ん中だったのですが、最後にしっかり絶縁テープを巻いたりしたらずれました。しかしこれで実用的にはＯＫだと思います。

図Ｃは７ＭＨｚ帯の最終的なグラフ。こちらも少しずれましたが、問題ありません。

交信はまだあまりしていませんが、ＳＳＢの７ＭＨｚで韓国安城市、ＳＳＢの３．５ＭＨｚで姫路市と問題なくＱＳＯできました。当局のＱＴＨは群馬県、送信出力は２０Ｗでした。


《　設置したアンテナの写真など　》


　　中央のバランから南側の支柱まで



　　北側の支柱

北側の支柱は住居のすぐ横なので、ＧＰアンテナのＸ２００が載っています。写真では傾いて見えますがまっすぐ立っています。両側の支柱に滑車を付けました。動きはスムーズです。


　　バラン

同軸ケーブルのコネクターに荷重がかからないように、同軸ケーブルの途中をロープで吊ってみました。おまじないのパッチンコアも５個付けてあります。


　　無線機

安定化電源がいくぶんオーバースペックですが、安心感はあります。

とりあえずこれで、使えるようになりました。
九州・韓国までＳＳＢ・２０Ｗでつながることも確認できました。めでたしめでたし。

ＤＰアンテナの共振周波数のディップメータを使った測定の落とし穴

同軸ケーブルが偶然半波長だったということで、『ディップメータで共振周波数が測れる』と思っていたのですが、落とし穴がありました。

まず、このブログの１２月２７日の記事『ケーブルの波長短縮率』の記事にある「　１/２λの同軸ケーブルを使った共振周波数の測定」の図をよく見ると、左の図はアンテナと同軸ケーブルが直結されており、右の図では「ソータ・バラン」を介して接続されています。
ところが私の設置したＷ７３５のバランは「強制バラン」です。
結論から言えば「強制バランを使って同軸ケーブルに接続したダイポールアンテナの場合、ディップメータのディップがはっきりせず、正確な測定はむずかしいらしい」ということです。
理論的なことはよくわかりませんが、強制バランはソータ・バラン（フロート・バラン）に比べると、共振点がぼやける傾向があるようです。


　　参考資料　強制バランは共振の中心周波数が確認しづらい

この図はＳＷＲ計を使った中心周波数の測定のイメージ図です。この図はあくまでもイメージ図でして、実際には強制バランでもゆるやかにカーブを描くので、中心周波数はだいたいわかるはずです。ただある程度の幅を持ちます。
ＳＷＲ計で確認しづらいくらいですから、ディップメータではもっと確認しづらいということだと思います。
もちろんディップメータで測定する方法はあります。共振点の測定用に同軸ケーブルとエレメントのワイヤーを直結する治具を作って、それを強制バランの位置に仮置きして共振点を測定すればよいのです。治具を作るのはそれほどの手間ではありません。
しかし、残念ながらこのことに私が気づいたのは、同軸ケーブルと強制バランを自己融着テープでしっかり防水した後でした。
それに、別にディップメータを使わなくてもＳＷＲ計で共振点の調整はできます。その方が正確に調整できますし、ＳＷＲ計を使った調整方法が現在の一般的な方法です。

ちなみに、この『落とし穴』にはまったこと気づくまでには多少の時間がかかりまして、それまでに下の写真のような測定用のクリップを作りました。



ワンターン用は前回のものを少し大きく作り直しました。
ツーターン用に使った銅線は絶縁被覆してある銅線です。
写真のツーターン用を使うと７ＭＨｚ帯ではディップが確認できましたが、３．５ＭＨｚでは結局無理でした。

その後、アンテナをリグにつなぐところまで進みました。
実際に使ってみると、ＦＴ－４５０ＤＭ内臓のＳＷＲ計は使いやすくて、アンテナのだいたいの傾向はすぐにつかめるようです。
今日はあいにく雨が降っているのでアンテナの調整はしません。アンテナや地面が乾いてから調整するつもりです。
無調整の現状でも、７ＭＨｚ帯は使用可能なＳＷＲ（１．１～１．５）になっています。しかし今日はお空のコンディションが良くないようです。
３．５ＭＨｚ帯は話し声がにぎやかに聞こえています。しかしこちらはＳＷＲが高いので、送信することはできません。無理すると送信機を壊します。
ちなみに、念のため送信出力は１０Ｗに設定しておきました。様子を見て徐々に上げることになると思います。

無線局の免許状が届きました ＋ 試験電波の発射方法

変更申請していた無線局の新しい免許状が届きました。申請してから40日以上かかりましたが、そんなものでしょう。

アンテナの工事はまだ終わっていません。あわてることもありません。
アンテナを作る作業は、本来楽しい趣味のはずなので、楽しんでやらなければ意味がありません。

慣れない仕事でもあり、いろいろ計画の変更が入るので気落ちしたりイライラしたりもしますが、それも含めて楽しみましょう。

気持ちは先を急ぐのですが、実際のところまだ無線機の操作方法が充分にはわかっていませんから、つなぐまでには時間がかかりそうです。
当初いつもの習慣で無線機のマニュアルをＰＤＦファイルで見ていたのですが、思いのほか見づらいので、今は同梱されていた本のマニュアルを見ています。同梱されているＡ４サイズの大きなマニュアルが読みやすいです。前後の離れたページを一瞬で見較べられるのが実物の本の良いところです。

マニュアルを見ると、ボタンにＳＷＲ測定機能を設定できるので、まずそこから始めることになると思います。この機能では出力１０ＷでＳＷＲを測定するということです。精度を出すにはそのくらいの出力が必要なのでしょうね。当然送信出力も最初は１０Ｗに設定しておいてスタートした方が無難かもしれません。

なお試験電波の発射方法は、次のように定められています。
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《無線局運用規則第３９条》

　無線局は、無線機器の試験又は調整のため電波の発射を必要とするときは、発射する前に自局の発射しようとする電波の周波数及びその他必要と認める周波数によつて聴守し、他の無線局の通信に混信を与えないことを確かめた後、次の符号を順次送信し、更に一分間聴守を行い、他の無線局から停止の請求がない場合に限り、「VVV」の連続及び自局の呼出符号一回を送信しなければならない。この場合において、「VVV」の連続及び自局の呼出符号の送信は、十秒間をこえてはならない。
一　EX　三回
二　DE　一回
三　自局の呼出符号　三回
２　前項の試験又は調整中は、しばしばその電波の周波数により聴守を行い、他の無線局から停止の要求がないかどうかを確かめなければならない。
３　第一項後段の規定にかかわらず、海上移動業務以外の業務の無線局にあつては、必要があるときは、十秒間をこえて「VVV」の連続及び自局の呼出符号の送信をすることができる。

無線電話の場合には無線電信用略符号に代えて、次のような無線電話用略語を用いなければならない（無線局運用規則第14条第1項、別表第4号）。
略語 意義又は左欄の略語に相当する無線電信通信の略符号
ただいま試験中 EX
こちらは DE
自局の呼出符号呼出符号 自局の呼出名称（又は呼出符号）
本日は晴天なり VVV

無線設備の機器の試験又は調整のための電波の発射が、他の既に行なわれている通信に混信を与える旨の通知を受けたときは、直ちにその発射を中止しなければならない（無線局運用規則第22条第1項）。
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さてさて、ＦＴ－４５０Ｄの機能をわかりやすく説明した動画をＹｏｕＴｕｂｅで探したのですが、外国語のものが多くて、日本語のものはあまりありませんでした。しかたなく英語のものを繰り返し見て、なんとなく雰囲気を理解しています。読むよりは全体の雰囲気を視覚的なイメージでつかんだ方が理解が早いものです。
英語の動画を見ていると、英語での生のＱＳＯも見られるので参考にはなります。