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hellocqcqのメモ帳

アマチュア無線に関連した記事など

令和2年8月19日の官報を見ると、〈経過措置〉の④で、1.9MHzがA1A指定の免許のままでSSBに出られるらしいです。
3MAに変更申請しなくてもとりあえずOKということですが、今後やはり何かのタイミングで3MAに変更した方がよいのか、ほっておいても次回免許更新時に自動的に3MAになるのか、今のところはっきりしません。どちらでもいいですが・・・

《 追記 2022.07.15 》 私の無線局の再免許申請の時期になりました。
当然ですが『無線局事項書および無線設備の工事設計の内容に変更はない』で申請しておきました。
例の官報では『4 この告示の施行の際、現に1,910kHzの周波数においてA1Aの電波の型式が指定された免許又は予備免許を受けているアマチュア局は、この告示による改正後の規定による3MAの記号による電波の型式が指定された免許又は予備免許を受けたものとみなす』とあります。これはつまり、私の無線局はすでに3MAの免許を受けているということです。したがって今回の再免許申請では、この件に関しての変更はない、とするのが正しいと解釈しました。


SSBの帯域は1.845~1.875です。受信してみたところでは、時々聞こえています。これから出る局が増えてくるのでしょう。ATUを使っている人なら出られるのかな。
帯域としてはAMラジオに近いところですね。深夜には遠くまで飛ぶということになるのでしょうか。まあ50Wでは無理でしょうけどね。

私は今のところ出る予定はありませんが、今使っているダイヤモンドW735の両端に拡張用のコイルをつけて1.9MHz帯に対応する方法が分かれば、手を出すかもしれません。
現状のW735は7MHz帯フルサイズ、3.5MHz帯短縮コイル入りです。その両端にさらに短縮コイルと数メートルのワイヤーを追加することによって1.9MHz帯にも出られそうな感じはします。
しかし考えてみると、基本的なことですが、W735に現在付いているコイルが単なる短縮コイルなのかトラップになっているのかよく分かっていません。まずこのあたりから、つまりW735の動作原理を調べるところから始める必要がありそうです。


                            W735

W735の動作原理がちゃんと分かれば、それを改造して1.9MHz帯に出られるかどうかも分かってくるはずです。

《 追記 10月22日 》  まずW735についてですが、これの構造は「アンテナ・ハンドブック」142ページのローディング・タブレットという名称のアンテナと同じタイプに見えます。
この製作記事を参考にすれば、1.9MHzの追加が可能のように思います。ただし記事を読むと、ローディングコイルを付けるとその内側のエレメントの共振周波数が10%高くなるので補正が必要と書いてあります。この補正が片側3m程度になるらしいので、今回これは不採用にしました。
それに対して、コイルとコンデンサで作ったトラップを使う場合、多少の再調整は必要でしょうが、それほど大きな補正にはならないと思われます。この方法では、上の図の両端に3.5MHzで共振するトラップを付けて、その先にそれぞれ追加のエレメントを足します。
このトラップの作り方がいろいろあるようでして、今私が興味を持っているのは[Coaxial Trap]という、同軸ケーブルだけで作るトラップです。材料も構造もシンプルなので作りやすそうに見えます。ただひとつわからないことがあって、どうしたものかと思っています。何がわからないかというと追加するエレメントの長さがどうもはっきりしないのです。
ネット上の製作記事を海外も含めてもう少し調べて、トラップに使う同軸ケーブルの長さとその単位長さの静電容量およびコイルの巻き数から、追加するワイヤーエレメントのおよその長さを予測できるようにならないと、ちょっと製作に踏み切れないような感じです。
なお「ハムのアンテナ技術」の99ページには「一般的な目安として、並列共振回路が共振周波数の半分の周波数において示す誘導性リアクタンスは、共振周波数においてコイルが示すリアクタンスの値の2/3と考えてよいでしょう」とあります。これはちょっと計算すれはわかることです。しかし同じページには「エレメントの長さは実験的に求めるほかありません」とも書いてあります。これはつまり集中定数のリアクタンスだけではエレメントの長さは決まらない、他の要因の影響が大きい、ということなのだろうと思います。ということで、実際の制作例を集めて、もう少しイメージをはっきりさせたいと思うわけです。


《 ちょっと試してみましたが、結局中止になりました 》
まず、RG316という細い同軸ケーブルがあったので、それでCoaxial Trap を作ってみました。


計算データはこんな感じです。


先ほどの計算結果は正確なようで、きっちり8回巻きで、ほぼ予定の共振周波数になりました。
しかし実際に作ってみると、この同軸は芯線が細すぎて、機械的な強度が不足している感じです。力を加えるとハンダのところから切断しそうです。
次回作る時はもっと太い芯線の同軸で作ってみたいです。ただし太い同軸だと、線が太いうえに巻き数が増えるので、形状がかなり大きくなるらしいです。


ディップメータしか持っていないので、中華ラジオで発信周波数を確認しています。
ラジオの表示 3541KHz 信号強度34 信号対雑音比14
ラジオの音で発信周波数を決めるのは難しいので、ラジオのSN比が最大の周波数を発信周波数としています。


形にしてみました。
なおこの写真の圧着端子は線の太さと合っていないので、後で交換しました。線の太さに比べて圧着端子の穴が大きいと、カシメても抜けてしまいます。反省。

これをW735に付けて、さらに10mのワイヤーを両端に追加してテストしてみました。
まず7MHzは共振周波数が70KHzくらい下がりましたが調整で使えそうです。

次に3.5MHzですが、こちらは端部を加工したので、共振周波数が変化するのは当然ですが、共振周波数が100KHz以上変わることはなかったと思います。しかしSWRが1.6までしか下がらなくなりました。原因は不明です。しかも帯域幅がいくぶん狭くなったような感じです。
よく使う3.5MHzを犠牲にするわけにもいかないので、今回のテストはここまでで中止にして、3.5MHzバンドが正常に動作するように戻しました。

なお1.9MHzについては、追加した10mのワイヤーの場合の共振周波数を確認することができませんでした。ディップメーターでも確認できなかったので、残念です。私が使っているディップメータは感度が悪いのかもしれません。7MHzは問題なくディップし、3.5MHzも何とかディップを確認できたのですが、1.9MHzバンドは結局確認できませんでした。
やはりアンテナ工作を充実させるには、アンテナアナライザーが欲しいですね。
NanoVNAを研究しましょうかね。私は物が手元に届いてしまうと、そのままになってしまうことがありがちなので、買う前の気分が盛り上がったところで研究しておいた方がよいです。

1.9MHzバンドについては、これでいったん終了にします。最近ワッチしてもあまり聞こえてこないので、だんだん興味が薄れてきました。
今度は、垂直系の短縮7MHzアンテナを試してみる予定です。とりあえずグラスファイバーの4.5m5段の釣り竿を上州屋で調達したので、これを塩ビパイプで少しかさ上げして使おうかと思っています。これも形にするには時間がかかりそうです。

以前にMOXON(モクソン)アンテナのシミュレーションをしましたが、あれは50Ω給電タイプの八木アンテナの変形でしたので、変形する前の2エレメント八木アンテナの50Ω給電タイプをシミュレーションしてみました。
結論から言いますと、性能はモクソンと大差ないと思います。

サイズはこちらの方がブーム方向で50cm、エレメント方向で2m22㎝大きくなりました。その分構造はシンプルとも言えます。


  アンテナの形状
リフレクターの付いた2エレ八木アンテナです。


  アンテナの定義
リフレクターを2本に分けて定義しましたが、意味はありません。


  パターン・ゲイン・SWRなど
アルミパイプで地上高9mでのデータです。
今回のシミュレーションでは最適化を使ってみたので、SWRがよい値になっています。


  SWRの周波数特性
普通の特性だと思います。

もし作るのであれば、モクソンと比較してどちらが扱いやすいか、あるいは作りやすいか、さらに詳しく検討する必要があります。
また、地上高を変えて計算するとSWRがかなり変化するので、実際に設置する高さで設計し直す必要がありそうです。

アマチュア無線のアンテナ自作に関する本や、雑誌のアンテナ自作の特集を見るとヘンテナについての記事がたくさん載っています。
たくさん載ってはいますが、エレメントの素材と加工寸法については、はっきり書かれていないものが多いです。
21MHzのアンテナを自作することを考えると、ヘンテナは作りやすい形に見えるので、シミュレーションして、その結果が良ければさらに検討を進めるつもりでした。


  ヘンテナの形状
縦長の1λループアンテナの下にマッチング用のループを付けたような構造です。



  今回のMMANAの定義
適当に定義しました。SWRがよい値になるようにいくらか調整してあります。



  パターンとゲイン・インピーダンス・SWR
ワイヤはアルミ線にしました。リアルグランドで給電点は4.5mHです。
データ的には、1λループと同じくらいのゲインで、Rが50Ωに近くなっているといった感じです。
このデータだけだと、まずまずかなと思いましたが・・・


  今回のヘンテナの周波数特性(SWR)
SWRの周波数特性ですが、これを見ると、ダイポールアンテナに比べて帯域が狭いように見えます。
たとえばダイポールアンテナ(V型)の周波数特性は次のようです。


    ダイポールアンテナ(V型)の周波数特性(SWR)
横軸の目盛りは同じですが、縦軸の目盛りが全く異なります。
このV型ダイポールアンテナはごく一般的なものですが、その帯域幅は今回のヘンテナ?のおよそ3倍あるようにみえます。
もちろん、帯域幅が多少狭くても使えないというわけではありませんし、アンテナチューナーを使うという方法もあります。

以上、ヘンテナをシミュレーションしてみましたが、結局のところ、私が欲しい21MHzのアンテナはもっとゲインのあるものだとだんだんわかってきたので、ヘンテナについてはこれだけでいったん終了することにしました。

なお、これはシミュレーションのかなりいい加減な一例に過ぎません。現実のデータではありません。私が作った定義が間違っていることもよくありますし、私の使い方が間違っていることもよくあります。もしかしたらシミュレータ自体の得手不得手も影響するかもしれません。
ヘンテナを検討している方は、いろいろなデータを参考にして、ご自身でさらに検討することをお勧めします。
アマチュア無線は趣味ですから、「あーでもない、こーでもない」と資料をひっくり返して、ネットを検索して、図面を描いて計算して、どの材料を使うかどう設置するか、気持ちが悪くなるまで考えるのが楽しみなのだと思います。