BCL日記

釣りのように、「遠距離放送局」という魚を「アンテナ」という釣り竿と「ラジオ」というリールで釣る趣味がBCLです。

カテゴリ: フラグアンテナの製作

最近フラグアンテナの方が不調で DE1103のロッドアンテナと
同じぐらいにしか聞こえていなかったのですが、ターミネーターの
抵抗を測ると、抵抗値が不安定だったため、抵抗をもっとワット数の
高いものに付け替えました。
そうすると抵抗値も安定しました。
前の抵抗は、抵抗を2つ直列に繋げていたのですが、今回は
抵抗を1つにしました。

これで、以前の性能を回復すればと思っています。


シエスタさんが公開されているフラグアンテナ等に使えるリモート終端抵抗(RTR Remote Controllable 

イメージ 1

フラグアンテナは給電点と対峙する反対側に終端抵抗を置きますが、この抵抗値を変化させると
後方(終端抵抗側)の電波を減衰させる特性が変化することが分かっています。
コンピューターシュミレーションで最適な抵抗値は計算出来るため、これまでその値で
運用してきましたが、多くのDXerの方が、抵抗値を変えることで最適な効果を出す抵抗値が変わる
(場合によってはナルになる方角が変わる?)との評判…こちらは私はまだ本当かな?という感じですが。
私も試しに作成しました。

終端抵抗の抵抗値を遠隔操作で動かす方法にはフォトカプラーを利用する方法がありますが、
RTRもこのフォトカプラーを使っています。

手元でボリュームを動かすことで、アンテナ上の終端抵抗値を変化させることが出来ますし
その効果を手元のラジオのSメーターや混信の状況ですぐに見る(聞く)ことが出来ます。

さて、作成をしてみましたが、割合と簡単に作ることが出来ました。
立体回路図は無いのですが、回路図を見ながら作成することが出来ました。
(別に自慢しているわけではありません。みなさんも簡単に作れるということを言いたいので。。)


一発で動作しました。

300オームから2000オームまで手元でフラグアンテナの終端抵抗値を可変することが出来ます。

次回のペディションで試してみたいと思います。


長方形型のフラグアンテナでは
コンピューターシュミレーションでは大した変化は無いと出ていますが、周りの環境の影響等も
あるので、もしかしたら好結果が出るかと期待しています。

イメージ 2




フラグアンテナを使った移動運用(ペディ)用機材の小型化をはかりました。

購入した機材です。
  
2月17日 USB Light Amazon -618
3月2日 ペディ用同軸 門田無線電機 -2370
3月2日 ペディ用電池ホルダー 鈴喜デンキ -500
3月2日 ペディ用変換コネクタ 山本電機 -250



3月3日 ペディ用電池ホルダー 楽天 -1029
3月3日 ペディ用電池充電器 Amazon -1180
3月3日 ペディ用電池4本 Amazon -2760
3月3日 ペディ用電池充電器 Amazon -1180
3月3日 LEDライト用電池2本 Amazon -1460
3月6日 LEDライト 腰ホルダー Amazon -830
3月7日 ペディ用USBコード Amazon -554
       ※ペディ用電池=18650 リチウムイオン2次電池

・これまで使っていたアンテナ・アンテナコントローラー間の同軸20mを3C2Vから1.5D2Vに変更
・ランタンの代わりにペン型のフラッシュライトとPCのUSB接続型ライトに変更
・単3電池12本(6本直列を並列化)で運用していたペルセウス用電源を18650電池4本に変更
・USBコードを極細型に変更

その他
・同軸(20m)を糸巻きで収納出来るようにした。
・アンテナ系統(アンテナコントローラー・ペルセウス間)の同軸の長さを最短にした(1m→20cm)
・一緒に聞く方のために分配機から延長する同軸も3D2Vから1.5D2Vに変更
・18650電池(リチウムイオン電池)が長時間持つことから、予備電池を最小限化

結果
これまで登山用のリュックに格納しなければならなかった荷物が、バックに
入るようになりました。
また取り出しや設営が非常に簡単になるようになりました。

主に電車での移動が多いため、荷物が小さくなると大変助かります。
また現地設営も簡単になるので便利です。

ご参考になれば幸いです。

イメージ 1
イメージ 2
イメージ 3




⊿型および△型のフラグアンテナについてモデルで検討してみました。

まず⊿型のデルタフラグアンテナを見てみましょう。

インプットした⊿型デルタフラグアンテナの形状
底辺地上高2m
幅4.5m
ターミネータ側高さ10cm(ほぼ鋭角)
給電点側底辺からの高さ4m

(設定)

プログラムを起動

上側の黄色のフォルダーマークをクリック

zz_MiniNEC の中のHFAperiodic の中の Flag K6SEを選ぶ

4nec2メイン画面で
上のSettingsを押す
さらにGeometry editにチェック

メイン画面に戻り
上のEdit を押す
さらにInput file を押す

図面上の各ワイヤーを下記のように選択して値変更

一番下のワイヤーを選択6つの枡目のところを下図のように修正
イメージ 3


一番上のワイヤーを選択6つの枡目のところを下図のように修正
イメージ 2

 



m( )mフラグとの比較上、少し小さめにしています。

イメージ 1

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実際に実験してみます

まず周波数1.7MHz   5.5MHz 9.5MHz   
抵抗値は 800 830 860 890 920 950 980オームを使います。

■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  21dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  20dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  18dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  17dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  27dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  27dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  23dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  17dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  18dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  19dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  21dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  28dB


⊿型デルタフラグアンテナの特徴は周波数帯によって最大F/B比になる終端抵抗値が異なるという点です。
そのため終端抵抗値の可変の仕組みが不可欠になってきます。

(m( )mフラグの最適終端抵抗値は周波数に依存せず一定になっています。
このため終端抵抗値可変の仕組みは不可欠ではありません)


次に△型デルタフラグアンテナを見てみましょう。

次の形状のデルタフラグアンテナをインプットします。

インプットした△型フラグアンテナの形状
底辺地上高2m
幅6m
ターミネータ側高さ30cm(ほぼ鋭角)
給電点側高さ30cm(ほぼ鋭角)
中間地上高5m

デフォルトの上辺のエレメントを削除し、三角形の上辺になる2本のエレメント追加をします

Geometry edit画面上で
矢印マークを押して、上辺を選択して、Delボタンを押すことで上辺エレメントを削除し
Addボタンを押して、マウスを使って図面上に2本の線を引き、数値を調整して三角形のエレメントを
作ります。(終端抵抗と給電部のところは少しだけ高さを残しておきます)

イメージ 4
設定
イメージ 5
イメージ 6
イメージ 7



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実際に実験してみます

まず周波数1.7MHz   5.5MHz 9.5MHz   
抵抗値は 800 830 860 890 920 950 980オームを使います。

■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  31dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  38dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  45dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  33dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  23dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  21dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  27dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  27dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  15dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  16dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  16dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  16dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  17dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  17dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  17dB

中波などのローバンドではターミネーターの値にF/B比が敏感に反応していますが
短波帯では周波数が上に行くほどに反応が鈍くなり、F/B比も低下しています。

周波数帯によって最大F/B比になる終端抵抗値が異なるという点も読み取れますが、
中波帯域で最適値となっている860オーム固定でも実用上問題ないのではないかと思われます。

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総じて⊿型フラグアンテナに比べて△型フラグアンテナは中波帯ではF/B比の性能が高い一方
△型フラグアンテナは高い周波数(9.5MHz)でF/B比が大幅に低下します。

m(  )m型フラグアンテナとデルタフラグアンテナのF/B比の比較は下記表の通りです
(赤字は各フラグアンテナのF/B比最高値です)

                       m(  )m   ⊿型  Δ型
■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB  26dB  31dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  26dB  25dB  38dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  29dB  23dB  45dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  43dB  21dB  33dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  33dB  20dB  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB  18dB  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  26dB  17dB  23dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB  23dB  21dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB  25dB  23dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  28dB  27dB  25dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  31dB  27dB  27dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB  26dB  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  30dB  25dB  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  28dB  23dB  27dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  26dB  17dB  15dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  30dB  18dB  16dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  36dB  19dB  16dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  38dB  21dB  16dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB  23dB  17dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB  25dB  17dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  25dB  28dB  17dB

4nec2を使ってm( )mフラグのターミネーターの値を変えた時のF/B比率の変化を調べます。

再現性が確かめられるように4nec2の使い方を記します。
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サイトに行ってプログラムをダウンロードする

■ひな形ファイルの選択とF/BチャートとF/B比の出し方
☆ひな形ファイルの選択
プログラムを起動

上側の黄色のフォルダーマークをクリック

zz_MiniNEC の中のHFAperiodic の中の Flag K6SEを選ぶ

☆F/Bチャートの出し方
計算マーク(緑)をクリック

Full Ver HorのFullを選択してGenerate
Vertical Patternが表示される
その画面の上にあるFar fieldを選択
Horizontal planeを選択

これで表示されます(設定条件は下記で記載したものになっています)
イメージ 2



右下のMax Gainの上にある左辺と右辺の差がF/B比です

■寸法をm( )mフラグに合わせる

4nec2メイン画面で
上のSettingsを押す
さらにGeometry editにチェック

メイン画面に戻り
上のEdit を押す
さらにInput file を押す

図面上の各ワイヤーを下記のように選択して値変更


一番下のワイヤーを選択 6つの枡目のところの一番右列の2つを2に変更(地上高2m)
  ☆他の項目カラムか図などを選択しないと入力値が適用されないので注意 以下同文
  また6つの枡目のところの一番左列の2つを上から2.25 -2.25に変更
  (幅が4.5m)
イメージ 3


一番上のワイヤーを選択 6つの枡目のところの一番右列の2つを3.4に変更(縦のワイヤー1.4m)
  また6つの枡目のところの一番左列の2つを上から2.25 -2.25に変更
 (幅が4.5m)
イメージ 4


これでm( )mフラグの形状がモデルにインプットされました

イメージ 1


■ターミネーターの値を変える

上の(抵抗 インダクター、コンデンサー)の絵が描いているボタンを押す
右下のohmの値を変える

デフォルトは890オームになっている
イメージ 5



■適用周波数を選ぶ

上の波マークのボタンを押す
右下のFrequencyの値を変える
イメージ 6




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実際に実験してみます

まず周波数1.7MHz   5.5MHz 9.5MHz   
抵抗値は 800 830 860 890 920 950 980オームを使います。

■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  29dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  43dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  33dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  26dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  31dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  30dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  28dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  30dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  36dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  38dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  25dB

まず驚かされたのは1.7MHzでの鋭い変化でした。800オームと890オームの差が20dBもありました。
他の2つのバンドでも概ね10dB前後の差がありました。
また30オームきざみのチェックですが概ね890オーム時に最適値になることも分かりました。





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