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7L4NDL - 32 -
2.アンテナの製作
(1)アンテナの物理構造と部材など
アンテナの概要設計、それからシミュレーションの実施を通りして、ワイヤー(エレメント)の
⻑さが決まりました。ここでは、アンテナの物理構造を考えていきたいと思います。
安価に製作できることが目的になっていますので、部材などは⼿持ちのものか、ホームセンター などで安く⼿にいれられるものを使う事にします。
まずは、構造を考えてみます。
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7L4NDL - 33 - 28MHz デルタルタループアンテナ 構造図
中央ブーム
← → 幅 1,000mm
→ ← 繋ぎ合わせ 幅 150mm
→ ← 繋ぎ合わせ 幅 150mm 左ブーム
← → 幅 約 2,000mm
右ブーム
← → 幅 約 2,000mm
← →
バラン&ワイヤー取付ブーム 幅 500mm
ワイヤー(エレメント)
⻑さ 約 11.3 メートル
ワイヤー固定具
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伸縮ポール
7L4NDL - 34 - 部材は次の通りです。
28MHz デルタルタループアンテナ 部材一覧
№ 部材名 材質 形状 数量など 備考
1 中央ブーム 塩ビパイプ 外径 24 ミリ 1メートル 1 本 塩ビパイプ 外径 30 ミリ 1メートル 1 本
注 2
2 左ブーム 塩ビパイプ 外径 16 ミリ 2メートル 1 本 グラスファイバー釣り竿 3.6 メートル 1 本
注 1
3 右ブーム 塩ビパイプ 外径 16 ミリ 2メートル 1 本 グラスファイバー釣り竿 3.6 メートル 1 本
注 1
4 ブームつなぎ合わせネジ 直径3ミリ ⻑さ 30 ミリ 4 本 直径3ミリ ⻑さ 40 ミリ 4 本
図中省略 注2 5 ワイヤー固定具 結束バンド 適量
6 バラン&ワイヤー取付ブーム 塩ビパイプ 外径 24 ミリ 0.6メートル 1 本 塩ビパイプ 外径 30 ミリ 0.5 メートル 1 本
№1 に径を合わ せた
7 ワイヤー取付ネジ 直径3ミリ ⻑さ 30 ミリ 2 本 直径3ミリ ⻑さ 40 ミリ 2 本
図中省略
№6 に径を合わ せた
8 上部マストクランプ 任意のサイズ 一式 9 下部マストクランプ 任意のサイズ 一式
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№ 部材名 材質 形状 数量など 備考
10 ワイヤー(エレメント) 被覆銅線 外径1ミリ 約11.3メートル
11 ワイヤー止め用圧着端子 任意のサイズ 2コ 図中省略
12 200:50Ωバラン 耐⼊⼒を考慮 一式 自作を使用
13 バラン ワイヤー接続腺 任意のサイズ 2本 図中省略
14 伸縮ポール 任意の外径 段数 一式
15 RIG 接続同軸ケーブル 5D2V など 任意⻑ 図中省略
注1 塩ビパイプは先端が垂れ下がるので、釣り竿に変更
注2 左右ブームを釣り竿に変更したことにより、径の大きなパイプへ変更
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(2)アンテナの製作
前のページにある部材が揃ったら製作を開始です。
■ 50Ω:200Ω(1:4)バランの作成
アンテナの概要設計で書きましたが、逆三角形の頂点角度が90°の場合、給電点ンピーダンス は200Ωになるそうです。なので、このままでは、5D2V 等の同軸ケーブルで接続することはで きません。そこで、200Ωを50Ωにするバランが必要となってきます。製作方法などは、下記 URL を参考にしてください。
DDD 3D無線クラブ NO.46 50Ω:110Ω と 50Ω:200Ω 不平衡 ステップ UP トラン スの作り方(http://www.ddd.eek.jp/ddd/46-un-un/index.htm)
全体組み⽴て図(http://www.na.rim.or.jp/~ja3haw/NO58B.PDF)
私がバランを作成したときの部材は下記の通りです。
№ 部材名 材質 形状 数量など 備考
1 コア FT-114#43 1コ
2 巻き線 PEW 腺 0.8Φ 0.6 メートル 2 本 UEW 腺でも可 3 巻き線留め具 結束バンド 2 コ
4 同軸コネクター M 型角座 1 コ 5 エレメント接続端子 陸軍端子 2 コ
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№ 部材名 材質 形状 数量など 備考
6 コネクター 端子間接続腺 被覆銅線など 適量
7 ケース 適当な大きさのタッパー 1 コ
- 皮膜剥がし液 デペント KX 適量 注 1
注1 PEW 線の皮膜を剥がすための液体です。(UEW 線の場合は不要)
FT-114#43 に PEW 線を巻いたところです。
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7L4NDL - 38 - そして、ケース(タッパー)などを加工し、配線して納めたところです。
※ケース(タッパー)が少し大きかったようですね(笑
これで組み⽴てが完了しました。次は SWR の確認(測定)です。
組み⽴て完了時点では、アンテナアナライザーのような測定機器がなかったので(後で購⼊しま したが。)、リグ内蔵の SWR 計で仮測定をしてみたところ、14MHz から 28MHz まで、概ね1を 指しましたので、とりあえず OK だと思います。
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7L4NDL - 39 - ※SWR を測る時は、アンテナの代わりに 200Ω のダミロードか 200Ω の抵抗(⾦属被膜
抵抗で、耐圧を十分に確保)をつないでください。因みに私は、100Ω 耐圧 3W の⾦属 皮膜抵抗を 2 コ直列につないで、200Ω 耐圧 6W にしました。
上記の仮測定後しばらくたってから、アンテナアナライザーを購⼊することができたので、改め て 本 格 測 定 を し ま し た 。 購 ⼊ し た ア ナ ラ イ ザ ー は 、 AA-54 と い う 優 れ も の で す 。
(http://www.ja1scw.jp/shop/aa-54.html)
AA-54 の「マルチ SWR」という機能を使って、14MHz から 28MHz までの 5 バンドの SWR をまとめて測りました。
また、AA-54 には PC で動作するソフトウェアが添付されており、このソフトウェアは、周波 数の範囲指定をすることにより、その範囲の SWR をグラフ化してくれます。因みに、14.000MHz から 29.000MHz の範囲を指定して測定したのが、次のグラフです。
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7L4NDL - 40 - 14.000MHz から 29.000MHz までがグラフ化されており、SWR の測定結果がその範囲ポイン トされています。
ここまでで、作成したバランの SWR 測定が完了しました。14MHz が一番低く、周波数が上が るにつれて SWR が高くなっていますが、28MHz で SWR が 1.5 以下なので、初めてとしては、
まあまあの出来だと思います。
次は、アンテナの仮組み⽴てと、全体での SWR 確認(測定)となります。
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■ アンテナの仮組(部材変更を含む)
最終設置予定場所は、自宅 2F のベランダですが、ベランダで組み⽴て作業するには狭いので、
自宅前で仮設することにしました。仮設結果はこんな感じです。
これは! あららです。左右の塩ビパイプの両先端が思いっきり垂れ下がってしまいました。こ れはまずいですね。ワイヤーを這わせると、もっと垂れ下がると思われます。塩ビパイプの両端を 紐でひっぱってみたのですが、塩ビパイプが柔らかく、クネクネして、水平にできません。これは 設計ミスです。左右のブームを塩ビパイプにしたのが間違いですね。
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7L4NDL - 42 - ハム仲間に相談したところ、やはり塩ビパンプでは無理があるとのこと。塩ビパイプの代わりに
グラスファイバー製の釣り竿の採用を勧められました。
グラスファイバー製釣り竿ということで、近所の釣り具屋さんを回って、これを⼿に⼊れてきま した。
グラスファイバー100%の釣り竿です。2 本で 2,000 円弱(8%消費税込み)。これを左右のブー ムとして使ってみます。
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7L4NDL - 43 - 釣り竿の根元の径が大きいので、中央ブームとバラン&ワイヤー取付ブームを外径30ミリのものに交 換しました。(28MHz デルタルタループアンテナ 部材一覧 を最新化してあります。)
これで、再組み⽴てです。左右の垂れ下がりの改善を期待します。
まだちょっと下がっていますが、大幅に改善できたのではないかと思います。これで、十分。仮 設はOKなので、この状態で SWR を測ってみます。AA-54 を取り出してきて、5バンドを一気 に測定したところ、28MHz が1.7。 24MHzが2.1。 他は∞です。目的の28MHzが 高めではありますが、これでよしとします。いよいよ、2Fベランダへの設置となります。
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■ 2Fベランダへの本設置
仮設状態の分解し、ベランダ 2F へ設置しました。想像したよりもアンテナが大きいので、ベラ ンダがいっぱい、いっぱいです。設置したものを下から撮った状態がこれです。
伸縮ポールの⻑さが⾜りなくて、給電点が屋根の下になってしまいました。改善の余地有りです ね。この状態で SWR を測定すると2.1。やはり屋根の影響かと思われます。不満がありますが、
これで、⾏ってみます。同軸をリグに繋いで、リグのチューナーで SWR を下げました。14MH zから28MHzまでのうち、18MHzを除く4バンドでSWRが1.3程度。使えそうです。
次章で運用状況の報告をさせていただきます。
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