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ANT_VUHF

アンテナ自作、VUHF 目次

お名前: コメント:

miniVNAの故障と説明書 2013/3/2

最近、miniVNAが調子悪くなった。
表示が上に張り付いたままだったり、波形もノイズ混じりになるし。

アンテナが風で揺れてるから?とも思ったが、BNCのDUT端子をよく見たら変色していた。
BNCを爪楊枝でクリーニングし、開き気味なのを押して修正したら、直った。

あまり良いコネクタでない、そのうち交換した方が良さそうだ。

サイトを見たら、日本語説明書が出来ていた、123ページもある大作だ。有志に感謝!

miniVNAがVerUP 2010/11/27

いつのまにか、miniVNAがVerUPしていた。
なにより嬉しいのは、今まで日本語Windowsでうまく測れなかった、ソフトが改善された!

JAVA版は未だ試していないが、IG_miniVNAは日本語Windowsでもちゃんと動作しました。
なお、IG_miniVNAはZIPを解凍しただけで、インストール不要で動作しました。

BIJブラケット 2009/9/10-12

ハムフェアの戦利品のひとつがBIJブラケット。このアイデアななかなかたいしたものだ。
これを使って、前に作った衛星用の145MHz3ele、435MHz5ele八木ANTをリニューアルしてみた。

買ってきたBIJブラケットはエレメント3mm、ブーム15mm用と書いてあったが、かなりきつい。
特にエレメントを太くしたい場合はブーム径が重要で15mmでは太すぎで、単三電池の太さが良かった。

だが、ホームセンターや100円ショップには14mm径パイプが無い、ステンレス13mmにテープを巻く?
そこで木材の丸棒15mmを8箇所、カッターとヤスリで少しずつ削って14mm径まで加工した。
エレメント5mm用にブラケットの穴は6Φに広げ、ヤスリで斜めに削った。手間がかかる・・

435MHz用は新規?と、MMANAでエレメント3mm、4mmも試したが、再現性でやっぱり5mmでした。
結局、組み立てを考えてラジエーターを500円アンテナと同じ方式に変更したが、他は前と一緒になった。

435MHz 5eleYagiReRaD1D2D3Gain
間隔(mm)103Hafe FD13219723011.2dBi
長さ*幅341.2308.7*22.5310296283
線径54555

145MHz用はそのまま移植したので以前と同じです。

すっきりシンプルに仕上がった。SWRを計ったら433MHz位でminになっていました。
AO-27の西パスでテスト、偏波を合わせれば5WでUPできました。

BIJブラケットは、このブームの太さだと小型アンテナしか使えない、もう少し太い用が有れば良いと思う。

2.4GHz 1λヘンテナ 2009/8/31

YagiANT実験のついでに、下の資料で気になっていた1λヘンテナも試してみた。
 (モービルハム1985-4、1.2GHzヘンテナと変形ヘンテナ、JA7RKB)

標準ヘンテナを縦に2つ繋げてスタック化し中央起電する方法だ。
横長の簡単な構造ながらGainは6.8dBiで、広帯域だから再現性も良さそう。

1λヘンテナバー位置
(mm)123.620.620

驚いた事に、ビーコン聞き比べでは5eleLoopや7eleYagiとほとんど差が無かった。
Gainは数dB低いはずなのに、Sメーターはほぼ同じ。
ビーコンが弱い場所でも試したが、これでもちゃんと聞こえる。結構、使えそうだ。

今回、ANTの違いより、位置の差による電波の強弱(ハイトパターン)を大きく感じた。
2.4GHzはそっちの方が大事かもしれない。

7eleYagiの顛末 2009/8/29

少し前に自作との比較にとオークションを時々見ていたら、2.4GHz 7eleYagiを安く入手できた。

河川敷まで行って、ビーコンを受信したら聞こえない!?5eleLoopではしっかり入っているのに。
機械的にはしっかり出来ているが、性能がまったく出ていない。改めて良く見ると。

寸法を測ってMMANAで計算すると、インピーダンス2.5Ω?パターンもおかしい。
性能が出ないから売りに出したのか・・・また変な物を買ってしまった、改良できるかな?

2.4GHz 7eleYagiReRaD1D2D3D4D5SWR/Gain実測
間隔(mm)12.611.7172631.135
元・長さ61.652*1056.65453.2552.451.420/?4.6dbi×
線径5255555
新・長さそのままそのまま53.2552.451.450481.5/10.7dBi

ビーコンを聞いて実験、D2-D5を移動すると少し性能UPした。さらにMMANAで良い長さを探した。
だいたい確信が持てたので元のD1,D2を新D4,D5用に短く切った。

ビーコン聞き比べでは、大幅改善され、5eleLoopとの差も僅かになった感じだ。
また、スペーサーを樹脂から金属にすると少し落ちた気がする位で意外と変わらなかった。

とりあえず使えるレベルになった。7eleとはいえブーム長は1λ少しだから、この位だろう。

miniVNAを買った、測った 2008/5/22.27

ニュースサイトで見て気になっていた、miniVNAをとうとう買ってしまった。
購入先だが、W4RTは北米のみとしっかり書いてあったので、ドイツのWiMoに注文した。

送料は33EURで合計274EUR ≒45000円、ドイツから11日間で着いた。
意外だったのは消費税+通関料で1300円掛かった事だ。おかしくは無いが以前の品は徴収されなかった。

インストールはCD-ROMのminiVNA230.zipを解凍しsetupを実行。
USBドライバが無いと思ったらC:\Program Files\miniVNAに「FTDI-XP.zip」(圧縮!)が有った。
接続したら、「新しいハードウエア〜」画面でドライバを解凍したフォルダを指定し進める。
終わったと思ったら、また「新しいハードウエア〜」が出てきた、USBとserialポートの2つが必要なのだった。

ConfigでComポートを指定しRUNを押すと「RS232オーバーフロー」になった。英語ソフト故か・・
仕方なく、地域と言語のオプション→詳細設定→Unicode対応でないプログラムの言語→英語→再起動
これでminiVNAは測定できるようになった。だが文字化けしてしまうソフトも有ったので後で戻す必要アリ。

他の方法は無いかと文字化け対応ソフトも試したが駄目だった。
FTDIのドライバが古かったので、最新Verに変えたが変わらず。
Win98SEにも入れてみたが同じエラーが出た。

測定結果の読み込み、表示は日本語のままでもOKだ。
Webを探すとシリアル通信がOSの文字コードの影響を受ける事が書いてあった。

 HF-SmallLoopの測定 → small-loop_21.png
145MHz3eleLoopの測定 → 3ele_loop_2m2.png
145MHz3eleYagiの測定 → 3eleYagi_2m.png
使い難さは残るが、あっというまにインピーダンスグラフが現れるのはすごい!

<コメント>

2.4GHz 5ele Loopアンテナ 2008/5/12

2.4GHzのFM送信機用に2/3λヘンテナなどをMMANAで検討した。
シングルでGainが大きいとエレメントを増やした時のGain増加は緩やかになってしまう。
そこで、1.2GHz用を縮小した4eleLoopANTを試したら、わりと良さそうだった。
結局、扱い易さと作りやすさを考えて5eleLoopになりました。

2416MHz 5ele Loop ANT Gain 12.3dBi(設計値)、単位mm
エレメント円周線1.2Φ間隔線0.6Φ間隔
Re130.725.220.0
Ra123.3----
D1119.036.8
D2116.139.9
D3112.945.2
147.0141.8

線径を変えたらリフレクタの間隔も変えればインピーダンスを概ね合わせられる様だ。
測定器が無いので、SWRは測っていない。ビームパターンはそれなりに切れています。
JA2IGYビーコンで比較すると9ターンヘリカルより若干良いような?

こんな小さなANT付きコンバータを窓に置いただけで、AO-51のSモードがちゃんと聞えV/SでQSOもできた。
2.4GHzおそるべし。(見通しは強い) 

プリンテナはSATに使えるか? 2007/9/30

自作ANTの比較用として、FCZのプリンテナ1.2GHzキットを作ってみた。
5eleではあるが、ブーム長16cmと自作ループより少し短い。

さすがに再現性は良く、1294.52MHzのJA2IGYで比べると4eleLoopとほとんど差は無かった。
写真→ANT00792s.jpg

先週からのAO-51 L/Uで何回か試していたが、何とかUPしQSOもできた。
こんなハンディ+ミニANTで出来るのも驚きだが、やはり厳しい感じはする。
交換してみても4eleLoopの方がUPしやすい様だった。僅かな差がちょうどLモードの分岐点かもしれない。

プリンテナはわりと広帯域で4eleLoopは衛星重視なので、その違いもありそうです。

2.4GHzヘリカルの補強 2007/5/27

久しぶりのV/Sで2.4GHzヘリカルを使っていたら、強度的に弱いのが気になってきました。
エレメントのステーをもう少ししっかり固定できないか?
2880INの短いケーブルが斜めになってるのも気になる。と眺めていたら気がつきました!

板を挟んでステーをねじとめすれば、高さもちょうど合ってGood! うまくできました。

移動用3eleCQ+3eleLOOPの細部 2007/2/12

WYAさんと、ASQさんに写真を取られてしまった、移動用アンテナの細部です。(^_^)

左、145MHzCQのスプレッダはコードホルダに差し込んでいるだけです。クワッド形を作ればそれほど動きません。
  コードホルダも両面テープでブームの木に貼り付けているだけです。(手抜き)
 右、エレメントワイヤーは輪ゴムでテンションを掛けています。夏場に数日、車内にほおって置いたら切れました。

435MHzループの写真→ant00689s.jpg
 スプレッダに穴を開けてループを通して、ブームにはコードホルダで固定してます。テープはすべり止めです。

全体写真→ANT00567s.jpg
 組み立ても数分でできますが、機械的には弱いので時々補修して使ってます。
 詳細は、2006/6/3の記事。

2.4GHzヘリカルの改造 2006/11/7-12

2.4GHzヘリカルの反射板をリサイクルのアルミなべから100円ショップのアルミ皿に変えてみた。
2枚100円で直径15cm、アルミなべよりアルミの厚みもあり意外と強度もありそうだ。
また、ANTまでのケーブル(数cm)もマッチングを考えて50Ω→75Ωの3.7C-SFBに変えた。
写真(11/6)→ANT00655s.jpg
見た目は良くなったが、性能はどうだろうか?(AO-51V/Sがいまいち良くない!?)

11/10.いつもの河川敷でシングルループとビーコンで比べたらやや物足りない気がした。
  何かが良くなかったのだろうか??
  ヘリカルANTについて海外も含めて調べてみたら気になる情報を見つけた。Gain of Helix
  これによるとターン数が少ない時はターン径を太くした方が良いそうだ。宿題だな。

11/11.やはりイマイチなので反射板の凹凸をつぶす・ターン径を太く・マッチング追加と改造してみた。
マッチングはHelical/helix antennaの方法が作り易かったので、真鍮板を71*17mm三角に切って半田付けしてます。

2401MHz、8.8ターンヘリカル Gain 12dbi?
長さヘリカル直径ピッチ間隔線直径反射板直径
43〜44mm29mm3.0mm150mm

ビーコン確認ではコンディションの悪い中でも確実に受信できて、昨日より比較ANTとの差は大きくなったように感じた。
AO-51V/Sを聞いてみると、少し改善した気はするが大きな差では無かった。今回、聞こえにくい原因は何??

1.2GHzアンテナのフォロー 2006/10/12

今回のAO-51L/Uで両方の自作アンテナを使ってみたが、4eleLoopではUP出来たが9eleYagiでは結局だめだった。

そこで、自作ANTのSWRを測れないかと考えてみた(1.2GのSWR計は持ってない)。
自作ブリッジ(自作の2005/10/20)はコンパクトに作ったので使えるか?と秋月で買った2GHz50Ωを付けてみた。
検波電圧を見ると予想以上に良好で概ね使えそうだ。さらに自作75ΩダミーもまあまあSWR1.5の目安になりそうでした。

1200M_ANT1.png

やはり4eleLoopの方がデキが良かった。
9eleYagiは予定のインピーダンスになっていないようで改良が必要でした。(低く共振してるかも?)

Sモードヘリカルアンテナの追試 2006/9/2、11

V/Sモードやビーコンでコンバーターの確認やアンテナの比較をしていたのですが、
ヘリカルアンテナがGainは有るものの期待ほどでは無い様な気がしてきました。

ちょうどJAMSATニューズレターにヘリカルアンテナの製作記事が出ていたので、
これを参考にエレメント線径を太く、ピッチを少し広くして改造してみました。
エレメントは100円ショップのアルミ線で、長さを前のと同じにしています。

2401MHz、9ターンヘリカル Gain 約12dbi?
ヘリカル直径ピッチ間隔線直径反射板
41.0mm27.8mm3.0mm160*160mm

夜のV/Sパス以降では明らかに良く聞こえるようになりSメーターの振れも違いました。Good!
共振周波数なのか?インピーダンスなのか?とにかくヘリカルのエレメントとして1.2mmは細かったようだ。

写真→ANT00625s.jpg <さらに11/6を参照>
前回と同じ堤防の場所でビーコンを受信してみたら、S1〜2良くなっていました。

<コメント>

1269MHz 4eleLoopアンテナ 2006/7/23

今回のLモードが始まる前に、9ele八木のできばえを確かめるべく、FCZ寺子屋の5eleプリンテナと3eleLoopを作って比べて見ました。
 9ele八木 >> 5eleプリンテナ > 3eleLoop (FT817の漏れ電波で比較)<br>それなりに出来ていたようだ。
設計値どうりの感じだったので、Loopをもう少しGainを狙って4eleにしてみました。

1269MHz 4eleLoop Gain 11.7dbi[設計値]
エレメント間隔ループ直径ループ全長線直径
Re41mm79.2mm248.9mm1.2mm
Ra---77.6234.81.2
D16972.2226.71.2
D27670.32211.2

材料は100円ショップの真鍮線と割りばし!?で、この大きさなので簡単に作れました。

 9ele八木 > 4eleLoop > 5eleプリンテナ 差は少なくなり状況によってはLoopも変わらず。

別ページに書いたとおり、AO-51のLモードにハンディ+9ele八木でQSOに成功したので、調子にのって、
このブーム長19cmの小型アンテナ+ハンディ(12V)でも試したら見事にLモードQSOに成功しました!

アンテナ設計データを公開します 2006/7/6

私が設計、製作して実際のQSOに使ったアンテナの設計データを公開します。
Loop ANTは16角で円に近くしており特に有用だと思います。
 146MHz 3ele Loop ANT
 435MHz 4ele Loop ANT
 435MHz 3ele Loop ANT
 146MHz 3ele Cubical Quad ANT
 146MHz 3ele Yagi-Uda ANT
 435MHz 5ele Yagi-Uda ANT
MMANAデータファイルant_je2tlz.lzh
解凍して、MMANAやNEC2 for MMANAで読んでご使用ください。

2Band複合ANTを考える 2006/6/21

移動用に作った3eleCQ+3eleLOOPを使ってみると、どうも435MHzの方が性能が出ていない感じがする。
「キュビカールクワッド」誌には2Band複合の場合は内側が影響を受けると書いてあります。
そこで145MHzANTの中に435MHzを入れ2Band複合した場合をMMANAで調べてみました。

435MHzのみと比較(MMANA)
145MHz3eleCQ+435MHz3eleLoop
145MHz3eleLoop+435MHz3eleLoop
内側ANTの位置145Ra≒435Ra145Ra≒435Re145Diと145Raの中央145Di≒435Di
Gain-0.72db-0.2db-0.39db-0.32db
FB比まあまあまあまあ悪化少し悪化
SWRまあまあ少し良いまあまあ少し悪化
Gain-0.48db+0.03db+0.04db-0.05db
FB比悪化まあまあまあまあ悪化
SWRまあまあ悪化少し悪化まあまあ

内側ANTへの影響はLoop+Loopに比べ、CQ+Loopの方が大きいようです。(形が違うから?)
CQ+Loopではリアルグランドで見ると逆の偏波が強く出ていました。
内側ANTの位置はRaエレメントを揃えるのは悪い様で、ずらせた方が良いようです。

なお外側の145MHzへの影響は軽微で無視できるくらいでした。これも本の記述どうりでした。
8/23,145→435MHzへのかぶりがLoop+Loopに比べ、CQ+Loopの方が大きい事に気がつきました。関係ありそうです。

移動用3eleCQ+3eleLOOPの製作 2006/6/3-25

先週、久しぶりに移動でAO-51に出たらUPがかなり厳しかった。前はもう少しできたのに違法電波が強くなってるのか??
3ele八木もちゃんとGainが出ている事は確認していますが、悔しかったので固定で調子の良いループ系アンテナを移動用にも作ってみる事にしました。

146MHz 3eleCQ Gain9.3dBi?
エレメント間隔一辺全周MMANA設計値線径
Re325mm537.5mm2150mm2208mm約0.7mm+被服
Ra-51020402096
Di45849519802036
写真ANT00567s.jpg 
(435MHz 3ele Loopは線直径1.2mmで下表の寸法)

分解組み立てするので、145MHzはキュビカルクワッドにして435MHzはループです。145MHzCQのスプレッダーは3*5mmの木材でエレメントの電線はゴム輪を通して弾力性を持たせています。スプレッダーの固定はコードホルダーのみで機械的にはかなりやわです。

145MHzCQはハムジャーナルの寸法でMMANAに掛けたら良いところに行ったので、それで作ってみたら、SWR=3以上!?
間隔を広げた影響も少し有るようだが、エレメントにステンレスワイヤーを使ったので、角がだいぶ丸くなってる影響か?
さらにワイヤーの抵抗を測ってビックリ!2mで7.5Ωもありました。(ステンレスってこんなに高いんだ)

エレメントを被服電線に変えて測ったら、若干下がったがまだSWR=3付近。被服だから?
設計し直したのが表の値ですが、まだ長い感じ。悩みながらもっと切り込んで行ったら上記の寸法でSWRは1.5程度になりました。
NEC2forMMANAのシュミレーションは最初のは入力がミスっていた、正しく計算すると被服でf0は4MHzも低くなり58mm短くなったので良く合っていました。

AO-51で前回と同じ位の時間、仰角で試してみたらやっぱりUPが苦しく、結果も前回と同じ5QSO。差は少ないようです、設計上のGainも同程度だからやっぱり同じか?

435MHz 3ele Loopは偏波を合わせないと弱くなる、性能があと少し出ていないのか?もう少し調整してみるつもり。

6/25.SO-50で交互に使ってみたら、八木よりUPが安定する感じ。270gと軽いのも良い。

アンテナのエレメントを減らす 2006/5/29-6/7

ベランダに設置したアンテナは北西までで、それより北は建物の影になるのだが、なぜか435MHzの受信は厳しくても145MHzのUPは通じる時が有りました。
よく考えたら435MHzのアンテナは小さいから角側の窓から突き出して北に向ける事が出来たのでした。そこで3エレループを作って見ました。

435MHz、3エレループ Gain 10.3dbi[設計値] 新規&(改造4エレ→3エレ)
エレメント間隔(改造)ループ直径ループ全長線直径
Re130(148→127)mm222.1mm728(730)mm3.0mm
Ra---208.1685(688)1.2(3.0)
Di157(195→173)200.3661(663)3.0

確認すると、SWRはいきなり低いし聞き比べても4エレループや5エレ八木と遜色なし!?(3エレループ恐るべし)
今までぎりぎりだった北西〜北北西もアンテナを切り替えてカバー出来るようになりました。

ベランダの4エレループはここまで使ってみて、ビームの中心にきた時は強いけど垂直パターンのキレが良すぎて仰角が上がると聞こえ難くなるので、仰角を変えれないのならもう少し平均的な方が良いのではないか?
3エレループの結果も良かったし、と思えてきました。

改造はD1を外してその位置にD2のエレメントを持って来ました。結果は共振周波数が少し低くなりましたが、SWRは使える範囲です。
全般的にそれほど変わらず聞こえるし仰角が上がっても聞こえるようになりました。特にVO-52ではループ信号が平均的になって使いやすくなりました。
用途によってはエレメントを減らすのも有効な事が判りました。

PS.6/7
何となく新規に作った3エレの方が少し性能が良い感じがしていました。
MMANAで再検討したところエレメント間隔が3エレとしては広すぎたようです。GainもFB比ももう少し狭い所が最良のようですが、インピーダンス合わせの都合でこの間隔にしました。
共振周波数も若干上がり4ele時と同程度になった感じです。

1.2GHz八木アンテナの製作 2006/3/20-7/19

AO-51のLUモードに1WでUPできた。という話があったのでハンディトランシーバーで挑戦すべく、1269MHzの八木アンテナを作ってみました。
 MMANAで広帯域かつGainを狙って設計しましたが、時間が掛かって今週のQRVが少々おろそかになっってしまいました・・・。
 広帯域を狙ってエレメントを太くすると、インピーダンスが下がって難しいようです。調べてみるとF9FTも3Φを使っていました。例によってケーブル直付けでブームは12mm角600mmの桧材、小さいです。

1269MHz 9エレメント八木 Gain 13.9dbi(設計値)
エレメント間隔長さ直径修正
Re32.0mm117.0mm3.0mm
Ra-FD-100.510.0mm3.0
D142.0105.23.0約-1mm
D252.0102.03.0
D362.599.03.0
D473.596.03.0
D585.093.53.0
D697.091.03.0
D799.589.03.0
写真→ANT00546s.jpg

MMANAではDM2を大きくする(細かく計算)とインピーダンス値が下がりました。また、NEC2forMMANAではDM2を10にしないと計算できませんでした。MMANAでDM2=80とNEC2forMMANAのインピーダンス値は近いので、それが正解だろうと考えています。
MMANAでは低い方が伸びてかなりの広帯域に計算されますが、NEC2forMMANAでは18MHz程度です。たぶん、こっちが正しいでしょう。

今日からAO-51がLUのはずが聞こえないと思ったら、Resetが掛かって復旧中らしい。試す機会が先になったが、とにかく無事復旧を祈ります。
PS.PCやFT-817の漏れ電波でホイップと比べると、Gainや指向性は有る模様。

一行コメント

4/16・AO-51、LUモードに何回も挑戦しましたが、残念ながら0.3Wでは無理みたい。
 アンテナの出来もいまいち良く判りませんが、ディレクタはもう少し短い方がGainが上がるかもしれない。
 ただ衛星1269MHzとレピーター1292MHzではだいぶ差が有るので評価が難しい。

7/19・2ヶ月ぶりのLモードに挑戦3日目でやっと1WでUP&QSOに成功しました!

2.4GHzヘリカルアンテナの改良 2006/3/19

昨年、作った2.4GHzヘリカルアンテナはマッチングを考えず直付けにしていました。
使えてはいたのですが、余裕はあまり無い感じなので今回のAO-51VSにあわせ少しでも改善を期待して、約150Ω→50Ωへの1/4λテーパーマッチング(もどき?)をつけて見ました。

方法は31mm薄い銅板を半田付けしただけで、起電点での間隔が2mmくらいなので、幅は9mmが理想ですが手持ちの関係で7.5mm幅になっています。計算上はこれで136Ω(9mm)→59Ω(2mm)へ変換していることになります。

写真ANT00548s.jpg

効果は有ったのか?少なくとも悪くなってはいないようです。

アンテナシュミレーションを考える 2005/12/6-19

製作したアンテナが予定の性能を出せているかが今ひとつ自信が無い。

MMANAはすばらしいソフトなのだが、共振周波数が自由空間でもリアルグランドでも同じで、波長短縮率を考慮できていない点が不安である。共振周波数の変化が判ればもっと正確に設計できるのですが。
これはシュミレーションエンジン(MININEC)の為でドキュメントにも書いてありました。で色々調べてみたら
NEC-2 for MMANA」というロシア製ソフトがあり、リアルグランドで計算すると出来そうな事が判ってきました。

調整後のデータで共振周波数を計算
アンテナMMANANEC-2 for MMANASim差測定値実測との差
146MHz3ele八木146.1MHz145.8MHz-0.3MHz146MHzかなり近い
435MHz5ele八木(Ra4Φ)436.5432.5-4.0432かなり近い
146MHz3eleループ147.5147.2-0.3146もっと低い
435MHz4eleループ437.5437.1-0.4433.5もっと低い
146MHz3eleループ[16角]146.14146.12-0.02146かなり近い追加
435MHz4eleループ[16角]433.98433.81-0.17433.5かなり近い追加

八木アンテナは「NEC-2 for MMANA」でかなり正確にシュミレーションできるみたいで性能も予定どうりの模様。
しかし、ループはまだ差が大きい。考えて見るとループは円だが、MMANAでは八角形で計算しています。
とりあえず、シングルループ、線径3mmで形による差を調べてみました。

ループ形周囲面積各割合MMANA-f0各割合NEC2-f0Sim差
正三角形0.667m2.0m0.157m262.9%165.77MHz--165.15MHz-0.62MHz
正四角形0.5002.00.25082.8%163.9698.9%163.21-0.75
正八角形0.2502.0 0.30294.8%160.9698.2%160.12-0.84
正16角形0.1252.0 0.31498.7%160.5299.7%159.06-1.46
0.3182.00.318--???

やはり形による差は大きく円形ではさらに低くなりそうで、また短縮率も大きくなっていくようです。

エクセルで計算し、さらに16角形でも確認してみました。八角形-自由空間と16角形-リアルグランドでは約24mmの差が出ることが判り、だいぶ実際に近づいてきました。

PS.正16角形で3ele、4eleを作って計算してみたら、実際とかなり近くなりました。表に追加。

145MHz、3エレループのまとめ 2005/11/22

実はこちらの方が先に作っていたのですが、使ってみてからと思ってあと書きになりました。
設計はいつものMMANAでブーム長は同じでも八木より、帯域は1.5倍広く、Gainは1dBupの予定です。

146MHz、3エレループ Gain 10.0dbi、SWR2以下 3.92MHz(設計値)
エレメント間隔ループ直径ループ全長線直径後で修正
Re390mm690.1mm2173mm3.0mm-30mm
Ra--659.520673.0-30
De450637.319973.0-30

部材は435MHzループと同じで、100円ショップのアルミ線、圧着端子、カフセ2.7(コ形のプラスチック棒)、木材24mm角に木ネジ止めです。

設計寸法どうりに作ったらバンド外に共振!?(低い) 周りの影響が強く出ている?? 各3cmも短くしました。
調整後に、435MHzのループも内側に追加配置しました。それぞれへの影響はあまり無いようです。

最初は垂直偏波にしていましたが、どうもぱっとしなかったので、前の八木と同じ水平偏波にしました。
八木との差はあまり判らなかったのですが、しばらく使ってみてFO-29のエコーが強い時がやや多くなったように思います。
PS.どうもUpの通りが悪いので、垂直偏波ぎみにして試しています。

2.4GHzへの挑戦 2005/11/20

AO-51には色々なモードがあって、ダウンリンク2.4GHzも時々有るし。さらに、SSETIや新しい衛星も2.4GHzは装備されるようなので何とかしたいと思えてきました。

2.4GHzは未知の領域なので実績のあるドレークコンバーター改造が良さそうでしたが、入手は既に難しくヤフーオークションを何週間も見ても見つかりません。色々探して、セブロン電子のHPにあった改造済みのも電話してみると、今は無し。
そうこうしてうちに、下のキットが着たりしていましたが、ついに広正エレクトロニクスにミリコムMC-251Rの在庫が残っている事がわかりました!(型名しか書いてなかったので、検索にかかり難かった)やっと入手。

コンバーターを動かすためには電源スプリッタとアンテナを何とかしなくてはいけません。
電源スプリッタに必要な部品はコンデンサとRFCです、ケースはジャンク箱を探してTVのインピーダンス変換器を利用する事にしました。コンバーターの出力はFコネなのでその点も好都合です。

アンテナは2eleツインデルタループを手持ちの銅線で作ってみました。(安直)
ちっちゃいですね〜。アンテナの模型みたいです。でも設計上は10dbiのGainはあるはず。
こんな小さなので受信できるのか?と疑いつつAO-51を聞いてみると激しいQSBとドップラーを伴いつつ何とか聞き取ることが出来ました! 2.3日これで使ってみて交信も僅かに出来たのですが、激しいQSBで使い難くあきらめました。

2401MHz、2エレツインデルタループ Gain 10dbi(設計値)
エレメント間隔高さ斜め線線直径
Re18.7mm86.1mm44.6mm97.0mm1.0mm
Ra--82.138.790.81.0

やっぱり、円偏波の方が良さそうなので、ヘリカルアンテナを作ることにしました。いつもなら、MMANAでシュミレーションするのですが、ヘリカル形状を入力するのが面倒だったので、アンテナハンドブックを参考にいきなり作ってみました。
製作例を調べると皆さん加工も美しくしっかり作っていますが大変そう。

何とか簡単にと考えたあげく、エレメントは100円ショップの真鍮線、支えはループの余りのカブセ2.7、反射板も薄いアルミ板で良いのでは?という事でコンビニ弁当の余り鍋です。(安い!)
反射板との接続は、190mmの真鍮線をX字に半田付けしそれをアルミ板にテープで接触固定しました。板が薄いので加工も楽でした。

2401MHz、10ターンヘリカル Gain 約12dbi?
ヘリカル直径ピッチ間隔線直径反射板
42.0mm25.0mm1.2mm160*160mm
写真ANT00517s.jpg

 無調整のわりにはまずまずで、QSBは軽くなって信号も強くなりました。ただ、指向性は意外と鋭いようでドップラーとQSBに加えて手回しアンテナで大忙しです。(さらにAO-51へのUPが不法電波で通り難い・・・)

測定器を作ってアンテナを調整 2005/10/20

自作に掲載

ループアンテナを作ってみた 2005/10/2

主要な衛星で出来たとはいえ、信号が強いのは条件が良い時だけで、いまいちなので考えてみた。
ループアンテナは偏波の乱れに強いという噂も有るし、同じGainなら八木より1ele少なくて済むから、手回しで衛星を追いかけるのが少し楽になるかも。

435MHz、4エレループ Gain 11.7dbi、SWR2以下 9.55MHz(設計値)
エレメント間隔ループ直径ループ全長線直径後で修正
Re148mm222.1mm735.9mm3.0mm-6.0mm
Ra--208.1689.53.0-3.0
D1193.5204.66783.0-3.0
D2195200.3663.73.0

エレメント線は太い方が広帯域でGainも高くなるようですが、入手と加工が容易な100円ショップの3Φアルミ線として圧着端子で接続しています。
エレメント間隔は八木ほど厳密ではないようです。また、4エレなのでブームも600mmと短く済みました。
エレメント線の支えはコ形のプラスチック棒を使い、木材ブームに木ネジで止めています。
また、ループは自己平滑作用があるので直接接続しても良いようですが、一応シュペルトップをつけています。

調整
最初はもう少し長かったのですが、リグのSWR表示ではBANDエッジ付近で低くなっていたので、RaとD1を少し切って上記の寸法にしました。まだ、435MHzより少し低めですが、ループではRa,D1,D2の差が少ないので全部を短くしなければならず、面倒なのでそのまま使っています。
ループは八木より周りの影響を受け難いという話も聞きましたが、そうでも無いようで起電点から金具を遠ざけないと共振周波数が下がってしまい影響が出ていました。

切り替えて使ってみても5ele八木とほとんど変わないので、Gainは同程度になっているようです。普通の信号で手で廻して見ると偏波のキレはあるし、衛星からの偏波の乱れに対して強いのかは、まだ良く判りません。(悪くはなっていないようだ)
何よりアパートで使うには見た目が八木よりおとなしいのが良いです。

PS.垂直面が八木より切れている印象です、頭上にくると苦しい・・・

アンテナ取り付けを工夫してみた 2005/9/22

アンテナを145MHz水平、435MHz垂直で1mの水平ポールに離してつけると、回転半径が大きくなって、アンテナを向けれる範囲が狭くなるのでいまいちでした。
デュープレクサにより妨害は減ったので、前の取り付けに戻しても良かったのですが、145MHzはアンテナの向きによって、SWRが大きく変わるのがいまいちでした。

アンテナを垂直にする場合、普通は145MHzが下に435MHzを上にするのでやってみましたが、相変わらずアンテナの向きによってSWRが変わるのは同じでした。
ベランダを見渡して原因を考えると、物干しのアーム(写真左上)が怪しい!と気がつきました。
435MHzを下に145MHzを上にして物干しから145MHz八木を遠ざけたら、SWRの変化は少なくなりました!

垂直ポールは木材で影響を少なくしています。(後で捨てるときも楽)
さらに、ANT金具は片方だけアンテナのブームに穴をあけ通して、片方は載せるだけにして、約20度の仰角をつける工夫をしています。これで、南東〜西〜北西に手回しで向けて使える様になりました。

これに付け替えてから、今まで強いけど通り難かったAO-51で何局も呼んでもらえました。
(飛びがよくなった気がします!?)
また、ANT金具を緩めて抜くだけなので、取り付け取り外しが簡単になったのもGoodです。(雨天は撤収)

サテライト用アンテナを作ってみました 2005/9/8-12/7

TVアンテナの製作でJAMSATや個人の解説ページなど色々見て回っていたら、最近はFM衛星や大学であげたキューブサットも飛んでいると知って興味がでてきました。

時間を調べてハンディトランシーバーで聞いてみたところ、FM衛星の交信がぎりぎり聞こえて来ました!
これでますます興味がでてきて、アマチュア無線でのまともな交信は十数年やってませんでしたが、再開してみたくなりました。
(免許だけは宇宙通信対応で更新していました)

でも、衛星通信に使えるアンテナは無いのですが、買ってしまっては気分的にいまいちなので、作ってみる事にしました。
JAMSATのページにも良さそうなのがありますが、どうせならとMMANAで設計してみました。
目標
 ベランダに無理なく設置できる大きさ
 出来るだけHi-Gain
 材料の安さと少しでも広帯域にと、メインはアルミパイプ5Φ
 (6Φが1本、余っていたので使っています)
 再現性を考えてなるべく広帯域に設計
 マッチングは直接接続で面倒なガンママッチなどは無し

初期の取り付け風景 ANT00468s.jpg

435MHz、5エレ八木 Gain 11.3dbi、SWR2以下 13.3MHz(設計値)、220g
エレメント間隔長さ直径後で修正
Re100mm343.9mm5.0mm
旧Ra-FD-30617.5mm3.0幅-1.5mm
D1132.33145.0
D2196.42975.0
D3228.82835.0
新Ra-FD-304.516.5mm4.0交換した
(3Φ銅パイプが足りずに一部代用していたので、Raは作り直した。)(NEC2forMMANAでは8MHz幅でした)

145MHz、3エレ八木 Gain 9.0dbi、SWR2以下 2.3MHz(設計値)、270g
エレメント間隔長さ直径後で修正
Re248.1mm1020mm6.0mm-10mm
Ra-hafeFD-94223mm5.0幅-1.5mm
Di558.2895.55.0

設計のポイント
Gainを高くするには、ReよりDeの間隔を大きくとった方が良いようです。
Reは長め、Deは短めにすると広帯域になるがGainは下がるので、そこそこに。
3エレメント八木で直接起電できるように設計するのは難しい、何回もやり直してやっとこれに落ち着きました。
もっとも実際に作っていたら複雑怪奇なので、シュミレーションソフトさまさまですね。

435MHz用のRaは銅パイプでそれ以外のエレメントはアルミパイプ、ブームは桧材です。ホームセンターで揃えて、ボール盤を借りて穴あけまでやって来ました。

調整
435MHz用はリグのSWR表示では数MHz低くなったので、FDの間隔を少し狭めて435MHzでSWRminとなりました!
この程度の差とはMMANAはたいしたもんです。と思っていたら、ケーブルを変えたらSWRも変わってしまいました。??
UHFではよくあることなのは知っていましたが、実体験は初めてでした。まだ、よくわからないのでそのままのケーブルで使っています。

145MHz用もSWRminは144MHz位と低くなりました。また周りの影響を受けやすくベランダからの向きによっても変わっています。
Raの長さを少し変えてみたのですが変化が少なかったので、これもhafeFDの間隔を少し狭くして対応しています。

三重TV専用アンテナの製作。 2005/8/28

ちょっと前に作っていたのだが。
最近はアンテナのシュミレーションソフトがいくつか出ている事を知りました。
そこで下記のTVアンテナを解析してみたら、ゲインはそれほど高くなかった。

ならばと、三重TV専用のアンテナを設計してみたら、大失敗!!
ダイポールと大して変わらず、八木アンテナとして機能していない様子でした。
八木アンテナはエレメントの太さや間隔、長さが性能に影響してくるので、見た目とはうらはらに意外と難しいのです。

YSIMwinでやっていたが、周波数特性の見れるMMANAで解析してみると、かなり狭帯域で再現性が悪かったようです。
広帯域化し再設計したのが以下です。

エレメント間隔長さ直径
Re75.9mm252.5mm3.0mm
Ra-FD-224.016.7mm3.0
D186.0232.33.0
D2130.0222.43.0
D3167.8212.83.0

部品はRaが銅パイプ、Re,D1-D3はアルミ棒、ブームは18mm角の桧材でホームセンターでそろいました。
結果は成功! 下のアンテナよりややノイズが減った感じがします。(少なくとも劣ってはいない)

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