シャントフィード160mBandアンテナ(RFトランスマッチング)の製作

今年のシーズンこそはと160mのスローパーアンテナとシャントフィードアンテナの二股かけてアンテナ調整に取り組んできました。しかし、「二兎追うものは一兎をも得ず」の例え通り両方共にベストな調整ポイントを探りきれませんでした。とりあえず、スローパーの調整は止めにしてアンテナラインはタワーに沿わせて下部に接地しました。
  そこで取り組んだのがマストの天辺まで38m高のタワーに20m垂れ下げてのシャントフィードによる垂直アンテナです。
左図のブルーラインがシャントフィード部で長さが20m、タワーとの間隔が80cmで最終調整とし、最下部の塩ビ管の端を土中に埋めたコンクリートアンカーにクレモナロープで固定し揺れ防止の対策をしています。オレンジ色がマッチングボックスで地面から1.5mの高さに設置し、バキュームコンデンサーやRFトランスを納めています。タワー上部には7MHzのダイポール、14MHzのLong John5エレ八木が載っていて、これが1.8MHz垂直アンテナの頂冠部となっています。

部材としてシャントフィードラインに太さ6mmの銅線(25m)1本、アースはタワー接地(接地抵抗3Ω)&アースライン20m×6本、シャントフィードラインの間隔設定用に長さ1m,太さ18mmの塩ビパイプ5本そして、マッチングボックスとしてウオルボックスWB-3AJ、これに給電用の絶縁碍子、バキュームコンデンサー300pF/15kV(取り付け部アクリル板加工)、RFトランス(1:4)、M座コネクター(取り付け金具2mm銅版加工)をセットしました。

　シャントフィードラインとタワーの間隔を1mでセッテングしてみましたが、インダクタンス分の大きなインピーダンスもったアンテナとなりました。このインダクタンス分をキャンセルするためにラインを若干タワー側に寄せて80cmの間隔とした結果、バキュウムコンデンサーで補正しSWR1.42と良好でした。
しかし、インピーダンスはZ=65.7(R)+j13(X) Ωです。ここで+j13(X)Ωをキャンセルするためにコンデンサーで補正していきますとRが13Ωを下回る実効抵抗分となり、50Ω同軸給電に対してはSWRが大きくなり使用不可でした。
　そこで、X(虚数抵抗)分をコンデンサーでキャンセルし、R(実効抵抗)分を50Ω同軸にマッチングさせるために1:4 (12.5Ω:50Ω)のRFトランスを入れて調整してみました。結果、X(虚数抵抗)分による無効電力消費が少ない、シャントフィードによるSWR1.2の優れた160mバンドの垂直アンテナが完成しました。
　 1:4のRFトランスは外形70mmの大型丸コアにテフロン線15回パラ巻き2組で自作したもので、1kWの運用において発熱は微量です。
　
今シーズンは160mで大いに稼ぎたいと思っていますが??楽しみだんし!!

追記　12/23(金)　天気　吹雪
　CQ１月号の136kHzアンテナの考察「アースを考える」を参考にシャントフィードによる垂直アンテナの効率を高めるために、リターン電流を少しでも多くしようと雪の中から20m×6本のアースラインのうち2本(南北)を掘り起し、ラインの先端を銅棒(2m)に接続してを土中に打ち込んでみました。同調周波数が若干低いほうへずれましたがバキュームコンデンサーで補正し、夜間のW方面と朝のEUに成果を期待してシャックに入りました。
　結果、ずば抜けて160mの受信感度や飛びはアップしませんでしたが、聞き取りづらかったT8からの信号は確実に取れる様になり、またKH7やEUの信号はわずかに強くなリました。雪解けを待って残りの4本のアースラインも同様の処理をしてリターン電流を増やそうと考えてます。

160m Half Sloper Antennaの給電部製作

160mへの挑戦は毎年のことながら、万全な調整で冬場に取り組もうと決意していますが、しかし160mのアンテナは難攻不落で中途半端に終わってきました。
現在設置のアンテナは変形ハーフスローパーと38m高タワーへのシャントフィードどちらも、この冬に向けて調整中です。スローパーは受信S/Nが良好で微弱な信号をピックアップしてくれる良いアンテナですが送信にはアンテナチューナーを使用しています。
ADXAのミーテングでハーフスローパーにバラン(50:50Ω)を挿入して給電している話を持ち出したところ、OMより「バラン入れたんではスローパーの調整は上手くいかないよ"ハズセ"」と厳重注意、以来スローパーの給電部からバランを取り外すべく、そして直接給電をいかに格好よく頑丈にするかを模索してきました。
　ありました、W8AMZ 160m Reduced 1/2 Sloperで59$で販売していましたが、今回は日本経済の発展と日本人の手先の器用さで、夏の暑い一日を汗流しながらMade in Japanとしてみました。
　
製作手法
　 ハーフスローパー用給電部の胴体は太さ38mm、長さ300mm塩ビパイプを使用します。タワーから吊り下げ、アンテナの吊り下げ部となる上下キャップにドブ漬リングネジを取り付け、そして同軸給電するために胴体よりワンサイズ小さなキャップにM座を取り付けます。
このM座コネクターとラインのハンダ付けは事前に済ませ、ラインは上下キャップに横穴をあけて適当な長さで引っ張りだしておき、設置時にタワー接地用とアンテナ接続用の圧着端子を取り付けます。
　M座を取り付けたキャップはくり抜いた胴体に塩ビパイプ用接着剤と業務用セメダインスーパーXでしっかりと接着固定します。
　上下のキャップがスッポ抜けないように２ヶ所ずつセルフタップビスを打ち込み、下のキャップには水抜き用の穴をあけています。
すべてのネジにはスーパーXを塗布して締め付けます。
注意喚起
　本器は接着剤が乾燥した後に給電部の開放が不可能となりますのでコネクターへのハンダ付けはしっかりと、ネジ締めはゆるまないように、ナットはネジロックを塗布するなどの処理をします。
   
夏にハーフスローパーアンテナの調整を済まそうかと、炎暑の入道雲と太陽を見上げています・・・はたして?
  給電部の耐久テストは外気温34度に持ちこたえ、43kg(XYL-weight)を加重しても抜けませんでした。
                                 ・・・・・・・・・・CU AGN 160m FB DX

小型軽量メモリ付きオートアンテナチューナー AT-1000Pro

　ここ数回FSM Phonpei(OC-010)からDXペディションを楽しんでいます。運用日数が一週間近くあり、アンテナの調整には時間をかけてSWRを下げる努力をしていますが、最終的にマニュアルアンテナチューナー(MT)を使用しています。
持ち運びやすく小型軽量そして、MTによるバンドQSYや雨天時のマッチング操作の煩わしさから逃れられ、RTTYの連続運用で耐電力が500Wのオートアンテナチューナー(安価!!!)を捜していました。
ふと、目に飛び込んだものがUSA製のLDG/AT-600Proで、耐電力600Wに喜んだのもつかの間、パンフレットをよく読んでみるとRTTYでは300Wの仕様でした。 "んー、足りないなぁー"
そこで、見つけたものがLDG/AT-1000Proで仕様もぴったしのRTTY/500Wの耐電力、値段もまずまずと思い、販売店であるUSAのR&L Electronicsへ注文しました。

　　　　　　  全体　　　　　　　　　　　　　　　コントロールSW
LDG/AT-1000Pro 仕様
・大きさ　　　　　24.1cm(W)×33cm(L)×8.9cm(H)
・重量　　　　　　2.4kg
・周波数範囲　1.8-50MHz
・SSB            1kW (1.8-30MHz)
・CW　　　　　　750W (〃)
・Digital          500W (〃)
・50-54MHz    250W (all modes)
・マッチングZ(1.8-30MHz)　6-1000Ω (10:1 SWR)
・     〃        ( 50MHz )     16-150Ω (3:1 SWR)
・RF入出力　　        RF IN   ANT1/ANT2(M座)　　　　
･メモリーチューン　　200ms
・フルチューン　　　　10s(平均)　30s(最大)
・チューンメモリ　　　2000メモリ　
・チューンパワー　　 5W(最小)　125W(最大)
・インターフェース　　ICOM YAESU EXT(アクセサリーケーブル)
・電源　　　　　 DC11-15V　1.0A

        　　  背面　　　　　　　　　　　　　　　  IF/DC 入力

　　　　　SWR検出/コイル群　　　　　　　　　IF/メモリー
　きゃしゃな上蓋をそっと開け中味を拝見しましたが、リレーやコンデンサーは余裕の電流容量と耐圧、コイルはワンボードの基板にしっかりと固定され、そして整ったパーツの配置で耐電力や見た目にもしっかりした物で安堵しました。
このきゃしゃなケースを持ち運びで変形させないように工夫が必要と感じ、フロント･リアパネルに上蓋からセルフタップビスで２ヶ所ずつ補強する予定です。
　値段は@$499.95、送料等$66.22、と計$566.17(R&L Electronics)でした。日本に到着してから税関より\1.100、〒手数料\200を取られ、インターネットで申し込んでから２週間程度で届きました。
日本の業者から購入するよりも格段の安さで手に入れることが出来ましたが、英文取説の翻訳時間を換算すればどうか??
　
　Phonpei(OC-010)DXペディションでは持ち運びに楽な小型の500Wリニアアンプを使っていますので、これへ接続するためのアンテナチュナーとしてLDG/AT-1000Proを選びました。
AT-1000Proの操作訓練と機器テストで十分にエージングさせてから海外へ持ち出すことにします。

エレキー用パドルを木目つまみで打電

アマチュア無線の世界も国家試験から電信(CW)を廃止する方針で総務省もアンケート調査を実施しています。有線や無線の通信は電信で行なわれていた時代から現在はデジタル符号による通信が主流になっています。こんなデジタルな時代に、日々電鍵を叩いて電信(CW)でのDX通信を楽しんでいるアマチュア無線家が世界中に大勢います。

私のCW歴は握りに五円硬貨を挟んだ縦ぶりキーで始まり、その動作の面白さからバグキーを叩き、そして今はトランシバー内臓のエレキー用にダブルレバーのパドルを使い楽しんでいます。このエレキー用パドルキーとしてGHDキー社のGN507DXを愛用していますが、透明で清潔感のあるアクリル板でパドルツマミが作られています。
　
　　とある、広告で木目の美しいチーク材パドルツマミを指定できる同社のパドルキーGD599が発売されたのがきっかけとなり、調度品として木目のパドルツマミにほれ込んでしまいました。

そこで、GN507DXのパドルツマミとして木目の美しいチーク材パドルツマミを取り付け、気分的にも柔らかなCWを叩きたく、GHDキー社の氏家社長に販売をお願いしました。
結果、「パーツとしての販売は有りません、どうしてもと言う事でしたら当社の仕入れ価格でお分けします」と言うことで、とうとう手に入れてCWを楽しんでいます。

　まさに、木目の美しいチーク材のパドルツマミの叩き出すCWは世界の局を相手に「おもてなし」の心境となっています。

2200mバンド 延長コイル巻き機の製作

　2200mバンドのアンテナは垂直に20m、水平に10m位設置出来る環境にあるので延長コイルが4-5mH程度必要と思われます。
　この延長コイルをきれいに200回くらい巻きこむのに工夫をこらし「大型コイル巻き機」を自作しました。ボビンの直径は220mm、長さ500mmの大きさとして、これでエナメル線を巻き込むことにしました。　　

　
　ボビンを両側から押さえ中心軸を保つためには直径230mm位で浅い円錐形の独楽が理想です。今回は3寸角の木柱を台形にカットして両側から締め付けましたが、ボビンが楕円状に変形しました。そこで変形を抑えるため、これに木片のウイングを左右2枚づつ追加して円形を保たせています。


  糸巻きからエナメル線(PEW 1φ)をボビンにコイルとしてストレスなく巻きつけるために、送り出し部分をいろいろとアイデアを巡らしました。エナメル線をボビンに押さえながら巻き込んでいくと、糸巻きが自然にコイルの巻きこむ方向へ移動する方式としました。

　果たして、きれいに巻きこむことができるか、これからの挑戦となります。拍手ご喝采となることを願ってやみません・・・・・・・
2期生を目指し、巻き込みとマッチング作業は今後の課題となります。

Hi-POWER ANTENNA TUNER(HF BAND)

・海外運用のチャンスがあり、3.5MHz,3.8MHzを3.5MHzのGPで運用するためにHFオールバンドのマニアルアンテナチューナーを製作しました。
　
　このアンテナチューナーはバリコンと3個の固定コンデンサーおよびバリLを可変させて負荷側のインピーダンスと送信機側(50Ω)をマッチングさせる方式です。市販のSWR計をバラシで組み込み、SWRを計測しています。
　負荷インピーダンスのLowZ/HighZはコンデンサーCを入力側(送信機側)にするか出力側(アンテナ側)するかで対応しています。入出力は不平衡出力(M座)としてSWR計の出力をチューナー入力へ同軸ケーブルで接続して使用しています。また、平衡出力は丸コァーで製作したトランスを使って取り出しています。

使用パーツ
バリコン　　　　　　　150pF/3.5kV(セラミック)
バリL      　　　　　　27.3μH(セラミック)
固定コンデンサー　150pF,300pF/10kVA,700pF/6.5kVA(セラミック)
リレー                  G4F-1123T(C) DC12 OMRON　　　　　　　　
SWR計　　　　　　　 SX-100(30W/300W/3kW) DAIMONDO
などと1kW運用に耐えうるパーツを厳選して使用しました。

製作のポイント
・バリLのカウンターダイヤルは測定器に使っていた2連の物をADXA(秋田DXクラブ)のOMよりいただき、半分にカットして使用しました。ユニバーサルジョイントで接続していますがバリLとカウンターダイヤルのシャフト合わせに苦労しました。
バリLのオープン側は摺動子と接続(ショート)して下さい。これを忘れますとハイパワー時にオープンコイル側でコロナ放電が発生します。
・バリコンはユニバーサルジョイントで接続し、つまみで直接回していましたが、ADXAのOMからいただき物バーニアダイヤルを取り付けました。お陰で微調整時に重宝しています。
・コンデンサー周りのアース配線に銅版を敷いています。
・配線には2mmの銅線へナフロンチューブを被せています。
・切り替えにはハイパワーを考慮して中型リレーを用いています。
・コントロールSWはムロンのノンロック型4個、ロジックはTC4027BP(J-K FF×2)を2個、トランジスタ9個をオープンコレクターでリレーやLEDをドライブしています。
・平衡出力用のトランスは丸コァーに配線材を2本平行で6回巻きました。

Hi-POWER ANTENNA TUNER(HF BAND)の調整ポイント
1.　バリLを小値、バリコン最大150pFとして負荷インピーダンスをLoWZ/HighZと切り換えてSWRの低い側を選択します。
2.　バリLを回転させてSWRの最小点、またバリコンでもSWR最小点を探ります。
3.　そして固定コンデンサー(C1,C2,C3)を付加しながら、SWRの最小点に調整します。
4.　さらにバリLとバリコンを微調整してSWRを最小とします。ここまでは低電力で調整します。
5.　最後に運用電力で微調整してSWRを1へ近づけて完了とします。

　失笑の始まりはリレー切り換えに容姿端麗なムロンのSWを取り付けたことから、製作に手間取りテスト運用は海外へ持ち出してからとなりました。
　リレーのON/OFFだけのことですからトグルSWで十分なのですが、デザインの洒落ているムロンのLEDタイプのSWを穴あけ加工、取り付けと済ましてからノンロックと気が付き後の祭りとなった訳です。ロックタイプの同型のSWは1個1.4kくらいするとのこと、このままでは・・・何かグッドアイデアないかなと悩んでいました。そこでADXAのOMより「J-K FFで作れば」と言う事でIC1個が60円と格安で手に入り、コントロール基板が仕上った訳です。
棚からぼた餅でシャシー裏側が見栄えよくなりました。

  結局、海外でのテスト運用はコントロール基板のトランジスターがお釈迦となり断念し、Hi-POWER ANTENNA TUNERは不使用のまま無事に帰国、後日、SWトランジスターの交換、リレーのチャタリング阻止のダイオードや各所にRF回り込み対策のパスコンを取り付けて修理完了、今のところ順調に動作しています。

バリLのカウンターダイヤルとバリコンのバーニアダイヤルのメカの感触による調整は至極の世界です・・・昔人かなぁ

HF帯200Wﾀﾞﾐｰﾛｰﾄﾞ(ｴﾚﾏ抵抗器)の製作

通常は1kWの放熱板つきのオイルダミーロードを使っていますが、重量があり簡単には移動できません。エキサイターのチェックや実験では、この近くへセッテングしなければならず、何かと不便を感じていました。

　　　　　 手持ちの<TKK>東海高熱工業KK製のエレマ抵抗器25.5Ω/100W(20Φ200mm)/を2本直列にしてに≒50Ω200Wの小型のダミーロードとして100金ストアーの貯金箱2缶重ねたものをケースとして図の様なイメージで製作しました。
この抵抗器には端子が付いていません。そこで抵抗の両端に細い錫メッキ線を巻き込み半田メッキを施し、その上から銅版で巻き、端子としました。抵抗の固定にはベーク材を缶の内径サイズで2枚カットして、抵抗の径よりやや大きめの穴を2ヶ所に開けて、下段と中段へ固定してスペーサーとしています。そして缶に通風孔を6箇所開けて、M座コネクターへ配線し完成です。

　　使用したSP抵抗器の特徴
　抵抗器内外部に特殊ガラスでコートされているため、耐熱性に優れており、小型で大きなパワーを入れることが可能です。また、体抵抗であるために周波数特性が良く、過負荷に強い特性をもっています。さらにSP抵抗器は水中でも使用できますので、高周波回路はもとより、大きな電流を必要とする用途に最適な抵抗器です。

　完成したエレマ抵抗器(SP抵抗器)のHF帯200Wダミーロードの特性は28MHz帯まではインピーダンス≒50Ωで十分実用範囲です。SWRは下表の特性です。

実験用の小型DC電源の製作

　　実験や器機チェックために無線機に使用している大電流(30A)のDC電源の5A出力端子から電源を供給していました。このDC電源を使用するために器機を電源部の近くに寄せたり、コードを捌きながらの作業で不便を感じていました。そこで、電流容量はそれほどいらず、手元に置けて、簡単に動かせ、長時間使える小型のDC電源を製作しようと思いめぐらせ、スイッチングレギュレーター(SW Reg)基板(12V/1.3A)を入手し、DC電源を完成させました。

☆パーツの選択

ケースサイズは幅13cm,高さ6cm,奥行き11cmのシャシーがアルミでカバーが鉄板の再利用ケースです。

これに角型メーター(1mA/300mV)を取り付け、30kΩの抵抗を分圧器としてフルスケール30Vで電圧を表示させています。長時間使用するためにファン (DC12V/0.07A)を取り付け電源部の熱を排風しています。このファンには100Ω/1Wの抵抗をシリーズに入れ回転数を落とし、回転音を静かにさせています。再利用ケースのためにメーターとファンが並ぶ奇妙なスタイルとなりました。

☆ ジャンク基板

SW Reg基板は11cm×5cmの大きさで、長時間使用すると結構な発熱となるので1cmのスペーサーネジで浮かせました。また、シャシー下部に角穴をあけてアルミパンチ板を敷いて、通風口としています。
☆電圧調整

アマチュア無線機器の電源電圧は13.8Vであるために、SW Reg内部の電圧設定VRで12Vから13.8Vへ調整しました。電圧の可変範囲は10V～16.5Vで、電源容量が12Vで1.3Aを流せますが、13.8Vでは流せる電流が1.13Aと若干減少します。

　簡単そうなDC電源の製作ですが、再利用のケースに穴あけ、ヤスリがけ、パーツの取り付け、半田付けと真夏の休日に汗を流しながらの作業となりました。製作完了後に小さなファンから出てくる微風で涼をとり、メーター電圧を目視し、テスターで出力電圧を再確認して完成としました。

RTTY,PSK,CW Interface Boxの製作

　最近のパソコン(PC)はUSBポートで外部器機のインタフェースをとっています。固定局用として使っているデスクトップ型PCはシリアルDsub９ピンが１回路付属している珍品です。現在はこの貴重なDsub９ピンを使ってRTTYやPSK31(psk)での交信を楽しんでいます。

　今回は移動してRTTYやpskの運用を目的に小型のノートPC(USBポートのみ)を入手し、数台目となる持ち運びに便利で小型な「Interface Box」を製作しました。PTTやRTTYのキーニングはダイオードとトランジスタでスイッチング、PCのオーディオレベルコンバーターはトランス入出力とボリュームでレベルコントロールを行うオーソドックスな回路です。USB-シリアルDsub９ピン(ドライバー/ダウンロード)の変換はメーカー製を使用します。(Extfsk.dll/MMTTY,MMVARIファイルに入れる)

　■外観　(H:40mm  W:15mm  D:100mm)
　PCとトランシーバー間のオーディオレベルはケースの上部に穴をあけ、ドライバーを差込み半固定VRを回し調整します。

　■PC ～トランシーバー インタフェースの回路図8Pコネクターからトランシバーのアクセサリー端子への接続はそれぞれの機種によって異なりますので変換ケーブルを製作します。

　■オーディオの入出力にはトランスを使い、高周波の回り込み防止に効果を得ています。SP/Mic接続用のRCAピンは絶縁タイプを使用しケースのアースから浮かしています。

　■ガラスエポキシの蛇の目基板に組上げました。コネクターへの配線は動作チェックやメンテナンスを容易にするために基板上に中間端子を設けています。写真の2SC1815は全てエミッタ、ベースが逆で、付け直しました。

　　　　　　　　　
  ■また、N1MMのロギングソフトからDsub9ピンのDTR信号でCWをキーニング出来るようにCWkey出力端子を設けています。

　
「RTTY,PSK,CW Interface Box」の動作チェックを行い、MMTTY,MMVARIが稼動しています。レベル調整のVRの1,3が逆接で左回しでレベルアップしています。また、CWkeyingはロギングソフトのN1MMから順調に稼動しています。

EMOTATOR 1300MSA簡易ｺﾝﾄﾛｰﾗの製作

5月の大型連休中にエモトローテータ(1300MSA)のコントローラの方向指示計が左回転で暴走する故障が発生しました。回転指示ボタンのRightを押しても、Leftを押しても方向指示計は360°から左回転で180°方向へ自走します。困ったことに連休中で修理にも出せず、このままではアンテナを回せずDXも楽しめません。(コントローラの回路図面は公開されてません)

しかし、このままではハムの名が廃ると一念発起、「コントローラ自作」をと思い立ち資料とパーツを集めに奔走、故障から2日目に晩飯も忘れ、簡易コントローラを完成させました。

ケースは50Ωダミーの1mm鉄板箱をリサイクルしました。前面の回転用スイッチ(ピンク)取り付けで、元の測定電力の切り替えスイッチの穴址を横長にヤスリがけ、8Pコネクターは角切抜きと鉄板加工に手こずりました。裏面のヒューズホルダーは元のMコネの丸穴を利用し取り付けました。ケース裏面は溶接されていて、配線やパーツ取り付けは前方向からのみで作業のやりにくい箱でした。

前面には回転指示メータ（ＦＳ:２００μA,シリーズ抵抗27kΩ,指示調整用VR5kΩ）、電源PL(赤LED)、回転切り替えSWと表示PL(緑LED)、後面にはリモートケーブル用の8Pコネクタやフューズホルダーを配置して製作しました。

アンテナの回転指示はメータのセンター150mAが北、0mA方向が西から南、300mA方向が東から南になるように仕上げました。上側300mAスケールを換算し、ひと目盛り12°として角度を読み取りますが、換算表を作成してアンテナを回しています。

写真のようにパーツを取り付けました。このローテータ用簡易コントローラはAC100V駆動のローテータであればメーカーが違っても結線の変更やわずかなパーツ追加で各局がローテータのコントローラ故障の際は使えます。1300MSAコントローラが修理完了しても、予備機としておきます。

　　　　・・・・・・・・・・備えあれば憂いなし・・・・・・・・・