160m受信用ツイン・ミニ・ループアンテナ(T-MLA)の製作

160mはシャントフィードによる約40m長のタワーアンテナを用いてDX交信を楽しんでいます。タワーアンテナの送信の飛具合に不満はないのですが、設置環境が住宅街であるため垂直アンテナの欠点でノイズが多く受信には苦労しています。
そこで、指向性のあるアンテナでなるべくノイズを軽減したいと考案したのが同軸シールドループを2段にしたツイン・ミニ・ループアンテナ(T-MLA)です。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　160m受信用　T-MLA
　これを試作しAM放送を受信してフロントサイド(F/S)比を測定した結果、フロント側でSメーターが59+5dBの信号は90°のサイド側ではS1となったのです。(ヘッドアンプ、BPF無付加)
考察
S1減少が3dBとすれば、S9からS1までの24dBに5dBを加えた29dBとなり、フロント側の信号に対してサイド側は29dB減衰され、ノイズ軽減に効果がある事になります。指向性についてはループ面方向(横棒と同じ)で切れのある８の字をメーターの振れで感じました。
(SメーターのS1の校正は6dBですが、使用した受信機のS1は3dBタイプです)
　

　このT-MLAは直径800mmの同軸シールドループアンテナで受信能力を少しでもアップするために上下2段としました。ループアンテナ上下逆さまに設置して給電するために誘起電流は上と下で反転するのではと、合成出力を同相とするために位相反転トランスを使いました。これはインピーダンス100Ω(0°) & 100Ω(180°)の2入力で出力インピーダンスは50Ωとなります。このため同軸シールドループアンテナの出力インピーダンスを160mバンドで100Ωに変換しています。

　　　　　　　　　　　　　　同軸シールドループ(800mm径)・Z変換


　　　　　　　　　　変換ﾄﾗﾝｽ, 位相反転ﾄﾗﾝｽ,出力ﾄﾗﾝｽ, BPF, FETﾍｯﾄﾞｱﾝﾌﾟ

　
ループアンテナ変換トランス　 　: 丸コアー 1回巻
位相反転トランス、出力トランス : 丸コアー 10回巻

　位相反転トランスで合成された受信信号はFETのヘッドアンプで15dB程度ゲインアップし、BPFを通してシャック側のAMECO(PT-3)プリアンプへ送っています。

　　　　　　　　　　T-MLA ヘッドアンプ基板及び回路図

　T-MLAのヘッドアンプの電源DC13.8VはAMECO(PT-3)プリアンプを改修し給電同軸に重畳しています。このヘッドアンプやプリアンプ(PT-3)は送信アンテナの強力な電波から回路を保護するために送信時にPTT信号でDC13.8VはOFFとなるように改修しています。

上写真の2階部分の小さな基板が改修部でホトカップラー及びヘッドアンプ、プリアンプのON/OFFリレーです。右Mコネ座からヘッドアンプへDC13.8Vを供給、左RCAがPTT制御入力です。

　T-MLAを160mの受信アンテナとして使用する場合にはトランシバー本体の受信入力の系統変更が必要です。トランシバーの受信専用入力A,BのA側のジャンパー同軸を抜いて高周波同軸リレー切替器(ADXA提供)を挿入し、リレーのブレーク側を通常使用のアンテナ、メイク側をT-MLAとして、切り替え出力をトランシバーのRX(受信専用)に戻しています。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高周波同軸リレー切替器


　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　T-MLA システム図

結果と今後
　トップ4mの高さで近距離の局を受信した結果、SメーターがS1からS9にいきなり振れだすというS/Nの良さを感じました。しかし、シャントフィードによる約40m長の垂直アンテナに比較すると感度不足が否めません。そこでツイン・ミニ・ループアンテナ T-MLA(ヘッドアンプON)を南北指向として垂直アンテナと同等のノイズレベルになるようにAMECO PT-3のゲインを最大+トランシバー本体のP.AMP 1にセットしてやっと同程度になりました。
　これから160mのシーズンになりますが T-MLAの成果を試すにはまだ先の様です。過剰な期待していませんが少しでも垂直アンテナに勝る部分があればと、T-MLAを回転させるために基部に江本のローテーター(ADXA提供)をセッテングして本格シーズンに備えようと奮闘しています。

追記
　受信アンテナを高周波同軸リレーにより切り替えるシステムで構築しましたが、現在使用中のトランシバーには簡単に受信専用にセット出来るモードがありました。
トランシバーの「ANT」を長押し、「ANT TYPE」の「ANT 4」をRX/TXからRXにセットとして「ANT 4」にT-MLA受信出力(AMECO PT-3)を接続すると使用できます。
「ATN 1」を「1/R★」にセットすれば送信は垂直アンテナ、受信はT-MLAとして運用出来ます。他の周波数にQSYして再び160mにQRVする場合は「1/R★」へのセットが必要となります。
この方法・・・早く知っていれば難儀せずに済んだのに・・・Hi