* 概要 [#gd8c749e]
 3.5MHz帯バーチカルアンテナ「マイクロバート」を製作する。~
 このアンテナはエレメント部が持つ静電容量と、そのCを打ち消すためのコイル~
 (すなわち同じリアクタンス)で構成される。~
 また、ラジアルは給電用同軸ケーブルの外皮を使用する。アンテナ本体には芯線しか~
 接続しない。最適なラジアル長の末端にはRFチョーク(コモンモードチョーク)を挿入し、~
 そこから先の給電線は任意長となる。~
 調整は2本のアルミパイプを継いで、全体の長さを伸縮させて行う。~
 寸法は設計支援シートで計算し、推奨値で製作する事にする。~
 
 * 設計ツール、資料 [#ifd5f825]
 [[設計支援シート(Excel):http://hamradio.cocolog-nifty.com/room/files/MV_Design.xls]]~
 ↑外部リンクです。
 
 [[DL7PEの設計レポート(PDF):http://www.bwt.jp/~sawada/tmp/microvert.pdf]]~
 
 [[DL7PE Micro Vert Antenna の動作解析について:http://www7a.biglobe.ne.jp/~ja6gan/antenna_lab.htm]]
 
 * 設計値と組立 [#n147403e]
 
 ** エレメント [#zc77ec87]
 - 固定エレメント:2m 25Φ~
 先端を30mm程切り込む。切り込みは弓ノコで4本入れると咥え込めるようになる。
 - 可動エレメント:0.67m 22Φ~
 全長1mで、スライドさせて調整する~
 - 咥え込みはホースバンド(サイズ10番)で締め付ける。
 
 &ref(element_junction.jpg);
 
 ** コイル [#r77031f6]
 - コイルボビン:38Φ塩ビパイプ(VP30=内径30mm、外径38mm)
 - コイル線材:1Φポリウレタン電線
 - コイルインダクタンス:61.3μH(計算値)
 - コイル巻数:%%64回%% →63回(ほぼ密巻き)~
 多めに巻いておいて、Lメータで合わせこみます。ピッチでも変化します。~
 - 耐電力は1φ銅線でおおむね150W程度が目安とか。~
 
 &ref(coil.jpg);
 
 ** ラジアル [#h3ee0b2a]
 - ラジアル長:16.5m 5D2V
 
 **コイル部とエレメントの固定 [#d681570c]
 - コイル用パイプにVP25を使うとキチキチで入らないと思う。よって、VP30を採用。~
 塩ビパイプにはエレメント固定用の貫通穴を開けるが、片方は4mmネジ用に4.5Φを開け、~
 反対側はネジの頭とドライバーが通る様に8Φ程度まで広げる。~
 - 3本止めしたうちの一番下のネジは導電グリスを塗布しておく。ここにコイルが繋がる。~
 - リベット止めの方が確実だが、VP30は厚みが結構あるのでリベット止めは厳しいかもしれない。~
 
 ** 加工、製作 [#je72a211]
 - コイル防水~
 コイル部にはエポキシ塗付してから、1.5Lペットボトルでカバーをかける予定。~
 やらずにとりあえず設置。雨の日の変化を確認する。
 
 ** RFチョーク [#r0d8fb6c]
 今回、かなりいろいろと検討している部分。~
 まず、RFCのインピーダンスZは10KΩ以上を目標にする。(インダクタンス値で455μH)~
 
 実はいろいろなサイトを見ると、周波数に関係なく12回巻きという例が多い。~
 FT240-43に12回ではL=178.5μHになり、1.9MHzではZ=2.1KΩ、3.5MHzではZ=3.9KΩ、~
 7MHzではZ=7.9KΩになる。~
 詳細に情報を調べてみると、2つの数字が見つかった。それは、給電線インピーダンス~
 100倍すなわち「5kΩ以上を目標」というのと、「10KΩ以上を目標」の2つ。~
 いずれにしても今回製作する3.5MHz用には12Tでは、数字の小さいほうの5kΩすら達成~
 できない。3.5MHzで5KΩを得るにはL=227μHとなる事から、巻き数に換算すると14Tに~
 なる。つまり、12Tは7MHz用の例ではないかと予想できる。~
 
 RFチョークの近く(エレメントに向かう側)の同軸は、できるだけ直線に配置したほうが良いらしい。~
 コネクタを下に向けたかったので今は折り返してあるが、それが災いしているのかも。~
 
 トロイダルコイルの計算はこちらが便利。~
 http://jr6bij.hiyoko3.com/coil/calcform001.html
 
 ***失敗した例(耐電力不足) [#k40d14a4]
 &ref(MV_RFC144-77.jpg);~
 -FT-144-#77には18回しか巻けなかった。~
 -100均で買った食品タッパにM-Jを付けて組み込んだ。耐候性が心配。~
 
 計算値369.36μH、実測355μH(3R5ではZ=7.8KΩ)。少なめで心配だったが、動作的にはOKだった。~
 &color(#F00){50W長時間キーダウンでSWR上昇。30W程度までしか使えません。200WにはFT240は必須。};~
 このように耐電力の面では失敗だったが、特性としてはFBな結果だと思う。30Wであればこのタイプでいけるのでお勧め。~
 50W求めるのであれば、FT-140-77を使えば、この特性を再現するはず。~
 43材はどこでも買えるが、77材は扱っていないところが多いかもしれない。
 
 ***FT240-43で作り直す [#q3642214]
 200Wの耐電力を得るには、少なくともFT240を2個使わないと足りないと思われる。~
 2個直列にする方法と、2個重ねる方法がある。重ねた方が磁気飽和の点で有利。
 
 -FT240-43で10KΩ得るには、455μHで巻き数は20回。~
 →RG58Uでは巻ききれない(14Tが限界)~
 →2個に分ける(14Tづつの直列、243μH×2=486μH=10.7KΩ)
 -FT-240-43を2段重ねてRG58Uを巻けるだけ(14T)巻く~
 →243μH(Z=5.3KΩ)
 
 どちらも同じ巻き数なので、リングに流れる磁束は同じ。~
 つまり、磁気飽和を考慮するとどうせ2個使うなら2段にしたほうが耐電力としては有利。
 
 -コアはヤフオクで頒布しているものを入手した。2個で2500円+送料400円。~
 4個買ったので、@1350円。まあまあな値段でした。海外通販を使うともっと安いらしいけど。
 
 &ref(RFC-FT240-43.jpg);~
 直列で10KΩ狙い →結局使わなかった。なんとなく。~
 計算値:1個で243.04μH×2=486.08μH(10.75KΩ)
 
 &ref(RFC-FT240-43-2.jpg);~
 2段重ねで5KΩ狙い →とりあえず問題なかったが、Zを大きくしたくなった。~
 計算値:243.04μH(5.38KΩ)
 
 &ref(RFC-FT240-43-3.jpg);~
 結局、テフロン同軸を使って20ターンで作り直した →SWR特性に不満が残る。~
 計算値:496μH(11.00KΩ)~
 ※写真は後で追加します。
 
 * 設置例 [#ne664933]
 &ref(MV_Constract.jpg);
 ステンレス伸縮物干し竿(4mで498円)
 
 * VSWR特性 [#t3a5b604]
 ** 実験中 [#e91ad749]
 &ref(MV_VSWR2.gif);~
 Asutek VA-1で測定。(RFCにFT114-77で18Tのを使用時、設置直後)
 ** 現在の設置状態 [#x069bfbf]
 天候晴れ。エレメントを多少伸ばした。~
 RFCはFT-240-43の2段重ねに、テフロン同軸を20Tしたものを使用。~
 ラジアル同軸はなるべく屋根上に展開するようにした。実験中は壁面に結構垂れ下がって
 U字型になっていた。~
 全体的にSWRが高くなってしまった。Zが合わないのは、ラジアル同軸の引き回しの関係と思われる。
 *** VA-1で測定 [#yf6bf836]
 &ref(MV_VSWR_Xs.gif);~
 *** FT-2000Dの内蔵SWRメーターで測定 [#z5ef0d7b]
 &ref(MV_VSWR_ByFT2000.gif);~
 出力は100W。SWRはおおむね2以下に入っている。FT2K内蔵ATUを併用することでOKとした。~
 ただし、SWRが下がりきっていないのは気になるので、今後RFCをいじって最良の構成を探す予定。
 
 *** RFC近傍の同軸引き回しを変更 [#t30c8409]
 &ref(MV_VSWR_3.gif);~
 RFCに近い部分の同軸(特にラジアル側)をまっすぐに伸ばして測定しなおした。~
 FT2000のSWRメーターでは良好な特性。VA-1では高めに出ている。
 
 **部品リスト [#fdf87f55]
 -エレメント
 --アルミパイプ 25φ 2m 1本
 --アルミパイプ 22φ 1m 1本
 --ホースバンド No.10 1個
 -コイル
 --塩ビパイプ VP30 50cm
 --UEW銅線 1φ 8m
 -エレメント&コイル組み立て
 --ステンレスビス 4mm×40mm 4本
 --ステンレスワッシャ 4mm 6個
 --ステンレスナット 4mm 7個
 -ラジアル&マッチング
 --同軸ケーブル 5D2V 16.5m
 -RFチョーク
 --同軸ケーブル RG58U 3m(?)
 --トロイダルリング FT240-43 2個
 --MJ丸座 2個
 --食品タッパ(RFCのケース) 1個
 -その他
 --丸型圧着端子 R2-4 3個
 --導電グリス
 --自己融着テープ
 --ビニールテープ
 --エポキシ接着剤
 --2Lペットボトル
 --Uボルト、V座、ナット、ワッシャ(マストに取り付けるため)

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