バターナットのラジアルは上げたほうがいいのか?
今月のCQ誌9月号の付録「手作りアンテナ製作集」にある「HF帯垂直アンテナ用設置システムの実験」によれば、垂直アンテナのラジアルは地表や地中に数十本這わせるのと、1.22m以上の位置に4本張るのと大差ないとのこと。
さて、一昨年だったか、バターナットのラジアルを数十本地中に埋めたのだが、設置した当初のように給田部の高さを上げて、ラジアルを空中に張ったほうがいいのだろうか?
今月のCQ誌9月号の付録「手作りアンテナ製作集」にある「HF帯垂直アンテナ用設置システムの実験」によれば、垂直アンテナのラジアルは地表や地中に数十本這わせるのと、1.22m以上の位置に4本張るのと大差ないとのこと。
さて、一昨年だったか、バターナットのラジアルを数十本地中に埋めたのだが、設置した当初のように給田部の高さを上げて、ラジアルを空中に張ったほうがいいのだろうか?
現在、我が家の屋根と壁を改築中のため屋根の上に這い回っているアンテナとケーブルを外さなければならなくなったため、 HF帯用のアンテナとケーブルを一時整理中である。
十数年屋根の上で直射日光や雨風、そして大雪に耐えてきたケーブルもあったり、中にはローテーターのコントロールケーブルもボロボロになりながらもちゃんと回すことが出来ているのには驚いた。
なお、50MHz/145MHz/430MHzのGPだけは、工事屋さんに断って同軸ケーブルを付けたままにしておいた。
せめて何らかの形でCWが出来るようにしておきたいと言うのが理由だ。
復活は未定だが、工事が終わることには涼しくなり、アンテナ工事もしやすくなっているだろう。
冬期間は積雪によるコイルの破損を防ぐためにコイル類はすべて外し、エレメントを追加して7MHzモノバンドのバーチカルにしていたバターナットであるが、夏も近づく本日ようやく復活させた。
天気予報では午後から雨とのことなので、午前中にせめて設置だけでもと思い、メンテナンスも兼ねて組み立てる。
実際はインシュレーターやらコイルやら継ぎ足したアルミパイプを外して、本来のバターナットのパイプに差し替えるだけなのだが、もう何年も設置しているアンテナなのでナットが回らなかったりクランプが壊れそうになっていたりしたが、なんとか昼前には組み立て設置完了。
雨が降る前に急いで調整するが、18MHzと50MHzのSWRがイマイチ。
まぁ50MHzはGPが上がってるし、18MHzはチューナーで落とせばなんとかなりそうなレベルなのでこれで良しとする。
これでようやく10MHz、14MHzにも出れるようになった。
とりあえず10mFMで参加してみようとするが、大雪のため移動運用は厳しい。
しかし、長野県内なら雪も少ないのではないか?と思い、とりあえずまた小諸市高峰高原まで向かった。
途中、東御市道の駅「雷電くるみの里」にて休憩を取っていると、JR0IVN/0局のCQを受信。
霧ケ峰モービルとのことで、ロケーションの良いところの路肩に止まってQSOして頂いた。
(ありがとうございました。)
その後、高峰高原に到着してバンド内ワッチ。
何局かのQSOパーティー参加局のQSOが聞こえる。
おもむろにCQを出すと、堂平山移動の7M2MMN/1局に呼んでいただいた。
かなり強力である。
QSOが終わると7M4HXT局からのコール。
しばらくQSOし、またもや懲りずにモービルアンテナのレポートをお願いしてみたところ、快く承諾を頂いた。
レポートはこんな感じ。
なお、お互いかなり強力なのでこちらの送信出力を5Wに落としての調査である。
1/4λフルサイズ(フック基台) メーターで1〜1.5くらい。メリット5。
Super10FM II (フック基台) メーター振らず、RS31くらい。
Super10FM II (ハッチバック基台) フック基台の1/4と同じくらい。
CR8900 (ハッチバック基台) メーター振らず、RS31くらい。
6m/10mヘリカル (ハッチバック基台) メーターで1.5くらい。メリット5。
自作ヘリカル(He-4) (ハッチバック基台) 6m/10mヘリカルより若干落ちるがメリット5。
こちらの受信はほぼ同じでRS57くらい。
やはりハッチバック基台に取り付けたヘリカルが一番良いようであるが、距離がある為若干QSBがあるとのことなので、6m/10mヘリカルとHe-4に微妙な差はあるが、ひょっとしたらQSBによる誤差なのかもしれない。
改めてヘリカルの威力を感じた。
HXT局、貴重な時間をありがとうございました。
結局10mFMでのQSOパーティー分はこれで満足して帰宅。
はたしてスーパー10FM IIの結果はどのようなものか、というわけで、10m FMにアクティブな局の多い関東各局よりレポートを頂こうとまずは軽井沢へ。
国道146号線を群馬県長野原町方面に向かい、群馬県境よりちょっと手前の峠のてっぺん「峰の茶屋」より運用開始。
バンド内をワッチすると何局かのラグチューが聞こえる。
よく聞くと板橋区固定局や横浜市固定局まで聞こえる。
さすが軽井沢の峠のてっぺんだ。
以下、用意したアンテナ。
1.1/4λフルサイズ(約2.6m、フック基台)
2.Super10FM II(フック基台とハッチバック基台の両方)
3.DIAMOND CR8900(ハッチバック基台)
4.自作10m/6m デュアルバンドヘリカル(たぶんベースはHe-5)(ハッチバック基台)
5.自作モノバンドヘリカル He-4(ハッチバック基台)
1と2は長いので基本的にはフック基台に取り付けた状態で、2のスーパー10FM IIに関してはフック基台とハッチバック基台どちらかに取り付けた状態でそれぞれ試してみた。
まずは受信比較から行うと、それぞれの微妙な差までは確認できないが、ハッチバック基台に付けたそれぞれのアンテナがフック基台に付けたアンテナよりもSにして1つ〜2つくらい上だった。
そして送信レポートを頂くためCQを出すと、安中市の7M3CGN局より呼んでいただく。
上記のアンテナでのレポートを頂いたところ、結果的にはハッチバックに付けたスーパー10FM IIが一番良く、それよりちょっと落ちるかほぼ変わらないくらいで10m/6mデュアルバンドヘリカル、その次にHe-4が良いと言うレポートを頂いた。ちなみにフック基台に取り付けたそれぞれのアンテナはあまり変わりないが、若干1/4の方がいいようだ。
なお、ハッチバックに取り付けたCR8900はフック基台に取り付けたそれぞれのアンテナとほぼ変わらないとのことだった。
He-4のレポートがイマイチだったのはおそらくマッチングが合ってなかった為で、SWRが1.7〜2くらいあるのが原因と思われ、マッチングさえ合っていればさらに良いレポートが期待できたはずだ。
(7M3CGN局、お忙しい中、比較レポートにお付き合い頂きありがとうございました。)
次は小諸市高峰高原に向かってみる。
以前(20年くらい前だったか)、1/4λフルサイズホイップにて上九一色村(当時)モービル局と交信できた実績がある。
CQを出すと深谷市の7K1ARR局よりコールあり。
ARR局とは今年の夏以来だろうか。
さて、まずはフック基台に付けた1/4とSuper10FM IIを比較するものの、強すぎてどちらも59フルスケ(苦笑)
なのでこちらのパワーを落とし、10Wにて送信すると、1/4がRS59、Super10FM IIがRS55というレポートだった。
そして次はハッチバックにSuper10FM IIを取り付けてレポートを頂くと今度はこっちが59フルスケ、ならばとパワーをFT-8900H最小の5Wまで落としたところ、それでもフルスケ。
次に若干の信号低下を期待してCR8900に換えるも、これもフルスケ。
そして10m/6mのヘリカルに交換してやっぱりフルスケ・・・・・。
比較にならないのでこれ以上の実験は諦めた。
(7K1ARR局、ありがとうございました。)
結果として、どうやらハッチバックに取り付けたSuper10FM IIが一番良いようであるが、このアンテナ自体1.95mあり、地上からハッチバック基台までは約1m、そうなると地上からアンテナの先端までは約3mということになり、当初の目的であった「1/4フルサイズでは地上から3mくらいあるのでもうすこし短いアンテナにしたい」という目的からは全く意味のないものとなってしまう。
さらにこれだけ長いアンテナをハッチバックに付けて走行することは基台と車体への負担が大きくなるため、もしどうしても付けるようなら大きめの基台が必要となる。
ということで、どうやらハッチバックに取り付けたヘリカルが一番いいと言う結果になるようだ。
地上高が影響していると思われるが、車体の向きやアースの取り方、はたまた車種や周囲の状況によってもこの結果は違ってくる可能性はある。
さて、しばらくは10m/6mデュアルのヘリカルを取り付けるか、それともHe-4を調整し直すか新たにHe-5かHA-2あたりを作るか・・・・・。
もう10年以上前・・・いや、20年近く前かもしれないが、サガ電子の1/2λセンターローディングのスーパー10FM IIを手に入れ、クルマに付けて走り回っていた。
最初はフック基台に付けていたが、その後少しでも地上高を上げようとフック基台用マストを入手し、そこに付けようとしたらSWRがやたらと低い周波数に同調してしまい、29MHz帯に合わせるために下側のエレメントをかなり切ってしまった。
マストに付けていた頃はそれでよかったが、切ってしまったエレメントはまた戻すことも出来ず、その後いろいろアンテナを取っ換え引っ換えしているうちにジャンクとしてずっと放置されてしまった。
先日まで1/4λフルサイズを付けていたが、長さが約2.6mでフック基台に付けていても地上からは3mを越えてしまい、立体駐車場に入るのはもちろん、ほとんどのゲートすらくぐれなくなってしまった。
しばらくダイアモンドのCR8900一本のみにしてみたりもしたが、やはり飛びがイマイチ信用できない。
そこで、スーパー10FM IIの存在を思い出し、切ってしまった分のエレメントを補えるようなステンレス丸棒(4φ)を探し求め、ホームセンターのハシゴを決行。
地元のスーパーセンタームサシでもステンレスの丸棒は3φと5φならあるのに、なぜか4φだけが無い。長岡のムサシでも同じ。そして結局新潟市のスーパーセンタームサシに行って探してみると、さすが県下最大のホームセンター、しっかり在庫してあった。
直径4φ長さ1mのステンレス丸棒250円を購入し、早速駐車場にて接続。
SWRを計ってみると最低点が29.40MHz付近で1.5。29.30でも1.7くらい・・・まぁいいか・・・。
全長が1.95mで地上からも約2.4mとなった。
1/4λフルサイズと比べて飛びはどうだか不明で、昔使っていた時もどの程度の飛びだったかについては全く覚えていない。
確か利得も2dbくらいだったように思うが、そのあたりはあまり信用していない。
1/4λと大差ないくらいだったらこっちの方が短いので有利だろう。
しばらくは他のアンテナといろいろ比べてみたいと思う。
ちなみに海の向こうに見えるのは粟島。
なぜ笹川流れで撮影してるかとかはさておいて・・・・・。
毎年悩むButternutの冬支度であるが、昨年はコイル部分を丸ごと木の箱で囲んだ。
結果は良好で雪によるコイルへのダメージは最小限にとどめられた。
今シーズンは大雪との噂がある。
一昨年だったか、大雪の年はButternutのコイルまで雪に埋まってしまうほどであった。
↑これはその当時雪の中からコイル部分を掘り出した様子。
果たして木箱で大丈夫なのだろうか?
雪は意外に重いので下手すりゃ木箱を破壊しかねない。
そこでふと思った。雪で壊されるのはコイルの部分である。
変形して同調点が狂ったり、最悪は破損となってしまう。
だったらコイルそのものを取り外してしまえば?
いっそのことフルサイズのモノバンドバーチカルにしてしまえば?
Butternutの全長は7.9m、10MHzならちょっと縮めればOK。
7MHzだったら2mちょっとくらいアルミパイプを継ぎ足せばOK。
さてどうする?
結局オンエアする頻度の高い7MHzを選ぶことにした。
10MHz/14MHzに出れないのは惜しいが、どーしても出たければコン柱に上がっている10MHzの2EL HB9CVを修理するかDPでも作ろうか。
12φと10φと8φそれぞれ長さ2mのアルミパイプを買ってきて、いざButternut分解。
まずは各バンドのコイルやハイバンド用のスタブを全て外す。
ついでに各パイプの接続部を導電グリスを塗ってビスを増し締めしてメンテナンス。
下から2番目の28φのパイプ(取説で言うとBB4)には80m/40mのコイルを接続する関係で下のパイプとインシュレーターで絶縁されており、径としては下のパイプ(取説ではBA)と28φで同じなので取り外し、BAとその上のE4を直接接続。
トップの10φのエレメント(J4)とその下の13φのエレメント(I4)を外し、買ってきた12φのアルミパイプを下の16φのエレメント(H4)に挿す。径が違うので若干グラグラするが、H4には切り込みがあるのでビスとナットで締めつければ問題ない。
上側には切り込みを入れておく。
買ってきた10φのアルミパイプを上に差し込む。
ここは元々10mエレメント調整用として付いていたホースバンドみたいなやつを使い、ここで調整できるようにしておく。
最後に8φのアルミパイプを差し込んでビスとナットで締める。
調整は上記のホースバンドみたいなやつを緩めて10φのアルミパイプをスライドさせる。
結果は、SWR最低点が7.1MHz付近でほぼ1.1。下は6.85MHz付近でSWR1.5、上は7.3MHz付近でSWR1.5とかなり広帯域となった。
おそらく地中に何十本も埋めたラジアル線のおかげであろう。
ちなみに、10MHz、14MHzあたりもチューナーで落とせば出られなくも無いようだ。
7MHzの3倍波となる21MHzではSWRは落ちず、むしろ23MHz付近で落ちており、チューナー無しでも24.8MHzあたりでSWR1.5くらいとなり、このあたりも使えそう。
飛び、受けについては比較できるアンテナがないのでなんとも言えないが、少なからず短縮してあるButternutに比べれば効率は良いはずである。
↑コイルのないシンプルなバターナット、いや、単なるモノバンドバーチカルアンテナ。
↑給電部の様子。
このマッチング用のコイルも周りをコンクリートブロックで囲って雪対策を施した。
名立三角台にてフィールドテストを行った。
ザックに荷物を詰め、それを担いで駐車場から登っていく。
ただし、バッテリーは当日キャリーカートで引っ張っていく予定なので持って行かない。
さすがにCBだけ持って登るのとはわけが違うが、それでもなんとか登りきることが出来た。
思ってたほど体力が衰えてたわけじゃなさそうだ。
さて、三角台に到着し、VCHアンテナを組み立てて調整。
7MHz、10MHz、14MHzともいい感じでSWRが落ちてくれた。
今回はコイルのすぐ下でエレメントをギボシ端子で繋ぎ、そこを外すことによって21MHzにも同調させようと企んだ。
SWRが1.5・・・・・おそらくラジアル線の関係かもしれない。
当日は継ぎ足し用の多少のエレメント(ACコード)を持っていった方がいいだろう。
他のバンドにも同調させようとエレメントを折ったりしてみたが、イマイチ芳しくない。
ハイバンドは素直にDPとかにしたほうがいいようだ。
そこで考えたのが、バランを竿の中央あたりにくくりつけて、そこから片側3m+3mくらいの線を引っ張れば24MHzで使えるはず。
途中、2.5mと1.5mの位置で切断してギボシ端子を付ければ10mと6mでも使えるのでは?
明日か明後日に再度テストしてみよう。
結局今日はアンテナテストのみで運用はなし。
コイルとエレメントを竿に取付け、裏庭にて調整。
まずは7MHzから・・・・・とりあえずそのままの状態では8.5MHzあたりに共振点が有るようだ。
コイルのタップをいじってみたりいろいろとやってみたけどダメ。
どうやらコイルの巻き数が足りない模様。
また巻き間隔をもうちょっと狭くできればよかったのかもしれないが、今さらこれらはどうにもならない。
とりあえずこれは後の課題と言う事で。
コイルの下から11番目のタップにミノムシクリップを挟んで10MHz帯を調べてみる。
この状態では10.3MHz付近に共振しており、タップの位置を変えてもあまり芳しくないので、 ラジアル線を半分に折り返してみた。すると10.13MHz付近にいい感じでSWRが落ちてくれた。
次はコイルの下から5番目のタップにミノムシクリップを繋ぎ、14MHz帯の調整。
これもラジアル線は半分に折ったまま測定してみると、14.1MHz辺りでSWR1.5とまぁなんとかなるかのレベルとなった。
しかし、肝心の7MHz帯のSWRが全く落ちないのは困ってしまう・・・。
そこで、上エレメントの1.5D2VをCQ誌の記事などにあるような1.45mから思い切って1.6mに変えてみた。
そしてさらにラジアル線も5.2mから6mくらいに変えてみると、7.1MHz付近でSWRが1.3位まで落ちてくれた。
メインとなるCW帯ではSWR1.5で、あともう一息というところ。
ここで、以前このVCHアンテナについての記事を読んだ時にふと思った事を思い出した。
「なぜラジアルが1本?」
筆者のメインのアンテナとなっているButternutではラジアルが命と言っても過言ではなく、ラジアルが無ければSWRは下がらないし飛びも悪い。
だから当初4本だったラジアルを少しづつ増やして今では約30本ほどのラジアルを埋設している。
そのせいか、少なくとも設置当初よりSWRの帯域は広がっている。
なのでVCHアンテナも、1本だけでなく複数のラジアルを接続すればもっと効率が良くなるはずである。
そこで、15mほど買ってきた2線ACコードの余った分6m×2本をラジアルとして繋ぎ、5.2mと6m×2本の計3本のラジアルとしてみた。
そしてSWRを計ってみると、7.05MHz付近を中心に見事にバンド内綺麗にSWRが落ちた。
CWバンドとなる7.02MHz付近もSWR1.25くらいと素晴らしい結果になった。
もちろんバンド拡張となった7.2MHzあたりまでSWR1.5以内におさまっている。
次に10MHz帯の調整。
これもラジアル3本を繋いだが、そのままの状態では9MHzあたりで同調していたのでラジアル線3本とも半分に折り曲げてみると、これもバンド内SWR1.1くらいという好結果となった。
さて、次に14MHz帯である。
1.5D2Vの上エレメントを長くしてしまったためか、12〜13MHzくらいに同調してしまっている。
ラジアルを半分にしようが1本にしようが全くバンド内に同調してくれない。
かと言って長くした上エレメントを切断すればせっかく同調してくれた7MHzも元に戻ってしまう。
さてどうするか・・・・・、そう言えばButternutの21MHz帯の調整ではスタブのワイヤーを丸めたり延ばしたりして調整した。
ならばこれも丸めれば短くしたのと同じ事になるのでは?
そう思って上エレメントを15cmほど丸めて短くしてみた。
その結果、これも見事に14MHzバンド内SWRが落ち、14.02付近がSWR1.1、14.30付近がSWR1.25くらいというこれまた好結果となる。
VCHアンテナにラジアルを複数追加すると言う方法はかなりメリットが大きいようで、SWR帯域が広がるだけでなく、おそらく飛びにもかなりの良い影響を与えるのではないかと思われる。
丸めた上エレメントはこんな感じ。
手軽な移動用アンテナとしてFBであるが、ここにきてラジアル線の1本や2本増えたところで若干かさばる事はあってもそれほど重くなる事も無いだろう。
できれば今週末辺りにでもフィールドテストを行ってみたいと思う。
まずはコイルのボビンとなるペットボトルの穴開け作業から。
ポイントとしては底部の穴開けの際、竿に通して上から1.5mくらいのところで止まる大きさにする。
くれぐれも開けすぎに注意。
さらに、銅線を通す穴を開け、ペットボトルの口の部分をカッターとハサミで切り取る。
カッターを使用の際は滑って手を切る事の無いようくれぐれも注意すること。
次に、両面テープを貼りその上からビーズタイを貼り付ける。
有る程度強力な両面テープなら大丈夫だが、ほとんどの場合はコイルを巻いている最中にビーズタイが剥がれてしまうので、さらにセロテープで3ヶ所ペットボトルを巻くように貼り、コイルを巻きながら剥がせばうまくゆく。
穴から銅線を挿し、圧着端子を取付けて巻いてゆく。
今回使用したビーズタイでは30ターンまでしか巻けないが、できればもう3〜5ターンくらい巻けた方がいいかもしれない。
巻き終わったら下から4ターンか5ターンくらいの位置と、11ターンか12ターンくらいの位置にタップを付ける。
ラジオペンチで曲げて付ける事により、さらにコイルが締まるはず。
圧着スリーブを付けた上エレメント側に1.5D2Vの同軸ケーブルを1.5m程度取付ける。
これは網線だけ圧着または半田付けすればよい。
そして圧着の部分にミノムシクリップを取付けた22cmほどのリード線を取付ける。
次に、下エレメント3.4mを圧着または半田付けする。
ここまで出来れば八割方完成したようなもの。
次にバランを作る。
筆者の場合はトロイダルコア(詳細不明)に赤黒の電源用リード線を二つに裂き、その二本を撚って5回ほど巻き付けた。
リード線が太いのしかなかったため、ケース内にギリギリ押し込むような形で入った。
最後に6mほどのアースエレメントにバナナ端子を付ければほぼ完成。
あとは実際に釣り竿につけて調整するのみ。
このアンテナのFBなところは、エレメントをコイルの中に仕舞っておく事が出来る。
アースエレメントは厳しいと思うが・・・。
調整編に続く。
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