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HFのワイヤーアンテナを更改しました 画像をクリックすると大きくなります |  |
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| ●7バンドトラップダイポール全体メンテナンス －10MHzの救済なるか？－ | |||||||
| ・3.5MHzトラップを付加したKelemenトラップダイポールに1.9MHzトラップを付加し1.8/1.9/3.5/7/10/18/24MHzの7バンド化していた ・1.9MHzトラップを更改した際に改めて全体の調整をするのに合わせて長年の懸案事項だった10MHz救済を試みた ・改めてKelemenの調整を考えると ・トラップはモジュール化されていてトラップ間のエレメント長は調整できずエレメント長の調整は給電部と先端しかできない ・トラップの変形によって共振周波数を高くするのが基本なので周波数が高すぎる場合の調整がしにくいことが想定される ・当該バンドの周波数を高くすると1つ下のバンドのローディング効果が減るのでバランスという妥協の必要性が想定される |
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 自作コーナー Kelemen7バンド化 |
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| ・一方、今回1.9MHzトラップ作成で非常に苦労した点がある ・トラップのサイズがある程度以上大きくなるとサポーターなどを付けないままでは形の維持が難しくなる ・ちょっと触っただけでも思ったより共振周波数がずれてしまう ・同軸が柔らかく、変形して共振周波数を調整しても時間の経過と共にクセが戻り周波数がずれてしまう ・束線バンドで締め付けると思ったより共振周波数が下がってしまう |
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| ・10MHzのみ高すぎるがエレメント長は給電部で最大限に長くしてあり継ぎ足してはいない ・24MHzも18MHzもそれぞれのバンドで最良となるようトラップを変形している ・10MHzに対するローディング効果を最大にするために24MHzを正円に戻す、18MHzはほぼ正円だったが正円に整える ➡ 24MHzのLが大きくなり低くなるのでトラップの束線バンドを間引き締め付けを緩くしてCが減らして周波数を上げる ➡ 18MHzは少し高いので締め付けをきつくしてCを増やして周波数を下げる ➡ 10MHzは高すぎるのでトラップは正円できっちり巻いているが更に締め付けを強化してCを増やして周波数を下げる ＊これ以上締めつけられないところまで締め上げたがあと一歩か、しかし10MHzが下がってくれたのは嬉しい ・24/18/10MHzでローディング効果は最大なので7MHzは低くなった ・7MHzトラップは既にだいぶ変形していたので3.5MHzへの影響を最小限にするためこれ以上の変形を避ける ➡ 7MHzは少しだけ正円に戻し、締め付けを緩くしてCを減らして周波数を上げる ➡ 3.5MHzに対しローディングが効きすぎたか低めだったので3.5MHzトラップをほんの少し変形して周波数を少し上げる ＊3.5MHzトラップは触らずに7MHzトラップの締め付けを少し強くした方がよかったかもしれない ・これにより1.9MHzに対するローディング効果は減るがそれより7MHz以上でのローディング効果が増えているはず ➡ 1.9MHzは少し低かったのでトラップを変形して周波数を上げる、1.8MHzは先端のエレメント長の調整で追い込む |
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・24MHzはスカスカにした ・18MHzは束線バンドを倍に増やしてきつくした ・10MHzはもう束線バンドが入る隙間がないほどきつくした ・7MHzはスカスカにした |
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| 24MHz | 18MHz | 10MHz | 7MHz | 最終調整＋10MHz救済 |
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| ・これまでトラップを変形することでLのみの増減で調整することが基本だった ・今回、締め付け具合の調整でCを増減することで共振周波数調整の幅が広がった ・ただ、少々アナログ的で再現性に不安が残らなくもない ・トラップは見た目のバランスだけを考えて全バンドきっちり締めるのが基本だと思っていた ・1.9MHzトラップの苦労が長年の懸案事項だった10MHz救済に生きた格好になった |
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| エレメント展張の様子 | |||||||
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| VNAでも記録 |  |
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| 1.8MHz | 1.9MHz | 3.5MHz | 7MHz | 10MHz | 18MHz | 24MHz | |
| ●6バンドトラップダイポール全体メンテナンス | |||||||||
| ・3.5/7MHz+WARCのKelemen5バンドトラップダイポールを張ってからなんと6年が経過しました ・後に1.9MHzを追加して6バンド化してから4年半、1.8MHz用に変更してから3年半以上経過している ・トラップコイルは同軸を丸めて束線バンドで留めただけの構造で既に何個も劣化して切れて落ちている ・同軸の締め付けが弱くなって周波数もズレているのは承知していたのだがリグのチューナーで追えるので放置していた ・今回、足場の整備に合わせてKelemen全体のメンテを行うこととし、まずは設営最終調整時のデータと現状のデータを確認しておく |
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| 自作コーナー Kelemen6バンド化 |
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| 1.8MHz | ：NanoVNAでは1.792MHzでディップ、SWR悪い | 3.5MHz | ：だいぶ低い方にシフトしていた | ||||||
| 7MHz | ：だいぶ高い方へシフトしていた | 10MHz | ：高い方にシフトしていた相変わらず悪い | ||||||
| 18MHz | ：高い方にシフトしていた | 24MHz | ：高い方にシフトしていた | ||||||
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| ・3.5MHzトラップの束線バンドは切れていなかったので24/18/10/7MHzトラップの束線バンドを取替えた ・束線バンドは片エレメントで44本使用しており90％が完全に切れるか手でボロッと切れてしまう状態、やはり3年くらいでの交換が必要だ |
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| 24MHzトラップ | 18MHzトラップ | 10MHzトラップ | 7MHzトラップ | ||||||
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| メンテ前 | メンテ後 | メンテ前 | メンテ後 | メンテ前 | メンテ後 | メンテ前 | メンテ後 | ||
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| 1.8MHz | ：更に悪化、トラップ不良も疑う | 3.5MHz | ：あまり変化なし低すぎる | ||||||
| 7MHz | ：少し低すぎる | 10MHz | ：あまり変化なし相変わらずよくない | ||||||
| 18MHz | ：当初より良好、もう少し低くてもよい | 24MHz | ：良好となった、もう少し低くても良い | ||||||
| メンテ前後の特性確認 |
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| ・24MHzから調整に入る、エレメント長で行うところだが面倒なので既に楕円になっているトラップを更に少し楕円を戻す ・18MHzは少し下げたいので既に楕円にしていたが楕円を少しだけ戻す ・10MHzの救済はこれまでも困難を極めたので基本そのままとした ・7MHzは低すぎるので楕円にするが既にかなり楕円になっていたので気にしつつも更に楕円にした ・3.5MHzはヒゲで調整すべきところトラップを楕円にして追い込んでしまった ・これが1.8MHzに悪影響を及ぼしたと思われ1.8MHzは全くNGとなった、1.8MHzエレメントを外して1.9MHz用として調整するもNG |
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| ・3.5MHzトラップをディップメーターで確認、正円で3.3～3.4MHzに下がっていた ・nanoVNAで確認すると3.5MHzぴったりだったのでこういうのは非常に困る ・1個はほぼ正円、もう1個はやや楕円につぶして2個共3.50MHzに合わせ直す ・この時点で1.9MHzが復活しそうだったので1.9MHzのエレメント長さで追い込む ・これにより3.5MHzが高い方にシフトしたのでヒゲを5cm程継ぎ足してよしとした |
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| 3.5MHzトラップの確認 ディップメーター / VNA | |||||||||
| メンテ後の調整#1 / 調整#2 |
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| ・nanoVNAでも測定してみました ・SWRアナライザで測定したデータをExcelに転記してグラフを描くのも面倒になります |
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| 1.9MHz | 3.5MHz | 7MHz | 10MHz | 18MHz | 24MHz | ||||
| ●HFワイヤー系アンテナ屋根馬足回り整備#2および#3 | |||||||
| ・HFワイヤー系の屋根馬2基の足場板のうち1基がだいぶ傷んできていたのだが酷暑続きでそのままとなっていた ・ようやく屋上作業ができる季節になったので屋根馬の足場を整備しました |
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・ズラしてみると思ったより汚れているので面倒だがケルヒャーに登場してもらいました ・あっという間にきれいになりますが跡がついてしまっています ・玄関マットの古くなったものを下に敷いています ・給電点側の足場はルーフタワーの足場を整備した時の板の切れ端に交換します |
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| 塗料が剥げる | 洗浄します | 綺麗になりました | |||||
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| ・反対側の足場はだいぶ傷んでいます ・厚めの板を新調しました ・防腐剤を2回塗っておきました ・シリコン塗料を塗っておきました |
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| だいぶ傷んだ | 洗浄必要 | 防腐剤塗布 | 綺麗に塗装 | 綺麗になりました | |||
| ●HFワイヤー系アンテナ屋根馬足回り整備 | |||||||
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・先日、ルーフタワーの足回りを整備した際の、古い板を切って耐候性塗料を塗り直した ・板とゴムマットを剥がすと相当汚れているのでケルヒャーに登場してもらった ・一日乾かしてから板とマットを交換した ・給電点側の屋根馬の足回りしを整備したがもう片方はちょうどよいマットがないのでそのまま ・ついでに錆び錆びのステーワイヤーやターンバックル回りの整備を行った |
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| 現状足回り | 塗装し直し | 完成版 | |||||
| ●1.9MHzの追加・6バンドトラップダイポール化作戦 | |||||
| ・この後、長年の構想期間を経て、これに3.5MHzのトラップを付けて、1.9/3.5/7/10/18/24MHzの6バンドトラップダイポールへ進化させることにしました | |||||
| 自作コーナー Kelemen6バンド化 |
| ●10MHzの救済再び | |||||
| ・架設から1年半が経過していて少しズレていることもあって、再度全体を見直すこととした ・これまでは給電部のエレメントを最大まで長くして低すぎる共振周波数をトラップコイルの変形で上げている構図となっていた ・コイルの変形でトラップの共振周波数を上げた分、ローディングコイルとしての働きは小さくなるから1つ下のバンドでは短めになる(共振周波数が上がる)傾向 ・10MHzだけが短め(共振周波数が高め)であるのは18MHz、24MHzのトラップを変形させていてローディング効果が減っているからと考え18MHz、24MHzの トラップコイルを正円に戻し一番内側の24MHzのエレメント長さを短めにすることとした |
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| ・ところがこれがうまくいかず、24MHzを立てれば18MHzが微妙にズレてしまう ・ちょっとしたエレメント長の変化は高い周波数では結構効くのだが24MHzと18MHzの妥協点を探らないといけなくなり肝心の10MHzの調整に入れない ・思えばこういう苦労を1年半前にやっていたんだと、当時の妥協の産物が絶妙であったのだと気付き、作業の結果は元の状態に近いものになる |
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・24MHz、18MHzのバランスを確保すると10MHzは相変わらず短い(高い) ・ディップメーターで共振周波数を確認、7MHzはトラップの形が元に戻ってしまったようで改めて変形し追い込み直す ・トラップの外側は完全に分離されている訳ではなく、外側のエレメントと微妙に影響しあっているようだ ・そうしていたちごっこに陥ってしまう、調整には積極的な妥協も必要かもしれない |
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| 給電部 | 24MHzトラップ | ||||
| ※これで勘弁してください#2 ⑤最新の調整 |
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| ●HFワイヤー系アンテナ更改計画 | ||||||
| ・HFローバンドは3.5/7MHzのローディングダイポールを自作し短い割にそこそこだったのだが、調整用ヒゲが長すぎるなどいまいちだったため改良したところ逆に悪く なってしまっていた ・今年は大型台風が数多く来て、ナイロンロープが切れたりしていたので全面更改を考えていた ・ワイヤーアンテナを更改するなら、10MHzもちゃんとしたダイポールにしたいとか、18/24MHzなど滅多に出ないけど張っておきたいなどと思うようになった ・何かの拍子に、JJ1EPE局のKelemenアンテナレポートを見つけて3.5/7MHzのを買ってしまおうかという気になって調べていたら3.5/7/10/18/24MHzのトラップ ダイポールもあって悩んでいたのだが、お酒の勢いでついうっかり購入してしまった、そう、その時1ユーロが何円か確認もせずに・・・ |
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| Kelemenアンテナレポート |
| ●ドイツKelemen製トラップダイポール 80/40+WARC | |||||
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・こんな感じの箱に入って1週間くらいで届きました、非常に軽いです ・エレメントは柔らかく扱いやすいです ・取扱説明書などはないのでネットからダウンロードします ・調整方法もなんだか曖昧です、直訳しているからなのか「大変興味深い動きをします」じゃなくて、どこをどうすりゃいいんだよと思います |
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| ダウンロードした説明書 |
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| ●トラップの詳細 | |||||||
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・トラップはテフロン同軸を丸く巻いて結線バンドで留めてるだけです ・1ヶ所だけだが結線バンドが外れていました |
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| こんな感じ | 給電部 | 24MHz | 18MHz | 10MHz | 7MHz | ||
| ・構造が簡単でとにかく軽いのが特徴です、これは自作できるのではないかと思いますが結線バンドの劣化には注意しないといけないかもしれません ・給電点は透明なケースで中が見えます、トラップはアクリルのような四角の筒に樹脂を充填して止めているようです ・箱から出した時点でのデータをメモしておきました |
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| 購入時データ |
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| ●張ってみた |
| ・エレメントは片側11mなので7MHzフルサイズくらいですが、残念ながら当局の敷地はとても狭く7MHzフルサイズもそのまま張ることができません 屋上に3m(2m+1m)のアルミパイプを少しちゃんとした屋根馬で2組建て、その間に張れるだけ張って両端とも斜めに張っています ・自由空間には程遠く、隣家も含む建物の影響も多分に受けていると思います ・ベント角度もこの角度にしようと思って張った訳ではなく張れるように張ったらこの角度になっていたというものです |
| 展張の様子 |
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| ・5バンド全部でうまくSWRが下がらないのではないかと思いながら張ったところ ・3.5/7/18MHzで200kHz程度低く ・10MHzで70kHz低く ・24MHzでは300kHz低いところに共振しており、調整で追い込めそうな期待が持てました ・思えばこの時点で10MHzだけは他と違う感じだった、これが後まで尾を引くことになるとは知る由もありませんでした |
| ①そのまま張った状態 |
| ●こう調整する？ |
| ・同じ円周で一番面積の大きいのは円なので円を変形すると断面積が減りインダクタンスが減って、トラップの共振周波数はインダクタンスの平方根に反比例 して高くなりインダクタﾝｽが減った分、ローディングコイルの効果が減って1つ下のバンドの共振周波数が上がるという仕組みのようです ・つまり、長い(共振周波数が低い)時は対応しやすそうだが、短い(高い)時は対処しにくいことが想定され、実際10MHzでそれが起きてしまいましたが、たぶん こうやるのかなと思うフローを描いてみました ・トラップとトラップの間のエレメントは固定されていて長さを変えることができません、ここに調整ヒゲが欲しいところです、そうすれば10MHzも簡単に救済できそうな気がします |
| 調整フロー(改) |
| ●いたちごっこの末に | |||||
| ・給電点のエレメント長の調整 ・エレメントを5cm程短くしたことで24/18MHzはちょうどよくなった半面10MHzが短すぎる感じになる ・この長さ調整は18/24MHzに効くほど10MHzには効かない ・長めにしておきトラップの変形で周波数を上げるのが主な調整法だとするとここで高めに設定してはいけないことになる この時点でトラップの形状にはまだ手を加えていない ・18/24MHzには大きく影響するが、3.5/7MHzにはあまり影響しない |
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・エレメント端の長さ調整 ・カット・アンド・トライの結果、53cm程切断して3.5/7MHzがバンド内に収まり始める ・このエレメント長の調整は、トラップされている10/18/24MHzにはあまり影響しない ・トラップされている7MHzに影響はあるものの、7MHzの変化は3.5MHzの変化に比べて大きくない ・この時点で5バンドの真ん中の10MHzだけあまり効果的な調整ができず途方に暮れる・・・ ・ひょっとしてエレメント端の長さ調整の前に高い方からコイルの形状を変えて(円から楕円につぶして)共振周波数を上げる作業を先にやるべきだった |
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| ②第一段階の調整後 |
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・高いバンドからトラップを変形し共振周波数を上げる ・全体を長めにし過ぎるとトラップの変形でもバンド内に収まりきらなくなる ・18MHzのトラップの変形は10MHzの共振周波数へは思ったより効かない ・もっと効いてくれれば嬉しいと思う |
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| 24MHzトラ ップの変形 |
18MHzトラ ップの変形 |
7MHzトラ ップの変形 |
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| ・18/24MHzはそんなに運用しないだろうと思っていたが、いざ追い込み始めると5バンド共追い込みたくなる ・リグのオートチューナーを使わなくても良い状態まで追い込みたくなって、悪戦苦闘することになります ・10MHz救済が思うようにいかず給電点の角度を変えてみようかと思い立ちいろいろ試してみると90°に近い状態の時に10MHzは完全に救済できることが分かる ・しかしこの時18/24MHzはSWRのディップが浅くなり90°は断念し元に戻す、この時3.5/7MHzにはあまり影響しない ・闇雲ついでに給電点を2本のアルミポールの中間に水平にしてみたが10MHzに大した影響はなくむしろ24MHzが完全にNGとなってしまい、これも元に戻す ・10MHzは絶対的に短いままで、ギリギリセーフなところまで追い込み、18/24MHzのトラップを再調整した ・3.5/7MHzの確認のためエレメントを再調整し、9cm継ぎ足す(当初から44cm切断した状態に相当する) ・第三段階の調整後、雨が降ったので周波数がどれくらいズレるか測定した ・雨の日は20kHz～300kHzくらい低い方へシフトするようだ、リグのオートチューナーで追い込める範囲ではあるが承知しておく必要がありそうだ |
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| ※苦戦の第二、第三段階の調整は省略 | |||||
| ③第四段階の調整後 |
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| 雨の影響を確認 |
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| 給電点 | 7/10/18/24MHzトラップ トラップ部で吊る際のホルダーは針金ハンガーで製作 | エレメント中継 | 足回り | ||||
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| ・トラップ間でエレメントを吊る必要があったため3C2Vの外被をエレメントに巻きナイロンロープで吊っています ・これを機に、屋根馬の足回りも改善、ゴムマットを敷いて塗装した板を敷きました ・ステーやターンバックルも新しくしました |
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| ・10MHz救済のためベント角度を狭くしていたが、エレメント全体が低くなり、隣家との間に殆どが隠れており見た目にも飛ばなさそうな感じだった ・エレメント端が手が届きそうな高さであることも危険であるので、ベント角度を元に戻しエレメント高を確保した ・給電部でのエレメント長を最大限にした ・3.5MHzエレメント長を一旦元に戻し、最初から調整をやり直した ・24MHz→18MHzの順にトラップを変形し追い込むが10MHzは思ったより下がらず救済は叶わなかった ・3.5MHzの調整ではエレメント長は6cm継ぎ足した(当初より38cm切断した状態に相当する) ・10MHz以外はリグ内蔵のオートチューナも必要ありません |
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| ※これで勘弁してください ④最終調整 |
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