向島ポンポコ日記

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zoom RSS 10MHz/18MHzトラップダイポールの製作

<<   作成日時 : 2018/07/11 19:04   >>

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6月末の記事「KH1/KH7Zベーカー島 FT8 DXペディション まったく聞こえない」で14MHzではまったく聞こえなかったけど、10MHzで聞こえたという話を書きました。
10MHzはアンテナが無いので電波を出せませんが、ベーカー島の件から10MHzも波を出せるようにしたくなりました。

現在もベランダは各バンドのアンテナでクモの巣状態で、専用のアンテナを立てるのは厳しいので、昨年12月に上げた18MHzのダイポールにトラップコイルを追加して10MHz/18MHzのデュアルバンドダイポールに改造する事にしました。

1. 18MHzトラップコイル製作
 先ずはトラップコイルを作りました。
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 最初、同軸トラップコイルを検討したのですが、重くなりそうなのでコイルと同軸コンデンサによるトラップコイルにしました。
JR2VKBさんのブログに非常に分かりやすい記事があったので参考にさせていただきました。(感謝)
 @トラップ式 2バンドダイポールアンテナの製作
 @の記事では7MHz/18MHzダイポールですが、トラップコイルは18MHz用で同じです。

(1) トラップコイル巻数計算
 @記事ではボビンに使う雨どいパイプが直径45mmですが、市内のナフコには42mmの雨どいパイプしか無かったので、シュミレーションソフトMMANAで巻き数を計算しました。(使うのはオプションの空芯コイル計算機能のみです。)
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巻数13回で、L=6.76μHで@記事とほぼ同じになります。

同軸コンデンサーも、C=11.4PFで@記事とほぼ同じです。50Ω同軸ケーブルの容量は1pで1pFになるので11.4cmの1.5Dを付ける事になります。
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(2) 資材
 ナフコとモノタロウで調達しました。
・ナフコ購入
 丸樋2mパイ42ブラック  972
 銅針金#20×5m     124
 ステンねじ4x10mm    56
 ステンワッシャ4X10     50
 ステンばね座M4      50
 ステン6角ナットM4     90
 ヒシチューブ特大     448
              1,790円
・モノタロウ
 D形同軸ケーブル 1.5D-QEV 3m     446
 パーフェクトライン用糸 PL-ITOL      431
 収縮チューブ SCG2.5-1B 1パック(1m)  67
                    944円
・手持ち部品
 丸型圧着端子 1.25-3.5
 エフコテープ2号 

銅線とナイロン糸
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同軸ケーブル
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物干竿カバー(ヒシチューブ)
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(3) コイル製作
・ボビン
 @記事では3oのネジを使っていますが、エレメント線側の丸形圧着端子の圧着線サイズ(1.6mm)を考えて4mmネジにしました。
 70mmの長さで切断して両端から15mmの位置に4.5φの穴、4.5φ穴から約45度の位置で内側8mmに1.5φの穴を開けました。1.5mm穴は2個開けて銅線をくぐらせて止められるようにしました。
(ボビンの横に見えるのは転がらない様に置いたボールペンです。(笑))
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・ネジ類準備
 丸形端子 1.25-3.5は4mmネジが入らないのでリーマーで穴を大きくしておきました。
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・コイル巻き
 銅線と糸をボビンに巻きました。1個当たり約1.8mの銅線を使いました。糸の端はテープで押さえて、銅線は1.5mm穴をくぐらせて、ずれない様にしています。 銅線の端に丸型圧着端子1.25-3.5を圧着します。
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巻いた銅線/糸がずれない様に銅線/糸の端とボビンをスーパーセメダインで固定します。
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次にエフコテープを巻いて防水しました。
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・同軸コンデンサー
 同軸は計算では11.4cmですが長めの14.0cmで作りました。収縮チューブは2.5mmを使いましたが、シールド線の分岐部分は入らなかったのでエフコテープとビニールを巻きました。
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・同軸コンデンサー取付け
 同軸コンデンサをネジ止めしました。エフコテープの銅線取り出し口に隙間があったので防水のためシリコンシーラントを塗布しておきました。(雨の日も、なるべく特性が変化しない様にという事で)
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・ヒシチューブ取付け
最後に10cmに切ったヒシチューブをかけてドライヤーで収縮させ、ネジ部分とはみ出した部分をカッターで切り取ります。
ネジはスーパーセメダインで固定しています。
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同軸コンデンサーの芯線側がアンテナの給電側になるので、マジックで色を付けました。黒が芯線側です。
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18Mトラップコイルと分かるように「18M]と書いておきましたが、アンテナに取付けたら上下が逆でした。(笑)

(4) コイル調整
 トラップコイルの調整方法もJR2VKBさんのブログを参考にしました。
  Aトラップコイル ディップ点(同調点)を探す方法

 コイルの調整にアンテナアナライザーを使うので先輩ローカルOMからMFJ-259Cをお借りしました。(ありがとうございます。m(__)m)

・ワンターンコイル製作
 アンテナアナライザーにワンターンコイルを付けて測定するのでワンターンコイルを作りました。ワンターンは42mmの大きさにしました。コイルはVVF16の単線を使っています。
 
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・調整
 最初、ワンターンコイルをトラップコイルに近づけて測定しましたが、うまくいかなかったのでトラップコイルをワンターンコイルの中に(無理やり)入れて測定したら上手くいきました。ワンターンコイルはもう少し大きくしておけば良かったです。(^^;
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最初の状態で15.5MHzあたりだったので5oづつ切って11.5cmで16.7MHzになりました。さらに2mmづつ切って約10.5cmのところで18.13MHzになりました。
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同じようにもう一個も調整して約10cmで18.13MHzになりました。

調整後に同軸コンデンサーの先端をホットボンドで保護して、ボビン内にホットボンドで固定しました。
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同軸を固定した後に再測定したら、少し同調周波数が上がって18.2MHzくらいになりました。同軸とコイルの距離で容量が変化するせいでしょうか。誤差範囲という事でOKとします。

2. アンテナ設置
 昨日、梅雨も明けて夏になり、昼間はとても暑くなるのでアンテナいじりはやりたくなかったのですが、秘密兵器のアンテナアナライザーがあるので、昼前には終わるだろうと朝の9時過ぎから作業を開始しました。
(1) エレメント準備
 18MHzダイポールのエレメントはそのまま使う事にしました。
 10MHzのエレメントは以下の資料から178cmくらいにすれば良さそうですが、余裕を見てVVF16の単線2.2mx2を用意しました。
 Bトラップ型マルチバンドダイポールアンテナの製作
 用意したトラップコイルと10MHzエレメントです。
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(2) 組立て、調整
 まず、18MHZのアンテナの波型ガイシを外して10MHzの端に移動、18MHzエレメントをトラップコイルに仮止めしてアンテナを上げて測定しました。
 最初に18MHzの調整をしますが、上手くいけば周波数の低い方に合うのではないかと思っていたのですが、18.51MHzで高い方に合っていました。
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 エレメントを長くするために絶縁被覆付圧着スリーブ(ELPA PH-49H使用)でVVF16単線15cmを追加して、調整したら約2cmカットしたところで18.14MHzに合いました。 SWR=1.0で優秀です。
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 調整後丸形圧着端子を付けてトラップコイルに取り付けました。
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 次は10MHzの調整です。
2.2mのエレメントで測定すると予想通り随分下の8.98MHzでした。波長を計算したら95cmくらい長いことになるので安全をみて70cmカットしました。
 .....そうしたら、一挙に高くなって10.30MHzになってしまいました。(-_-;)
短縮アンテナの場合は単純に波長からエレメント調整寸法を計算してはいけない様です。やむなく15cmの単線を追加して少しずつ調整したら10.13MHzになりました。
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最終的に10MHzエレメントは取り付け部分の折り曲げも含めて159cmになりました。
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10MHzはSWR=1.6で低くなりません。調整もクリチカルで何度もカット(笑)&トライをやったので時間がかかりました。
結局、午後も暑い中、1時間くらい2階ベランダと自室と庭を行ったり来たりして作業しました。(汗)

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カップラーの表示が逆さまでした。
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IC-7300Mで測定した10MHzのSWRです。
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SWR1.6でもIC-7300Mの内蔵チューナーを使えば問題ないレベルなのでOKとします。

さっそく10.136MHzのFT8で通信してみたら問題なく通信できました。 \(^o^)/

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コメント(2件)

内 容 ニックネーム/日時
いつもいつもよくまめに写真を撮りますね。
記事がよくまとまっていますね。
私も参考にして今度トラップを作ろうかな。
JA4ECK
2018/07/12 10:08
ありがとうございました。
トラップコイルを作られるのなら、トラップコイル用のパイプと糸が余ってますので差し上げますよ。
JA4JOE
2018/07/12 12:08

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