向島ポンポコ日記

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zoom RSS 1200MHz 15エレ ループアンテナの製作

<<   作成日時 : 2018/10/10 12:39   >>

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超久々のアンテナの記事です。
8月後半から秋まき野菜の種まき植付けが忙しくて時間が取れませんでしたが、一通りの作業が終わったので昨日は久々にアンテナ製作をやりました。
1200MHzループアンテナを7月の終わりに製作着手したのですが、一筋縄ではいかなくて8月中旬までやって、作業を中断してました。中断というより放り投げてました。(笑)

2018年7月にDJ-G7を手に入れたので、1,200MHzに出るのにはアンテナが必要ですが、購入すると1万円以上するので作ってみる事にしました。
ネットで調べるとループアンテナが良さそうです。
調整用のSWRメーターも必要ですが、これも自作する事にしました。SWRメーターは別記事にします。
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1. 参考資料
@1200MHz ループアンテナの製作
 http://jh3rkb.html.xdomain.jp/kikikousei/1200loop/1200loop.htm
A1200MHz 13エレ ループアンテナ
 http://www.whiteboard.ne.jp/~nxx/sub2.htm
B15エレメントループアンテナの製作
 http://www.geocities.jp/jm3uml/1200mhz15loopantenna.htm

2. 形状検討
主にAの資料を参考にさせていただきました。
ブーム長1m以下にしたいので、15エレにしました。
 取付け部   11cm
 反射板1〜15エレ 87.1cm

エレメントの寸法です。
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3. 部品収集
主にモノタロウで部品を購入しました。
 光モール アルミ角パイプ 553 1本        699(税込 755)
 光 アルミ平板 HA1034 1枚             898(税込 970)
 ステンレスL型アングル D-611-3535 ビス付  149(税込 161)
 M3x 6mm 鍋頭セムス小ねじ(ステン20本)    170(税込 183)
 トーコネBNCケーブル用プラグ BNCP-5     479(税込 517)

ネジ類はナフコで購入しました。
 ステン皿小ねじ 10 4X10 150
 ステンワッシャ 10 4x10x0.8 50
 ステンばね座 10 M4 50
 ステンS 6角ナット10 M4 90
 ST鍋タッピング 3.5x16 72本 388
 ステンぱね座 10 M4 @50x2 100
             部品合計      3,414円

同軸はとりあえず手持ちの5D2Vを使いました。
アンテナのポールへの取付けは430M自作八木用に購入して余っていたクロスマウントを使いました。
  DXアンテナ クロスマウント φ16~32×片側φ32~52 PT08B  862円

4. 製作(7月25日〜7月30日)
最初にアルミ板を切断してエレメントを切り出しました。
これが大仕事で、最初にカッターで切ってみましたが上手く切れません。
電動ジグソーを使ってみましたが板が曲がって駄目でした。(^^;
結局金鋸で、途中まで弓付きで切って、弓が当たる位置からは刃だけに替えて切りました。
エレメントは幅6mmにしましたが、金鋸で切ったのでばらつきが大きいです。
エレメントが14本もあるので約5時間かかりました。
血と汗の結晶のエレメントです。(血は出ませんでしたが。)
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作業後、1か月くらい手が痛かったです。特にアルミ板を押さえる左手親指が痛くて、腱鞘炎になったようです。(涙)
アルミを切る適当な工具(工作機械?)が無い方には、アルミ板を切ってエレメントを作るのはお勧めしません。(笑)
後述の銅丸棒を使う方が良かったと思います。

次にエレメントに取付け用穴(3.5mm)を開けてから丸く曲げます。エレメントはパーツクリーナーのスプレー缶に巻いて丸くしました。
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残りのアルミ板から反射板(140x115mm)を切断してブーム穴を開けました。穴はドリルで穴開け後にニッパーで切ってヤスリでまっすぐにしました。4mm皿ネジでL型アングルを取り付けました。
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ブームにエレメント取付け穴(2.5mm)を開けて3mmタップを立てました。
反射板取付用穴は4oタップを立てて4x10mm皿ネジでL型アングルを取付けます。
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3mmタップにエレメントをM3セムスネジで取り付けました。
エレメント取付けは3mmセムスネジではトルクを掛け過ぎるとバカになってしまうものがあり、一部は追加で購入してきた 3.5mmx16mmの鍋タッピングネジに替えました。
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ラジエータは両端に手持ちの平ギボシ(車用)を付けて、約8mのBNCコネクタ付き5D2Vを半田付けしてブームに取付けました。

5. 調整
・8月4日(土)
自作SWRメーターを使って調整してみました。調整は(定番らしいですが)カメラの三脚に付けて行いました。
今年の夏は暑くて外に出れませんでしたが、1200MHzアンテナは室内で調整できるのがありがたいです。
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同調点(SWRが低いところ)が1,290MHz付近にあってラジエーターエレメントを短くしても変化しません。やはり自作SWRメーターは信用できません。
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どんどんエレメントを切って短くして行ったので、ラジエーターがリフレクターより小さくなってしまいました。(笑)

このため、急遽、先輩ローカルOMからSWRメーターを借りてきました。いつもお借りするばかりで申し訳ありません。m(__)m
お借りしたのは、クラニシ RW-102Lというもので、長い間使っていなかったそうです。
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最初メーターがまったく振れませんでしたが、切り替えスイッチ(7個)に接点復活剤をかけて何度かON/OFFしたら動くようになりました。
このSWRメーターはSWRを直接表示するのではなく、入力電力と反射電力を表示するのでSWRは計算しないといけません。EXCELで表を作って記録するようにしました。

RW-102LはコネクタがN型なので、BNCへの変換が必要で、N-M変換ケーブルも借りてきました。(ついでに1200MHz用のダミーロードもお借りしました。)
M-BNC変換コネクタは手持ちがありました。変換コネクタでインピーダンスが乱れそうですが仕方ありません。(^^;
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RW-102Lで測定してもやはり同調点が1,290MHz付近にあります。
ラジエーターを短くし過ぎたので作り直して再調整する事にしました。

・8月5日(日) AM9時
未調整のアンテナですが、試しにベランダのポールに仮止めして1200MHzのロールコールに参加してみました。
ちゃんと宇部のキー局と交信できました。アンテナとしては動作しているらしいです。
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・8月7日(火)
手持ちの2mm銅丸棒でラジエーターを作り直しました。ブーム取付け部は丸型圧着端子を使いました。スタブ付きです。
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三脚に付けて測定しました。
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同調点はやはり1,290MHz付近にあります。スタブを調整しても変わりません。
ここまで、測定を1,280MHz〜1299MHzで行っていたのですが、念のため1,260MHz〜12,99MHzで1MHz刻みで測定してみました。そうするとSWRが低いところが3か所もあります。(*_*;
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・8月13日(火)
以前いた会社の先輩(東京在住)が1,200MHzのループアンテナを自作されていたので、メールで相談したところ、以下のようなアドバイスをいただきました。

 SWRの最低点が3か所あるのは、同軸ケーブル端同志での多重反射の影響と思われる。
 同軸の長さは1280MHzの1/2λの整数倍の同軸長さにすれば直近で測ったのと同等になる。
 レピーターを考慮すると1280MHzくらいに同調点を持って行った方が良い。
 スタブ(へアピン)は50Ω整合用であった方が良い

さっそく、同軸を切って短くして測定しました。
SWR計側の同軸が61cmあり、アンテナ側が最低で40cmくらいになるので、
 101÷7.852=12.86 --> 13倍にする。
 7.852*13=102.1 --> 102.1-61=41.1cm ==> 41cmにする。
アンテナ側の同軸を約41cmの長さで切ってBNCコネクタを付け直しました。
この状態でSWRを測定すると複数同調点は無くなりました。しかし、同調点は1,299MHzより上にあるようです。
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この状態でも使えなくは無さそうですが、2o銅丸棒だとVVF2.0ケーブルの芯線と同じなので簡単に曲がります。
もう少し太くした方が良さそうです。

・8月21日(火)
ナフコで4o銅丸棒を買ってきてラジエーターを作り直しました。
  銅丸棒 4mm CM995-4    515
  丸型圧着端子 N R8-5   198

4mmだと固くて曲げるのに苦労しました。きれいな丸になりませんでした。圧着端子は緩く圧着して動く状態で半田付けしてあります。
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今回、エレメントはアルミ板を切って使いましたが、3mmの銅丸棒と丸形圧着端子を使うのが良いと思います。
4mmでは太すぎて加工が大変なので3mmが丁度良いと思います。アルミ板より曲がりやすいですが、ぶつけたりしなければ大丈夫だと思います。
ラジエーター以外は3mmのアルミ丸棒でも良いと思います。アルミ丸棒の方が銀色でカッコ良いかも。

ここまでで百姓が忙しくなってしまい、アンテナは調整途中で1か月半放置されていました。(笑)

・10月8日(月) 昨日
久々にアンテナ調整作業をしました。
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圧着端子の半田付けを溶かして動かして調整しました。 最終的に1290MHzあたりに合わせました。
スタブは無い方がSWRが低くなったのでスタブ無しにしました。
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SWR測定で1286MHzが同調点になり、1280MHz〜1294MHzがSWR=1.6以下になっているので、この状態で最終としました。
最後に給電部を自己融着テープとホットメルトで防水しました。
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防水処理後の給電点です。
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6. アンテナ設置
昨日、アンテナ調整後に引き続き設置までやりました。
アンテナポールを倒して144MHz/430MHz八木の間に1200MHzループアンテナを取り付けました。
最初に曲がっていた26ΦVE管支持ブームをアルミ25φパイプに交換しました。
ケチって支持ブームにVE管を使っていましたが、時間とともに曲がってきていました。
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軽くする目的もあったのですが、カッコ悪いのでアルミパイプに交換しました。

あと、衛星通信用に144MHz/430MHz八木は約30度の仰角にしました。
いまだにAO-92などのFM衛星通信が成功していないので、涼しくなったらアンテナ仰角を30度くらいにして挑戦しようと思っていました。しばらくこの状態で衛星通信に挑戦します。
トップが重くなってきたので立てるのが今までより大変でした。
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同軸はとりあえず50MHzダイポールのものを外して延長ケーブルをつないで流用しました。5D2Vで20mくらいの長さなので相当なロス(-7dB)があると思いますが、とりあえずこれでやってみます。
8D-FBの20mケーブル(NP-NP付)は1万円くらいするので、誰も出ていない1200MHzに投資するかどうか悩ましいですね。(笑)

作業はお昼から始めて夕方5時ごろまでかかりました。
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久々のDIY記事でずいぶんな長文になってしまいました。(^^;

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1200MHz SWR計製作
10月10日の記事「1200MHz 15エレ ループアンテナの製作」でアンテナ調整用にSWRメーターも作成したと書きましたが、製作記事を書いておきます。 ...続きを見る
向島ポンポコ日記
2018/10/16 10:51
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昨日、10月9日に上げた自作1200MHz 15エレ ループアンテナの同軸ケーブルを交換しました。 使っていた同軸が5D-2Vだったので損失の少ないケーブルに交換しました。 8D-FBにするか5D-SFAにするか悩みましたが、取り回しの容易な5D-FSAにしました。   商品名  : 無線LAN同軸ケーブル5DSFA-LITE(フジクラ) NP-NP 20m SNN520   商品合計 : 10,498円(うち消費税:778円)   送料   : 864円   合計   : 1... ...続きを見る
向島ポンポコ日記
2018/10/28 09:43

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