BCL日記

釣りのように、「遠距離放送局」という魚を「アンテナ」という釣り竿と「ラジオ」というリールで釣る趣味がBCLです。

BCL日記
ブログ主 エムエム
使用アンテナ ALA-100MS・FLX1530LN+自作エレメント
マンションでBCLをやっています。ノイズも多くBFな環境なので凄いDXは出来ませんが、コツコツ受信をしています。よろしくお願いいたします。

カテゴリ: フラグアンテナの製作

最近フラグアンテナの方が不調で DE1103のロッドアンテナと
同じぐらいにしか聞こえていなかったのですが、ターミネーターの
抵抗を測ると、抵抗値が不安定だったため、抵抗をもっとワット数の
高いものに付け替えました。
そうすると抵抗値も安定しました。
前の抵抗は、抵抗を2つ直列に繋げていたのですが、今回は
抵抗を1つにしました。

これで、以前の性能を回復すればと思っています。


シエスタさんが公開されているフラグアンテナ等に使えるリモート終端抵抗(RTR Remote Controllable 

イメージ 1

フラグアンテナは給電点と対峙する反対側に終端抵抗を置きますが、この抵抗値を変化させると
後方(終端抵抗側)の電波を減衰させる特性が変化することが分かっています。
コンピューターシュミレーションで最適な抵抗値は計算出来るため、これまでその値で
運用してきましたが、多くのDXerの方が、抵抗値を変えることで最適な効果を出す抵抗値が変わる
(場合によってはナルになる方角が変わる?)との評判…こちらは私はまだ本当かな?という感じですが。
私も試しに作成しました。

終端抵抗の抵抗値を遠隔操作で動かす方法にはフォトカプラーを利用する方法がありますが、
RTRもこのフォトカプラーを使っています。

手元でボリュームを動かすことで、アンテナ上の終端抵抗値を変化させることが出来ますし
その効果を手元のラジオのSメーターや混信の状況ですぐに見る(聞く)ことが出来ます。

さて、作成をしてみましたが、割合と簡単に作ることが出来ました。
立体回路図は無いのですが、回路図を見ながら作成することが出来ました。
(別に自慢しているわけではありません。みなさんも簡単に作れるということを言いたいので。。)


一発で動作しました。

300オームから2000オームまで手元でフラグアンテナの終端抵抗値を可変することが出来ます。

次回のペディションで試してみたいと思います。


長方形型のフラグアンテナでは
コンピューターシュミレーションでは大した変化は無いと出ていますが、周りの環境の影響等も
あるので、もしかしたら好結果が出るかと期待しています。

イメージ 2




フラグアンテナを使った移動運用(ペディ)用機材の小型化をはかりました。

購入した機材です。
  
2月17日 USB Light Amazon -618
3月2日 ペディ用同軸 門田無線電機 -2370
3月2日 ペディ用電池ホルダー 鈴喜デンキ -500
3月2日 ペディ用変換コネクタ 山本電機 -250



3月3日 ペディ用電池ホルダー 楽天 -1029
3月3日 ペディ用電池充電器 Amazon -1180
3月3日 ペディ用電池4本 Amazon -2760
3月3日 ペディ用電池充電器 Amazon -1180
3月3日 LEDライト用電池2本 Amazon -1460
3月6日 LEDライト 腰ホルダー Amazon -830
3月7日 ペディ用USBコード Amazon -554
       ※ペディ用電池=18650 リチウムイオン2次電池

・これまで使っていたアンテナ・アンテナコントローラー間の同軸20mを3C2Vから1.5D2Vに変更
・ランタンの代わりにペン型のフラッシュライトとPCのUSB接続型ライトに変更
・単3電池12本(6本直列を並列化)で運用していたペルセウス用電源を18650電池4本に変更
・USBコードを極細型に変更

その他
・同軸(20m)を糸巻きで収納出来るようにした。
・アンテナ系統(アンテナコントローラー・ペルセウス間)の同軸の長さを最短にした(1m→20cm)
・一緒に聞く方のために分配機から延長する同軸も3D2Vから1.5D2Vに変更
・18650電池(リチウムイオン電池)が長時間持つことから、予備電池を最小限化

結果
これまで登山用のリュックに格納しなければならなかった荷物が、バックに
入るようになりました。
また取り出しや設営が非常に簡単になるようになりました。

主に電車での移動が多いため、荷物が小さくなると大変助かります。
また現地設営も簡単になるので便利です。

ご参考になれば幸いです。

イメージ 1
イメージ 2
イメージ 3




⊿型および△型のフラグアンテナについてモデルで検討してみました。

まず⊿型のデルタフラグアンテナを見てみましょう。

インプットした⊿型デルタフラグアンテナの形状
底辺地上高2m
幅4.5m
ターミネータ側高さ10cm(ほぼ鋭角)
給電点側底辺からの高さ4m

(設定)

プログラムを起動

上側の黄色のフォルダーマークをクリック

zz_MiniNEC の中のHFAperiodic の中の Flag K6SEを選ぶ

4nec2メイン画面で
上のSettingsを押す
さらにGeometry editにチェック

メイン画面に戻り
上のEdit を押す
さらにInput file を押す

図面上の各ワイヤーを下記のように選択して値変更

一番下のワイヤーを選択6つの枡目のところを下図のように修正
イメージ 3


一番上のワイヤーを選択6つの枡目のところを下図のように修正
イメージ 2

 



m( )mフラグとの比較上、少し小さめにしています。

イメージ 1

ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
実際に実験してみます

まず周波数1.7MHz   5.5MHz 9.5MHz   
抵抗値は 800 830 860 890 920 950 980オームを使います。

■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  21dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  20dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  18dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  17dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  27dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  27dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  23dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  17dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  18dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  19dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  21dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  28dB


⊿型デルタフラグアンテナの特徴は周波数帯によって最大F/B比になる終端抵抗値が異なるという点です。
そのため終端抵抗値の可変の仕組みが不可欠になってきます。

(m( )mフラグの最適終端抵抗値は周波数に依存せず一定になっています。
このため終端抵抗値可変の仕組みは不可欠ではありません)


次に△型デルタフラグアンテナを見てみましょう。

次の形状のデルタフラグアンテナをインプットします。

インプットした△型フラグアンテナの形状
底辺地上高2m
幅6m
ターミネータ側高さ30cm(ほぼ鋭角)
給電点側高さ30cm(ほぼ鋭角)
中間地上高5m

デフォルトの上辺のエレメントを削除し、三角形の上辺になる2本のエレメント追加をします

Geometry edit画面上で
矢印マークを押して、上辺を選択して、Delボタンを押すことで上辺エレメントを削除し
Addボタンを押して、マウスを使って図面上に2本の線を引き、数値を調整して三角形のエレメントを
作ります。(終端抵抗と給電部のところは少しだけ高さを残しておきます)

イメージ 4
設定
イメージ 5
イメージ 6
イメージ 7



ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
実際に実験してみます

まず周波数1.7MHz   5.5MHz 9.5MHz   
抵抗値は 800 830 860 890 920 950 980オームを使います。

■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  31dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  38dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  45dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  33dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  23dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  21dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  27dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  27dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  15dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  16dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  16dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  16dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  17dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  17dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  17dB

中波などのローバンドではターミネーターの値にF/B比が敏感に反応していますが
短波帯では周波数が上に行くほどに反応が鈍くなり、F/B比も低下しています。

周波数帯によって最大F/B比になる終端抵抗値が異なるという点も読み取れますが、
中波帯域で最適値となっている860オーム固定でも実用上問題ないのではないかと思われます。

---------------------------------------------------------------------------------
総じて⊿型フラグアンテナに比べて△型フラグアンテナは中波帯ではF/B比の性能が高い一方
△型フラグアンテナは高い周波数(9.5MHz)でF/B比が大幅に低下します。

m(  )m型フラグアンテナとデルタフラグアンテナのF/B比の比較は下記表の通りです
(赤字は各フラグアンテナのF/B比最高値です)

                       m(  )m   ⊿型  Δ型
■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB  26dB  31dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  26dB  25dB  38dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  29dB  23dB  45dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  43dB  21dB  33dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  33dB  20dB  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB  18dB  25dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  26dB  17dB  23dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB  23dB  21dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB  25dB  23dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  28dB  27dB  25dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  31dB  27dB  27dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB  26dB  28dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  30dB  25dB  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  28dB  23dB  27dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  26dB  17dB  15dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  30dB  18dB  16dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  36dB  19dB  16dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  38dB  21dB  16dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB  23dB  17dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB  25dB  17dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  25dB  28dB  17dB

4nec2を使ってm( )mフラグのターミネーターの値を変えた時のF/B比率の変化を調べます。

再現性が確かめられるように4nec2の使い方を記します。
----------------------------------------------
サイトに行ってプログラムをダウンロードする

■ひな形ファイルの選択とF/BチャートとF/B比の出し方
☆ひな形ファイルの選択
プログラムを起動

上側の黄色のフォルダーマークをクリック

zz_MiniNEC の中のHFAperiodic の中の Flag K6SEを選ぶ

☆F/Bチャートの出し方
計算マーク(緑)をクリック

Full Ver HorのFullを選択してGenerate
Vertical Patternが表示される
その画面の上にあるFar fieldを選択
Horizontal planeを選択

これで表示されます(設定条件は下記で記載したものになっています)
イメージ 2



右下のMax Gainの上にある左辺と右辺の差がF/B比です

■寸法をm( )mフラグに合わせる

4nec2メイン画面で
上のSettingsを押す
さらにGeometry editにチェック

メイン画面に戻り
上のEdit を押す
さらにInput file を押す

図面上の各ワイヤーを下記のように選択して値変更


一番下のワイヤーを選択 6つの枡目のところの一番右列の2つを2に変更(地上高2m)
  ☆他の項目カラムか図などを選択しないと入力値が適用されないので注意 以下同文
  また6つの枡目のところの一番左列の2つを上から2.25 -2.25に変更
  (幅が4.5m)
イメージ 3


一番上のワイヤーを選択 6つの枡目のところの一番右列の2つを3.4に変更(縦のワイヤー1.4m)
  また6つの枡目のところの一番左列の2つを上から2.25 -2.25に変更
 (幅が4.5m)
イメージ 4


これでm( )mフラグの形状がモデルにインプットされました

イメージ 1


■ターミネーターの値を変える

上の(抵抗 インダクター、コンデンサー)の絵が描いているボタンを押す
右下のohmの値を変える

デフォルトは890オームになっている
イメージ 5



■適用周波数を選ぶ

上の波マークのボタンを押す
右下のFrequencyの値を変える
イメージ 6




ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
実際に実験してみます

まず周波数1.7MHz   5.5MHz 9.5MHz   
抵抗値は 800 830 860 890 920 950 980オームを使います。

■周波数 1.7MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  29dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  43dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  33dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  26dB

■周波数 5.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  23dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  25dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  31dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  30dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  28dB

■周波数 9.5MHz 
抵抗値  800オーム時  F/B比  26dB
抵抗値  830オーム時  F/B比  30dB
抵抗値  860オーム時  F/B比  36dB
抵抗値  890オーム時  F/B比  38dB
抵抗値  920オーム時  F/B比  32dB
抵抗値  950オーム時  F/B比  28dB
抵抗値  980オーム時  F/B比  25dB

まず驚かされたのは1.7MHzでの鋭い変化でした。800オームと890オームの差が20dBもありました。
他の2つのバンドでも概ね10dB前後の差がありました。
また30オームきざみのチェックですが概ね890オーム時に最適値になることも分かりました。





今日はフラグアンテナを向ける向きについて話をします。

(東京中心)

東京からみて北と中国は概ね西北西です。反対側は東南東です。

しかしブラジル・ボリビア、北米(TP狙い)は概ね北東です。反対側は南西です。

ここで、ブラジル・ボリビア、北米のゲインを取るか、北・中国の混信除去をめざすか

考えなくてはならないのですが、フラグアンテナは前方はブロード、後方ヌル方向は鋭いので

北・中国の混信除去をめざす方がいいでしょう。つまりフロント東南東(バック西北西)が好ましいです。

ただ中波では東京では北・中国の混信というより西日本(西南西)の中波の混信の影響が強いので

フロント東北東(バック西南西)が好ましいです。

これらの妥協策としてフロント東(バック西)があります。

今日はまた近くの公園に来て、先週いくつかの問題点があったものの改善点が
反映できているか確認をしました。
イメージ 3

まず最初に見たのは、ターミネーターがきちんと作動するかどうかです。

前回は接触不良があり、叩くと直るという不安定な状態でしたが
今回はターミネーターボックス内の配線を最短化したことや
可変抵抗に接点賦活剤を吹きかけたこともあり
特段の問題もなく稼働していました。

その次に見たのは、USBコードのノイズ問題でした。
みなさんからの指摘もあり、少し高級なUSBコードを
使ったのですが、まったくノイズが出なくなり、非常に好調になりました。
イメージ 1

その次に見たのは、ペルセウスが動作しなくなる件の
テストでした。

これはペルセウスのバージョンが3だったのを4に上げたところ
室外でも問題なく動作するようになりました。

そのあと、ターミネーターの抵抗値の最適ポイントを探るために
午後4時台の11780kHzのアマゾニアとCNR分離テストを行いました。
950Ωでアマゾニアが一番強くなったと感じましたので
この抵抗値で聞くことにしました。

ただ海外のサイトによると抵抗値をやや低めにしたほうが
良い場合もあるそうです。

また一点トラブルが発生したことは、アンプ部をグラスファイバーポールに
取り付ける部分が壊れたことでした。
幸い取り付ける部分が無くても受信には影響はありませんでしたが
アンプ部がぶら下がって強度的には不安定なので、ここの強度を
強くする対応をしたいと思います。
これは両面テープで固定していたのを瞬間接着剤で固定するようにします。
(一度付けたら事実上外せませんが)
イメージ 2

また自作アンテナの電源供給部が動作不安定で触ると電源が点いたり
消えたりするので、これも改善する必要があります。

これについては再現性テストが面倒なので、自宅用電源供給部と
交換して対応することにします。

あと前回問題となっていた3MHz帯域のノイズですが、持参したDE1103で
聞いてもやはりノイズがあったのでアンテナの問題ではないことが
判明しました。

今回までのテストで概ねフラグアンテナは正常稼働するようになったと
判断しました。

更に改善するとしたらフィードラインにチョークを入れる等でしょうか(ノイズを
ループに乗せないため)

今度、10月20日の実戦で試したいと思います。

今日新しく買ったFLG100LNを使って動作確認をしました。
場所は近くの公園で午後4時ぐらいから設営をして、午後6時ごろまで実施しました。

最初設営して受信したところバンド中にノイズがあってとても受信出来る状態ではありませんでした。

アンプ部が悪いのではなかったかもしれないと思いました。

電源をON OFFしてみたところ、電源をONにしても受信状況が変わりません。
そこでフラグアンテナのアンプ部に接続している同軸の接続を確認したところ
電源ONにすると増幅するようになりました。接続が甘かったようです。

しかしまだノイズが高い状況でした。
そこでターミネーターがおかしいのではないかと考えました。
ただ中は可変抵抗器があるだけで特に不調になる
部品はありません。
念のため叩いてみました。
するとSN比は最初より良くなりました。
なぜ可変抵抗に衝撃を与えるとSN比が良くなったか不明です。

しかしまだノイズフロアがー110dB~ー100dBと高く、おかしいなと原因を探っていました。

イメージ 1

ふとPCとペルセウスをつなぐUSBコネクタを触ると、急にノイズフロアがー130dBにまで低下し
信号強度は変わらずにSN比が向上することに気が付きました。

なぜかUSBコードの接触不良でノイズが多くなるようでした。

イメージ 2

どうしてUSBコネクターの接触不良でノイズフロア―が増えるのか原理が分かりません。

USBコネクター部分を適当に潰してコネクターの接触をしっかりさせたところ
ノイズフロア―も低下しました。

これは自宅でモバイルPCで確認したところ、自宅のΔLoop10でも同様にUSBコードの接触によって
ノイズフロアが変わることが分かりました。これは自宅のデスクトップのPCでは見られない
ので、PC固有の問題ではないかと思っています。


さらになぜか3MHz帯を中心にした上下1MHzの帯域でノイズの盛り上がりがあり、フラグアンテナ
側の要因なのか、たまたまローカルノイズがあったのかが不明でした。

また途中でペルセウスをPCが認識しなくなり、(電池切れ) 電池を交換したもののペルセウスが
認識されない状況が続くなど、トラブルが続き、移動運用に若干不安が残りました。


今回の野外テストで、やはり定期的にアンテナの状況を見て、動作確認をしないと
いけないと思いました。

次回はターミネーターとUSBコードの問題が再現するか、また
3MHzを中心としたノイズの盛り上がりについてポータブルラジオを持参して、
この帯域でノイズがあるかどうか見る必要があると思いました。
またペルセウスの動作不良が再現するかもチェックする必要があるようです。

なかなか大変ですが、がんばってみます。
イメージ 3


どうもフラグアンテナの調子が悪くなり、アンプ部の買い替えをすることにしましたが
先日注文してからわずか一週間ほどでイギリスWellbrook社からFLG100LNが届きました。
航空便で送られてきました。関税もかかりませんでした。
円高の恩恵で価格は1万390円と安かったです。

機種名が変わっていました。
どうも機種改定があったようです。FLG100からFLG100LNに変わっていました。

外観もエレメント側がアルミの端子から黒のプラスチックになりました。
スピーカーの端子のようにバナナプラグになっている(ワイヤーの取り付け口もある)
ので使い勝手は向上したと思います。

FLG100LNは新たにローノイズ化の設計を採用したと説明書には書いています。
(LNはLow Noiseの略のようです)

ノイズレスにするためのトランスと8個のJFETによる並列プッシュプル回路で構成され
インターセプト IP2 +90dBm
          IP3 +42dBm
だそうで、数字が高すぎてどれぐらい凄いのかイメージ出来ません!とりあえず凄い性能のようです。

ΔLoop10が6個のトランジスターを使った並列回路と比べての差が興味深いところです。

ΔLoop11はJFET8個の差動並列プッシュプルになるのでしょうか。。。

イメージ 1


今日は先日のペディで不調だったフラグアンテナの不具合が再現するかチェックの
為近くの公園に行き、テストしてきました。

イメージ 1
イメージ 2

いつもの通りにセットしてペルセウスを立ち上げてみましたが、バンド中にノイズの山があり
ノイズフロアも高く、ゲインも低い結果となっておりました。
どうもフラグアンテナのアンプ部が壊れてしまったようです。
試しにターミネーター部をショートして通常のループアンテナにしてみたところ
ALAと同じような受信状況になったので、おそらくアンプ部に組み込んだトランス部に
異常が生じていると思われます。
アンプ部は中を開けて修理することが出来ません。
イギリスのWellbrook社に問い合わせてFLG100のアンプ部だけ販売してくれるか交渉しようと思います。

↑このページのトップヘ