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自作 1000円HFダイポールアンテナ

・HF1000円ダイポールプラン。

学生さん向けHF開局プランとして以前からHFのリグの価格が高いという問題点の解決案を検討しているわけですが、リグ以外にも高い機材がいくつか必要なのも事実。
どうしても必要な物としてリグ以外にあるのがアンテナだろう。
リグが有ってもアンテナがなければ始まらない、送信も受信も出来ない。

ですが、HFのアンテナってのも製品を買うとかなり高いんです。
普通のワイヤー系アンテナでも新品なら6000~10000円位してしまう。
確かにつくりはしっかりしているのだろう…でもそんなお金をかけないとHFのアンテナは用意できないのか…
というとそうではない。
正直な所10Wや50Wぐらいの出力でそんな高いアンテナを使う必要は無いし、自作アンテナでも同じダイポールなら基本的に性能も同じである。と言う事でHF1000円アンテナを考えて見た。

原則として”何処でも手に入る素材”と”安価である事”、及び”誰でも、それこそ小学生でも簡単に作れる事”を重視している。
性能と見てくれは2の次だが、性能的にも既製品のダイポールアンテナとほぼ変らないはずであるので開局向けや移動運用向けでは申し分ないだろう。

<用意するもの>
・AC延長コード5m 1個(18MHz/21MHzのアンテナを作る場合、他の場合の長さは後述)
>安い物でOK、1500Wとかのゴツイケーブルのではなく、断面がメガネ型の左右の線が引き裂ける物推奨
・パッチンコア 1個(ノイズフィルタ用の分割コア、クランプコアとも言う)
>どんな物でも良い…とは言えないのですが(笑)取り合えず”ケーブルを4~6巻”ほど出来る大きさの物を用意してください。


以上が最低限用意する物。
恐らくパッチンコアで400円ぐらい、延長コードも500~800円ぐらいで買えるだろうから、凡そ1000円で作れるアンテナになる。
こんな簡単なアンテナだが、実際18MHz用を作って見てバンド内全てSWR1.5以下になっている十分に使えるアンテナである。

勿論リグと接続するには同軸ケーブルを用意する必要が有るし、同軸にどうやって接続するかでは同軸用の端子を用意する必要がある(同軸に直半田付けでも問題ないが)。


<作り方>
・その1
 まずはAC延長コードのメス側(コンセントで刺す方ではなく刺さる方)から約50cmぐらいの位置で切断する。
長さはコアに巻きつける長さが十分確保できれば構わないので適当でいい(45cmでも60cmでも30cmでもコアにちゃんと5回程度巻ければ問題はない)

・その2
 切断したメス側のコードを引き裂いて捩ってテープで仮止めしておく。但し引き裂けないタイプのコードであったり、捩るとコアに満足に巻けないようなら捩らなくても良い。(捩ったほうがベストというだけ)
捩れない場合はコードを引き裂く必要は無い。(当たり前w)

・その3
 その2で用意したケーブルをコアに巻きつける。この時コアの内側を4~6回程度通るようにする。
この回数をどう考えるか…だが、適当で構わない…というと怒られそうなので(笑)少し説明しておくと、コアのスペック表に出ている各周波数におけるコアの性能によるんですが難しい事は判らない!という人も多いかと。
コアの性能はコア自体の材質やコアの長さ(筒の長さ)等で変化するんですが、一般的な電気やで売ってるノイズフィルター用クランプコアの素材性質は”大体同じ”だと思ってOK(のハズw)
私が見た中ではコアの長さ(筒部分の長さ)が2cm~2.5cmぐらいの物だとちょっと多めに5~6回、細長い物で3cmぐらいある物は3~4回巻ければ”7MHz~50MHz”ぐらいの間では十分に使えるはずである。
50MHzに限って言えばものによっては2回、又は巻かずにそのまま中をケーブル1本通すだけで足りる場合もある。
尚、巻けば巻くほどいいという物ではないので、巻きすぎに注意。
ただ巻きすぎたり巻きが足らなくても壊れたり燃えたりはしないのでSWRを計りつつ、アンテナの長さを調整してもどうしてもSWRが1.5より落ちないという場合は巻き数を見直す程度でOK。

ちなみに今回は細いACアダプタが手元になかったので太い線を巻く為にTFT-274015Sというクランプコアとしては超巨大な物を使用している。
こいつは600円ぐらいする上にコアの長さが短いので多く巻かなければならないが、手持ちであまってたので使った。
皆さんはもっと安い物を使ってもらった方が良いと思う。

・その4
 その3で用意したバランのあまった線の部分を最小限の長さを残して切断する。
この部分が長すぎるとアンテナの性能に影響を与える事があるからだが、もし巻き数が少なすぎると心配するなら始めは多めに巻いておいて、後で多すぎた場合巻きを解くようにした方がいいだろう。その場合はまた長さを調整する事。
またこの段階で同軸直半田、又は端子をつける等決まっている場合は付けてしまう。

・その5
 残っているケーブルの方(今回は凡そ4.5m程)の長さをプラグ側から計り、規定の長さより5cm程長い位置でカットする。
この時、一定の長さ毎に印をつけておくと後の調整時にこまかく計らなくてもいいので楽である。
先端側から30cmぐらいまでの間は2cmとか5cmぐらいの間隔でペンで印をつけたほうが楽だろう。
尚、長さの算出は 300÷あわせたい周波数÷4。つまり18MHzの中心周波数付近18.110MHzにあわせたい場合は4.14m程となるので4.2mぐらいあれば十分。

・その6
 その5で用意したケーブルを引き裂き、両端を凡そ5cmほど折り曲げて仮止めしておく。
周波数の調整はケーブルの長さを調整する事になるが、一般的にワイヤーアンテナの場合”長めに用意しておいて端から切断していき目的周波数にあわせる”という説明が一般的である。
が、この場合切り過ぎてしまう後戻りが出来ない(半田で付け足せばいいわけだけど)ので、この方法は採用しない。
取り合えずこの”折り曲げる長さ”を調整する事で共振周波数が変るのでそうやって調整する事をお勧めする。
その時、しっかりと180度折り曲げるように。90度とかだと全く意味が無い。

・その7
 実際に設置し、無線機とSWRメーター(無線機に内臓の場合はそれでも可)でSWRを計測しながら長さを調整し使える状態にする。
周囲の影響を受けて変化するので、理想は実際に設置する場所に設置して調整する。
面倒な作業だがここは製品のアンテナを買っても同じなので諦めるw
尚、最初に作ったバランとエレメント部の接続は”コンセント”を刺せばよいのだが、このタイプの(フロートバラン)場合は、エレメントがホット側(同軸の芯線側)と網線側が明確に分かれているのでコンセントのどちら側が芯線に繋がっているか把握しておいた方がいい。
完全に開けた広い場所にアンテナを設置する場合は気にしなくていいが、家の庭など多少エレメントを曲げたり、一部が建物などに異常に接近するような場合は、出来るだけ芯線側に繋がっているエレメントが良い条件になるよう設置する。


以上で1000円アンテナの設置完了である。
コンセントプラグ部や同軸接続部は当然(防水されてない)ので野外で常設して使うならば何らかの防水策はとるように。
といっても最低限ゴミ袋で問題箇所を包んでビニールテープでしっかり巻くか、瞬間接着剤で固めてしまえばOK。
ただコンセントプラグ部分を固めてしまうと、このコンセントアンテナの利点を1つ殺す事になるのでお勧めしない。


さて、このコンセントプラグアンテナの利点は何か・・・
勿論最初のコンセプトどおり、安く、手に入りやすい素材で簡単に作れる事もある。
でも最大の利点は”エレメントの付け替え”が非常に容易である。
原則普通のダイポールアンテナは1つの周波数にしか出られない。
だが、バラン部分はかなり広い周波数に対応できるので、問題はエレメントの長さだけである。
つまり、”コンセントの先のエレメントの長さが違う物を複数用意して差し替え”すれば簡単にどの周波数にも出られるアンテナになるのである。
更にいえば、ただの延長コードではなく、コンセントの口が複数あるタイプを使い、複数の周波数のエレメントを同時接続しておけば多バンドダイポールを簡単に作れる…とは思うが、この場合調整が面倒になる可能性がある。
よってお勧めは、給電部(バランの部分)を下からロープなどで簡単に上げ下ろし出来るようにしておき、必要に応じてエレメントを差し替えて運用する事ではないかと。
2バンドぐらいならエレメントを束ねて張っておいても運用上問題はない(3でも4でも問題ないと思うが試した事がない)ので、そうして設置しておいて必要な時に差し替えるのが良いと思う。


尚、エレメント着脱を考えずに単一バンド用DPがアレばそれでよいという方は、切り売りの2芯ケーブルとクランプコア1個で作成可能だけど、その場合の方が当然コストは安いが、切り売りしている店舗が近くにあるかどうか次第ですね。
今回使用したDPのバラン部分をフロートバランではなく、強制バランに付け替えて見たがこちらもちゃんと動作した。
強制バランにはTDK ZCAT3035-1330(クランプコア)と2.5D-2Vケーブル、単線を使ったが、1.5Dケーブルでも100Wぐらいまでは問題ないという記事が出てくるので4アマ、3アマ向けなら1.5Dのほうが安いし巻き易いしよさそう。
参考に秋葉原で入手した価格を

・TFT-274015S  660円(千石電商 3号店?B1F)
・TFT-152613N  400円(千石電商 3号店?B1F)
・ZCAT3035-1330 200円(千石電商 3号店 B1F)
・3mACケーブル 315円(マルツ電波)
・4m平行2線ケーブル0.75 @1m/105円(マルツ電波)
・5mAC延長ケーブル 680円(どこで買ったか忘れた(´・ω・`))

もし手にはいるのならばコアは他でも採用実績のあるZCAT3035-1330を使うかTFT-112514N(ZCAT3035-1330とスペック上にている)を探すのがよいだろう。
普通の平行2線ケーブルなら相当太いもの出なければ3~4ターンは巻けるはず。
2線が分かれているタイプの線が手にはいらず、断面が楕円形のケーブルの場合硬くて太いのでTFT-152613Nか274015Sぐらいの”穴の大きい”コアを使う必要がある。
2152613Nだと3~4ターンぐらいなら何とか巻ける。274015Sなら7~8ターン巻ける。

尚TDKのZCATシリーズは、最初の4桁の前2桁が外径、後ろ2桁が長さ。後ろ4桁の前2桁が内径、後ろ2桁が素材番号となってるようです。
要するにZCAT3035-1330は外径30mm長さ35m内径13mmで素材が30番のコア(後ろにつくアルファベットはパッケージの差なので性能に影響なし)
これからして、ZCATxxxx-xx30の型番のコアならおそらく問題なく使えます(但し線が巻ければw)



最後に周波数別エレメント長表(300÷周波数(MHz)÷4)
()の中は用意する時点での凡その長さ。

<15m延長コードで作成可能>
7.1MHz:10.563m(10.6m)
<10m延長コードで作成可能>
10.125MHz:7.407m(7.45m)
<7m延長コードで作成可能>
14.225MHz:5.272m(5.3m)
<5m延長コードで作成可能>
18.1MHz:4.144m(4.2m)
<4m延長コードで作成可能>
21.2MHz:3.538m(3.55m)
24.9MHz:3.012m(3.05m)
<3m延長コードで作成可能>
28.8MHz:2.604m(2.65m)
<2m延長コードで作成可能>
50.2MHz:1.494m(1.55m)
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Re: No title

> 参考になりました。3.5Mhzに挑戦してみようと思います。(21メートルですね。(笑))
> 電源コードじゃなくて、ステンレスの針金でなんとかなるかなぁと??
>
> 安いHFのリグということでは3アマとってアルインコで良いのではないでしょうか。
> その辺で妥協してみんなであるインコを買って、アルインコに「これはいける
> 4アマでも使える機種も出してみよう」とか思わせましょう。

返信遅くなってごめんなさい。

アンテナ線ですがステンレスワイヤーでもOKです。
ただし、銅より抵抗が高いステンレス素材ですと若干ロスは増えるものとおもいます。
まぁ多分誤差程度だお思いますが・・・・

リグに関しては皆さんいろんな意見やこだわりがあるんでなのもいい難いですが
アルインコのリグもやはり学生さんには手が出しにくい価格ですよね。
となるとやはり程度のよい中古が良いのかなあとも。
どうせ新品買うなら少しがんばってある程度使えるものを買った方が長く使える気がします。

参考にさせていただきました!!

大変参考になりました。
早速、製作して実用品になりました。
感謝です!!

Re: 参考にさせていただきました!!

> 大変参考になりました。
> 早速、製作して実用品になりました。
> 感謝です!!

こんばんは
こんな簡単なアンテナですが100以上のエンティティをゲットできてます。
是非是非いろんな局と交信してみてください

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プロフィール

JF9BLA

Author:JF9BLA
元ゲームクリエイターでオタなアマチュア無線家
萌えを理解するアキバ系ながら電子工作やアマチュア無線が趣味の理系オタw(ちなみに体形は太ってない、というか痩せ過ぎかもしれない・・・)
現在1アマ。

痛QSLカード普及会、会員No001番(というかソンナモノありませんw)
A1 CLUB 正会員:#1850

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