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ボッコアンテナ移設

午前中から車の温度計では外気温が32℃を超え
日差しも強かったので幾分風通しが良いタワーの上が
涼しく感じました。
連日30℃超えで体力が消耗気味です。。。

本日は10m位の高さに上げてある垂直アンテナを
タワートップに上げかえてというリクエストにお応えしました。
所謂*バンドGPって呼ばれているやつですが、
水平エレメントの形状からしてラジアルとは呼べず
これはGPではないですよね。(笑
(GPかブラウンかはとりあえず置いておきます。)

たかがボッコ1本ですがマストは50Aの中に40Aを
入れ二重になっており、ガタつかないようタワートップで
M12ボルト3本で抑えています。
これを避けて下側に取り付けするとマストトップより
ラジアルもどきが低くなってしまうので細工が必要でした。
またクランクアップタワーなので同軸ケーブルの
処理も多少面倒で、更に21MHzの7エレがベアリングより
1.6mほど上に付いていて、ブームステーを引っ掛ける
クランプがほぼ先ほどのボルトの直下にあるので
取り付けスペースを確保するために30cmほど
下げなくてはいけません。
つまりマストに固定してある同軸ケーブルなどを
含めた全てをズラしたりバラしたりしてやり直す。。。
ということです。

ところで21の7エレはブーム長の割にXマウントが華奢です。
M8のUボルト2本ではベアリングに乗っけていない場合強風時に
滑って回されることがあり、そんな時の常套手段としてやるのが
写真のように、別途用意したXマウントや足場用ステップを
アンテナのXマウントの下に取り付けてそれにブームを落としておきます。

このXマウントは足場用ステップに乗っけると丁度良い具合に
上手く嵌って固定してくれます。

これにより回転のモーメントはM10のUボルトにも分散され、
またアンテナの自重は足場ステップが受け持つので、
アンテナXマウントのUボルトはマストへの締め付けのためだけに
専念できるという訳です。
以前製作・5年使用の18.5mブーム21の8エレを含めて
この対策を施して回されたアンテナはまだありません。

また今回のような21のXマウントに乗っかっての作業には
引き下ろして本来の使用目的である足場となるので、
いちいち持って上がらなくてもOKというメリットもあります。
流石にベアリングから1.6mは足が上がらりません。(笑
10年も前なら竹登りよろしくよじ登りましたが。。。

注意すべきことはアンテナのXマウントを固定してから
後から下側にステップをかましてもダメだということです。
必ずステップにXマウントを落として自重をかけてやります。

今回の作業ではステーのクランプを30cm下げて、足場用の
ステップも同じだけ下げて固定しておき、XマウントのUボルトを
緩めてアンテナを落とすことで同じ形状を保ったまま全体を
下げることに成功しました。

なんだかんだ苦労して作ったスペースに上げたアンテナの
測定値です。
針がVSWR1.0、インピー50Ωを示した状態です。



他にパンザーマストのベアリング台を1番に変更。
RC-5B3にユニーバーサルカプリングを付けてマストの
50Aを挿しておきました。

撮影失念
ボッコアンテナ
パンザー関連作業分

暑いので水分補給の休憩が多くあまりはかどらない作業でした。。。

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8 Responses to ボッコアンテナ移設

  1. OQQ says:

    猛暑のなか、お疲れ様でした。話は変わりますが、お時間のあるときに教えてください。ATUに60mのwireをつけ、逆Lのように張りました。垂直部20m、水平部40m、ラジアルはありません。ATUとRigは40m長の5DFBで繋いでおります。SWRは1.8Mから50Mまで1.5以下に下がります。3.5から21まではDP並みに飛んでいるようです。wireの長さで共振周波数が決まるのでしょうが、任意長のワイアはどのように共振し電波が発射されていくのでしょうか。アンテナ本を読みましたが小生のふやけた脳みそでは理解できませんでした。Oba-Qさんの記事で反射波は再び進行波として電波になるということは学びましたが・・・・

  2. Qsaku says:

    2つだけ質問しておきます。
    1) 20mの垂直エレメントはタワーに添っている?
    2) 40mの水平エレメントの先ちょの高さは?
      (水平か傾斜しているか。)

    これから出かけますので帰ってきてから
    ゆっくり書きますね。

  3. OQQ says:

    お忙しいところすみません
    1)タワーから少なくとも15mは離れております。
    2)20mです。水平部はほとんど水平です。
    3)ATUは地面から50cmの杭にぶら下げております。

  4. Qsaku says:

    帰ってきました。

    もう1個質問を忘れていました。
    ATUのアース端子はどこに接続されています?

    • OQQ says:

      ATUのアース端子はATU直下に地面に刺した90cmのアース棒3本に繋いであります。はじめは40m程度のカウンターポイズ(ラジアル)を繋いでTESTしました。ラジアルを増やしてもSメーターの振れが同じだったので、今はアース棒にしております。実際のQSOはアース棒でおこないました。ATUはICOMのAH4です。ATUからの同軸は15m離れたクランクアップタワー基台で同軸外被がアースに落ちております。
      今日も大変な作業でしたようですね。
      ご自愛ください。ご返事は急ぎません。

  5. Qsaku says:

    こんな時間なのでちょっとだけ

    垂直部20m・水平部40mの考察

    1.825MHzにおいて

    水平部が21.45m程度に切り詰めると共振しその時の
    インピーダンスは21Ω程度でしょう。
         分布定数 41μH・186pF 

    1.825MHzのおけるリアクタンス

    @41μH  Xl≒470Ω          
    @186pF  Xc≒470Ω

    Xl=XcなのでXl-Xcがゼロ、つまり純抵抗分
    R(21Ω)のみの値となります。

    水平部が40mだとZ=58Ω+j536(Ω)となり
    VSWRは100を超えます。(笑
           分布定数 131μH・89pF

    @131μH Xl≒1500Ω
    @89pF  Xc≒980Ω

    純抵抗分は58Ω程度です。

    Xl-XcがゼロではなくL分が大きいということは
    エレメントが長いということです。
    (C分が大きいと短い。)

    周波数が変わるとアンテナの振る舞いも
    異なりますが考え方の基本となります。

    ————————

    VSWR=1とは
    Xl=Xc
    Xl-Xc=0なので純抵抗のR分のみになる(=共振)
    かつ純抵抗分が送信機や給電線と同じ50Ωである

    ————————–

    ATUを使ってVSWRが1.0になったとしたら
    アンテナの分布定数を集中定数のLやCで無理やり
    合わせた(整合させた)ということです。
    つまりATUの役目は
    共振していなくてもインピーダンスが異なっていても
    VSWRを1(またはそれ近く)にして輻射効率を上げる
    する魔法の箱。。。とでも言いましょうか。
    ただしアンテナ自体の性能に寄与するものでないし、
    また方式の違いにより整合範囲が広いものと狭いものが
    あります。

    お使いのATUは狭い方で、全バンドでVSWRが
    下がることはすごいラッキーなことかもしれません。
    例えば定在波はλ/2ごとに電流の山が出来ますが
    山の最大ところは電圧が最小でインピーが低く
    最小のところは電圧が最大で高インピーです。
    ツェップアンテナなどエレメントの端から給電すると
    数KΩとか10KΩなんて値になりマッチングは不能です。
    例えばどんどんエレメントを伸ばして垂直30m水平50m
    くらいにすると1.8MHzにおける給電部のRは
    7KΩ以上です。(笑

    アース端子ですがカウンターポイズを増やしても
    改善が見られなかったということですが、やり方を
    ちょっと変えてみてください。
    アース棒はそのままでカウンターPのエレメント
    40m1本を10m4本か5m8本に切ってみてください。
    5m16本とか32本なら最高です。
    ラジアルはλ/4であることが必須ですが、カウンタPは
    共振させずに大地との容量により高周波電流の還流路を
    確保するのが目的なので、λ/4にこだわることなく
    アンテナの電流が多く流れる中心部に近いところに
    多くのエレメントを集中させることがコツなんです。

    できれば裸銅線で引っ張った後、アンテナ直下を中心に
    同心円状に銅線を置きハンダ付けで円のメッシュに
    すると飛躍的に改善されるはずです。
    勿論銅板なんぞを引き詰めれば最高ですが。(笑
    我々はこの作業を高周波的にフラットにすると
    言っています。

    で、エレメント数を増やす一番のメリットは、
    利得増加の他に打ち上げ角が下がることと受信時の
    ノイズが減るだと思います。

    • OQQ says:

      お疲れのところ、詳細なご説明をいただき恐縮でございます。
      Xl,Xcの計算式はわからないところが多いので、まずは70の手習いで基本から勉強してみます。カウンターポイズの一点集中化のお話良くわかりました。早速やってみます。有難うございました。

  6. Qsaku says:

    逆Lは接地アンテナですのでアース側に
    気を使わないと片肺飛行となり、せっかく
    展開した60mものエレメントが威力を
    発揮できませんので頑張ってみてください。

    同心円と書きましたが四角のメッシュでも
    問題ありませんので補足しておきます。

    効果の程は定かではありませんが、
    DXペディションを呼ぶときに炭の粉を
    撒いたら良く飛んだとか塩水を撒いたという
    話も聞きましたが炭ならともかく塩水は
    錆びちゃいますよね。(笑
    銅の錆は導体なので問題ないかとも思いますが。