同軸構造のクワッドをMMANAでシミュレートする場合の覚え書き

その昔、何の本で読んだのか忘れましたが、HCJBの放送で送信所が拘置にあるためエレメント端でコロナ放電が簡単に起こるのを避けるためにループの多エレメントとして、キュービカルクワッドが生まれた、なんて話を読んだ気もします。

ここでは、ブームを共通にして、その周りに各バンドのエレメントを張るクワッドを同軸構造と呼ぶことにします。前にHFの多バンドのクワッドをMMANAでシミュレートしていた時に、外側と内側のエレメントで、どうも内側(高いバンド)のエレメント配置やループ長は外側には弱く、逆に内側のバンドには外側の影響が大きいと感じたことがありました。

特に先日シミュレートした2mと、その内側に430のクワッドを入れる場合に、周波数が綺麗に3倍の関係になるので影響が特に強いと感じました。

430で送信したときの各エレメントの電流の様子

そこでMMANAを使って設計するときですが、まず外側のバンド(低いバンド、この場合2m)で一旦それなりのアンテナを設計し、その後、エレメントの間に約1/3のスペースで高いバンド(この場合は430)のエレメントを追加配置してやります。また、2mのエレメント位置にも430のエレメントを追加します。

MMANAのエレメント定義のところの給電点は、仮に144側の給電点としておき、その後最適化をかけるときに430側の給電点として430のラジエーターの一部を指定してやります。

この時、多分2mのスプレッダ上に430のエレメントも張るのが普通でしょうから、430と144で配置を連動させ無ければならないエレメントがあるので、最適化の時の連動指定が必要になります。

先日の帰省では430はビームを作らずに終わりました。実は以前に釧路から帯広のDstarレピータをアクセス出来ないかと試作して、特性がイマイチ出ずに放置中の12エレ八木があります。ラジエーターの部分の給電方法のためエレメントが設計よりも高い周波数で同調していて所望の性能が出なかった事が分かったので、リベンジを考え中です…が、もともとアンテナをハンディ機と共に持ち運んで設置・撤去の予定だったので、数日間設置することを考慮していない作りです。

これについても、同調周波数の調整と、バランの問題を回避するため、ラジエーターをフォールデッド化の上で同軸を使った4:1バランを使うための計算をしましたが改造には手を付けずでした。

次回の帰省、コロナ等の諸事事情が許せば年末年始となり、この時節HFハイバンドが余り遊べませんからV/Uでアンテナの実験を含めてFT8で伝播実験をする機会はありそうです。

怖いのは冬の時期の低気圧で強風が吹くことですかね…

次回は同軸構造のクワッドを作って430もビームにするか、430は前述の12エレをフォールデッド化して復活させるか、その検討中です。

アイコムと八重洲からは認証再取得機種の発表がありましたが…

ケンウッドがまだですね。

我が家のHFリグでは、IC-7100M, FT450Dは再取得機種、FT817NDは対象外、KX3 はもともと技適ではないと言う状態です。またKX3は1800-1810は送信不可になっているらしく、メーカー書き換えが必要らしいですが、そのためだけにアメリカ送りは面倒だなあと言ったところ。代理店さんで追加料金でやってくれないかしら…2mの送信制限(狭める方向)はユーザー側で変更できるのですが、今回は広げる方向だから無理かなー

ケンウッドからはまだ対象機種の発表がないですが、多分現行機種の990/890/590Gは対象になるかな。だとすると家での残り機種はQRP機種のみとなるので、リニアでもつながない限りは160m SSBの実用性は余りなく、当面保障認定などは何もしない方向になりそうです。

この冬はサイクルボトムの冬だと思うので少し160mでも遊んで見たいですね。現状のCG-3000でのオンエアだと、チューンが取れてもしばらく送信するとチューナー内の発熱でSWR悪化しますので、チューナーの負担が軽くなるような細工をこれから考えます。

SCU-17

八重洲のオプションで、SCU-17という物があります。オーディオと、シリアルポートを内蔵したデジタルモード用のインタフェースです。

FTdx-3000以降はUSB接続でCATが繋がる機種か増えたのですが、5000や1200、817/818だと外部のインタフェースが必要だったと記憶しています。自分の手持ちの八重洲機は450Dと817NDで、両方とも外部のインタフェースが必要です。

最近の機種だと818と891を除き、USBケーブル1本での接続に対応していると思いますが、450や818には何らかのインタフェースが必要で、トランスやフォトリレーを使って自作することも可能と思いますが、面倒とか半田付けに自信が無い場合は市販品がおすすめです。

個人的にはSCU-17をお勧めします。特に八重洲の場合。機種によって接続ケーブルのオプションが必要な場合がありますが、純正なので817/818などの接続ケーブルも用意されています。450はSCU-17だけで完結したと思います。

ユニットの内部はしっかりラインのアイソレートとデジタル系のアイソレートが入っているので、接続するだけでノイジーということはありません。またユニットの入出力端子は一般的な物なので、ケーブルさえ作れば他社のリグでも使えます(例えばKX3など)。

サードパーティーや個人の製作者からも似たような物が売られていますので、アイソレーションがなされているかに注目して、予算に合った物を都合されると良いと思います。

先日、八重洲から1.9拡大とSSB対応のための認証再取得機種が発表されまして、450Dは認証再取得機種に含まれましたから、まだ販売は続きそうですね。

https://www.yaesu.com/jp/amateur_index/support/1.9mhz.html

昨夏まで愛機として使っていたリグですが、もう少し生き延びられそうです。

SCU-17で気になる点は450D/817NDと組み合わせた際に、オーディオのレベルがやや使いづらい事でした。PCへの取り込み、PCから無線機への送り込みの両方で、ユニットの全面にあるボリュームを8〜9時くらいにセットした記憶があります。ユニット内部のアッテネータを入れてもそんな感じでした。

今からデジタルモード用のリグを買う場合はどこのメーカーの物でも良いのでUSBケーブル1本で完結する機種が良いのではと思いますが、お手持ちに450DがあるのでしたらSCU-17は前記のオーディオレベルとお値段を除いて、悪くない選択と思います。

近況

帰省しての運用は8/3で終了しました。

2m FT8

東北北部、道央、お隣の十勝の局とQSOが成立しました。東北方面は実家のあたりからだと襟裳岬をかすめる直線あたりが比較的近いようですが、そこより南になるとリアス式海岸の南部あたりは到達しづらそうな気もしますし、また多分アンテナが北を向いていないのではないかと思われます。

東北で最高で-10dB位でしたからあと少し飛ぶ可能性はあるのですが関東はダクトかEsでもないと無理かもですね。

今回作成の2m 3エレクワッド

画像は今回作成したクワッド、スプレッダーが余り強くなく、屋根おきした時点で下側が重さでたわみ、結果縦エレメントや反対側もたわんでます…もう少し細い銅線で作成する方が良かったかも。スプレッダーは仮組のつもりでビニールテープ固定ですが、次に使うときには接着剤と補強材でもう少しきっちり固定予定です。

カード発送

2020/1/10以降のカードを印刷・発送予定です。(8/5か6に投函予定→8/5投函しました)

1点、2m FT8で交信していただいた道内局の方で、DX keeperから手打ちで、カード発行に使うハムログにデータを転記するときにサフィックスをミスしたケースがありまして、しばし遅れるケースがあります。

今回はカードの給紙で複数枚重なるケースが6〜7%程発生し、対応にてんやわんやでした。

新しい物

FT4でアイオワ州cfm、ME州もとれました。WASがふたつも減ったのは久しぶり。ヨーロッパの奥の方が開けてるときにどうやらロングパスで飛ぶようです。またFT4運用局が少なく帯域外の輻射がないので取ってもらいやすいのではと想像しています。

DXCCもモルドバが取れて+1。

変わったところでは地元ローカル局に頼まれてSSTVのソフト設定の確認におつきあいして、初運用しました。MMSSTVは以前にFT450Dで接続確認までしていたのですが、送信したのは初めてです。でも背景画像を全く用意していなかったため、こちらからは黒背景に文字と言うさみしいことに。イチオウ簡単な画像は今度までに用意します。

その時に2m FMでアンテナのテストをしましたが、メーター読みで4段同軸コリニアとクワッドの比較をしてもらい、モービル機のメーター読みで2つ違ったようです。

1月に導入したSDRunoとCW skimmer、後者のライセンスを購入しました。FDコンテストで使いましたが自分の送信時に色々残るのが難点です。あと分配で信号レベルが半分落ちるのと…

890でFDコンテストのSSB/CWを運用しましたが、なんて聞きやすいの、と惚れ直しましたw

指定漏れの修正版局免

先日北海道総通に連絡して修正版をもらえることになったのですが、月曜に電話して金曜になってもまだ到着せず。金曜午後に電話したところ担当者不在で回答月曜になるとのこと。

月曜に電話が着ましたが…常置場所の方に送付して欲しいと念押しして依頼したにもかかわらず、住所である川崎の方に送付してしまったとのこと…まーた局免をあっちに持参するのかよ…

FDはイマイチぱっとしない感じでしたが、7〜50でSSB/CWで呼び回りました。144/430/1.2Gは釧路の地ではコンテスト局の入感無し。

2mのアンテナ2つ作りました

今回、IC-9700を買った目的の一つ、144/430/1.2GのFT8運用ですが、このあたりで期待できそうなのはまずは2mと思われるので、430/1.2Gはまずはモビホで間に合わせて、2mだけは別なアンテナを作成しました。

まずは同軸コーリニア研究会さんの資料で4段のコリニアです。

https://collinear-antenna.weebly.com/

モビホと比べて1~2dBはよくなったようですが原理的にdBdで4dB程度ですからもう少しなんとかしようと3エレのキュビカルクワッドを作成してみました。430を同軸構造にすることもできるのですが、スプレッドの加工が面倒そうなので今回は見送り、2mだけです。

クワッドのデータ

以下、MMANAのテキスト編集のデータです。145は特性表示のための中心周波数ですが、設計は144.5MHz中心です。

*

145.0

Wires

12

0.0, -0.27929, -0.27929, 0.0, 0.27929, -0.27929, 0.001, -1

0.0, 0.27929, -0.27929, 0.0, 0.27929, 0.27929, 0.001, -1

0.0, 0.27929, 0.27929, 0.0, -0.27929, 0.27929, 0.001, -1

0.0, -0.27929, 0.27929, 0.0, -0.27929, -0.27929, 0.001, -1

0.86918, -0.25644, -0.25644, 0.86918, 0.25644, -0.25644, 0.001, -1

0.86918, 0.25644, -0.25644, 0.86918, 0.25644, 0.25644, 0.001, -1

0.86918, 0.25644, 0.25644, 0.86918, -0.25644, 0.25644, 0.001, -1

0.86918, -0.25644, 0.25644, 0.86918, -0.25644, -0.25644, 0.001, -1

0.46159, -0.26795, -0.26795, 0.46159, 0.26795, -0.26795, 0.001, -1

0.46159, 0.26795, -0.26795, 0.46159, 0.26795, 0.26795, 0.001, -1

0.46159, 0.26795, 0.26795, 0.46159, -0.26795, 0.26795, 0.001, -1

0.46159, -0.26795, 0.26795, 0.46159, -0.26795, -0.26795, 0.001, -1

Source

1, 0

w12c, 0.0, 1.0

Load

0, 0

Segmentation

800, 80, 2.0, 2

G/H/M/R/AzEl/X

0, 7.0, 1, 50.0, 120, 60, 0.0

西向けでFT8で送信してみたところ・・・少しだけSNは上がった感じにも見えます。

材料はブームに1cm角のアルミの四角パイプ、スプレッダはホワイト被せ2.7とかいう商品名のもの。

実測(パネルが埃多いなw)

QSOには至っていません・・・

さて、FDコンテスト、どっかのバンドに戻るか

追記2020/08/02 0803の午前中くらいまでQN23ea(釧路)から時々2m FT8 (144.460)でCQを出します。もし届きそうな場所で運用されている場合、道東の方にアンテナをむけていただけるとひょっとするかもしれません。

追記の2 2020/08/06 もしこのデータで作成される方がいらっしゃる場合、一つ一つの四角ループの周長をほぼ上記の値の4倍にすることと、スプレッダーの穴開けは、四角ループの整形が終わってから現物あわせで行うことをお勧めします。2mm径の銅線は波打を延ばしたりするのはかなり大変です。ループの長さを設計値の±1cm程度、エレメントの配置を±1cmずらしたところでそれほど大きく特性が変わるわけでは無いと思います。

またFB newsには4エレでブーム1m、ゲインがこの作例より1dB近く高い物が紹介されていますからそちらの方が良いかもです。

局免を確認しましたら…

先日IC-9700に取り替えた第三送信機、反映されたはずの局免を確認しましたら、なんと…

局免の一部

1.2GHzが3SAではなく、3SF! あれれ、申請時に間違えたかと思いきや…

申請時の指定事項から抜粋

うーむ、きちんと3SAにしてるし、画像省略するけど技適の番号もIC-9700だし。月曜日に北海道総通に電話しよう…

新しい局免(移動する局)到着、144/430/1200用のアンテナ関係部材発注

今週月曜に審査終了になったIC-9700の取り替え、先週土曜に返送封筒を送付しておいたら、本日北海道の方に到着したとのこと。総通のご担当様、ありがとうございます。

さて、今日で7日連続で東京都都の新規コロナ確定患者数が100任を超えており、ずいぶんきな臭くなって来ましたが、現状ではまだ神奈川で移動自粛要請要請はなく、政府からも出ていない状況なので、今月末の帰省は中止の判断を下していません。ただ、いつそうなってもおかしくない状況と思われます。そうなったらまた帰省も無線運用もお預けですが、一縷の望みを託し、取りあえず最低限の運用が出来るようにアンテナ関係の部材を発注。

いずれ、モノバンドのアンテナに置き換えるつもりですが、とりあえずは3バンドのモビホに、10D SFA lite、トリプレクサ分配と言うことにしました。来春までに各バンドをモノバンドのアンテナに切り替えていきます。なんと言っても同軸ケーブルが高いねぇ。モビホはあっちで使わなくなったら、関東でDJ-G7で移動するときに使うことにします。

IC-9700の運用開始前検討

TCXOが±0.5ppm、ファンが温度感応制御で回りだす前にかなり温度が上がり、回り出すと下がって一層周波数がフラフラするとのこと…特に1.2GHzで顕著で、FT8等デジモードで連続送信連続受信すると結構ズレるとのこと。

リファレンス入力がありますが、直接無線機のクロックになっているわけでは無くて、基本的には比較用ソースとなっていて、これを基準に定間隔でTCXOを校正するという物のようです。

初期ファームから更新されて自動校正になったようで、随分改善したようです…GPSDO導入いるかなぁ…割と投資要りますねぇ