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2006年5月28日 (日曜日)

マッチング部の製作 その1

モービルアンテナはローディングコイルで長さを短縮して、短いエレメントで目的の周波数に共振させるわけですが、そのままではインピーダンスが50Ωから外れてしまいますので、整合してあげる必要があります。
マッチングはコイルやコンデンサーを使った方法がありますが、コンデンサーの方が作業は簡単です。

キャパシティマッチングは給電点のM型メスコネクターの中心と外側にコンデンサーを入れるだけです。容量は短縮率が高い程、容量も大きくなります。ミラクルアンテナの記事で紹介した通りです。

スクリュードライバーアンテナで走行しながら運用する可能性があるのは3.5/7メガです。モービルCW運用はやりませんので10メガは不要です。
すると2個のコンデンサーをマッチングボックスに内蔵して切り換えて運用すれば良いことになります。

切替スイッチは防水型で、容量が大きく、操作性が良いもの・・・ということで、防水型のトグルスイッチ(on-off-on)にすることにしました。
中立時はOFFでコンデンサー無し、ONの方向で3.5メガと7メガを切替えます。

パーツ類の保護構造には規格があって、今回のマッチングボックスの部品にはIP67を使っています。水の進入は「水面下1mで30分」ですけど、雨の高速道路走行には不十分ですね。
そこでトグルスイッチには防水カバー(ゴム製のゴツイやつ)を付けることにします。日本開閉器工業の製品の中からIP67と接点容量と防水製を考えて良いヤツを見つけて注文しました。小口の注文がネット直販で購入できるのは便利ですね。

コンデンサーは高周波特性が良いもの・・・ということで、シルバーマイカを奮発。330pfの500V耐圧を5個購入しました。
7メガ用に1個、3.5メガ用に4パラで1320pfです。3.5メガはもしかすると容量不足かもしれませんが、その時はパラに追加していくことにします。
部品が揃ったら、仮止めしているマッチングボックスを外して内蔵させます。

今回のモービルアンテナはかなり贅沢仕様ですね。コンデンサーだって最初はセラミックを考えていましたが、ロスを極限まで無くしたいと思っての採用です。
ソコソコのアンテナならば、ソコソコの部品で纏めるのが良いと思いますが、素晴らしいアンテナは素晴らしい部品で纏めたくなる・・・つまり、それだけスクリュードライバーは想像以上に良いアンテナなのです。音作りと一緒で自己満足ですねぇ・・・(笑)。

◆追記◆
Hi-Qアンテナには先端のステンレスエレメントは付属していません。設計長は7FT(2.1m)のエレメントです。
僕は1.2mのエレメントを付けていますが7-50メガまで問題なく使えます。28/50メガはコイルのタップの位置から3/4λで同調しているようです。

自作モービル基台の給電点は地上高1.5m、アンテナ長は1.9mですからエレメントのトップまでは3.4mです。仮に3.5メガに必要なエレメントに付け替えると90cm長くなりエレメントのトップまで4.3mとなります。法律の上限3.8mを大幅に超えてしまうので3.5メガの走行中の運用は不可能です。(電車の架線は地上高4.5mと聞いています)
これは、アンテナの取り付け位置が自動車のルーフのためで、給電点が地上高90cm以下なら3.8mで納まり、3.5メガモービル運用ができる計算になります。

なお7-50メガ運用であればエレメント長は3FT(90cm)以上あれば良いと説明書には書いてあります。もっとも1.2mと0.9mでは走行中の影響は変わらない(十分に長い・・・)ですし、エレメントを短くすればコイルの損失も増えますので1.2mのまま使おうと思っています。
半固定時なら自作のキャパシティハットをエレメントの先端に付けることで、コイルを目一杯使った時の共振点を3.2メガまで下げることができますので、この記事の3.5メガでのキャパシティチューニングはその時のマッチング用です。

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