カテゴリー「アンテナ(アパマンハム)」の348件の記事

2018年8月10日 (金曜日)

MA-5Bのマッチング

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クッシュクラフトのMA-5Bは、HFハイバンド5バンドに出れるコンパクトなアンテナです。

エレメントは約5mと、20mでは短縮率50%て効率は良くありませんがRDP+α程度には働きますし、元々RDPの17&12mは、他のエレメントの影響で、ほんの少しゲインが取れているようです。

2本のラジエーターの中央にある黒い箱の中にマッチングユニットが入っていて、2本の同軸に同軸で給電しています。
僕はMA-5Bに6m用のパラスチックエレメントを追加して、20~6mまで6バンド化していますが、本来の動作に支障がでてしまい。給電点にコイルを追加しています。それでもSWRの底は1.3程度のバンドがあり、これ以上追い込めず、そのままで使っています。

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2018年6月 9日 (土曜日)

新OPantenna 試作品完成

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改良がほぼ落ち着き、ケースに入れた試作品が完成しました。試作品は三種類です。
160mを意識したスペシャル版、3.5以上のHF帯をカバーする標準品、利得が少ないけど、ノイズの少なさでは抜群の基準品です。
標準品と基準品は上二つで13cmと同じサイズ。スペシャル版は21とちょっと長くなりましたが、160mから短波帯全体をカバーするアンテナとすれば、十分短いです。
一番下は比較対象のハンディ機用のラバーアンテナとミラクルチューナー。この組み合わせで1.8メガ430までSWR3以下に調整できます。
同調させれば結構聴こえますので、適当なロングワイヤーよりも使える感じですが、毎回ホイップの根元で手動チューニングが必要なので、屋根の上に上げるアンテナではありません。

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2018年6月 7日 (木曜日)

OPantenna ADA4857版 Ver.7&HPF

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OPantenna ADA4857版 Ver.7は利得の周波数特性を少しいじれるようになりましたので、HPFと組み合わせて、アンテナ全体の周波数特性が良くなるように調整してみました。
利得を取れるようになると、今までの馬なりとは違って、帯域無いに変なピークができないようにしようと思います。そりゃ平坦な周波数特性が綺麗だし、使いやすいですよね。
と思って頑張ると、今までの積み重ねた「馬なりで利得至上主義」とはかなり方向性が異なって、定数を全体的に見直すことになってしまいました。
もっとも、部品は少ないですが、結構な数を試行錯誤が必要です。
半徹夜で作業して、誤って4857を一個飛ばしてしまいましたが、今のところこんな感じの周波数特性になりました。
水色線は定数の調整による変化、一番下の赤は定数を決めた実験用小プローブでの特性。上の赤はプローブの大型化で感度を上げた状態です。
-18dBを超える辺りでフルサイズのバーチカルとほぼ同程度のS/NでDXが見えます(デジタルモードで計測)。

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2018年6月 4日 (月曜日)

OPantenna ADA4857版 Ver.7

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Ver6では利得を追求して、利得に関しては十分なレベルになりましたが、中波帯では利得がありすぎる結果となりました。
また、平均的に利得が高いため、フロントエンドが弱い短波ラジオやSDRでは使えないアンテナになってしまいました。
Ver7では、利得を抑え気味にして、幅広い機種の受信機に対応できるようにしました。
また、中波帯の利得を抑えて、短波帯の利得を確保するようにしました。
その対価として160mでの実用感度が下がっています。160mは春~秋までは殆ど運用しないので半年程度はアンテナが無くてもいいかな?と思っています。

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2018年5月31日 (木曜日)

OPantenna ADA4857版 Ver.6

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OPantennaのADA4857版Ver3では、中波の感度が高すぎて、954kHzのTBSが59+80dB以上で受信できます。
IC-7851でも受信していると多少ざわついた感じになりますが、デジセルで凌げます。でもSDRではHF帯全体でノイズレベルがダンスしちゃって完全にオーバーフローです。
中波帯の感度が下がればいいわけですが、なんせ入力インピーダンスは22kΩと非常に高いので、HPFも簡単には行きません。コイルはともかく数pfのコンデンサでは調整はほぼできませんし、ちょっとした浮遊容量ですぐ同調点が変わってしまいます。
そこでユニティゲインのボルテージフォロワーは終わりにして、初代同様多少利得を持たせて
中波帯での利得を押さえることにしました。
グラフのように、赤線と比べて緑と青の利得を持たせた方が中波帯での感度が落ちています。また5メガ付近から上ではボルテージフォロワーよりも利得が取れています。
今回はG2(6dB)で設定していますので、赤と青では20メガ付近で6dBの差があります。

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2018年5月12日 (土曜日)

ハイインピーダンス回路のHPF

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ADA4857の低歪み性能で助かっていますが、中波放送が+70dBオーバーで無線機に流れ込むと、無線機側で問題が発生しそうです。
今のところローバンド受信時にはデジセル使って事なきを得ていますが、SDRなどの広帯域フロントエンドには辛いアンテナになっています。

そこでOPantennaのTopにHPFを入れてみました。OPantennaのフロントエンドは言わずもがなのハイインピーダンス回路です。
部品配置や間隔で定数がコロコロ変わりますので、シミュレーションどおりにはなりませんし、再現性も悪いのですが、やってみることに・・・・

トライ&エラーで数日、基板のスルーホールが駄目になるくらい試してやっとこんな形になりました。954kHzのTBSが10dB程落ちてます。

フィルターの特性で2メガ付近にピークが出来ましたが、丁度そこは160mなのでヨシとしても、3メガ以上で挿入損失がでています。

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2018年5月 8日 (火曜日)

OPantenna ADA4857版 中々良い調子

ADA4857のOPantenna、健闘しています。今晩の天気は雨、ノイズも少なめでアンテナの評価には良い日です。
早速ADA4857を使ったOPantennaと他のアンテナを比較をしてみました。

・80mスクリュードライバー(全長約5m)
OPantennaは左側、右側はスクリュードライバーアンテナ(短縮バーチカル)です。短縮バーチカルはフルサイズ-4dB程度とご理解ください。
ヨーイドンでFT8をデコードしていますが、ほぼ同等レベルでデコードできています。

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・30mスクリュードライバー(全長約5m)
OPantennaは左側、右側はスクリュードライバーアンテナ(短縮バーチカル)です。短縮バーチカルはフルサイズ-1dB程度とご理解ください。
全く互角にデコードできています。IC7851はメインとサブ、全く同一の受信機を2台内蔵していますので、2本のアンテナをデュアルワッチすることでアンテナの差が正確にわかります。
この勝負、互角です。

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2018年5月 6日 (日曜日)

ADA4857デビュー

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OPantennaには高速で歪み性能の良いオペアンプが必要です。今回の改良計画時には、従来のADA4817に変わるオプアンプを幾つか入手して、テストしていました。

その中でBB(ブレットボード)上のテストではADA4857は他の凌ぐポテンシャルを見せていましたが、BBでの屋外テストでは、発振(?)とも混変調とも思える状態になって、受信もままなりませんでした。

そこで従来のADA4817に的を絞って改良を続けてきました。そちらは大分煮詰まったので、もう一度ADA4857のデータシートを眺めているうちに、BBでは浮遊容量が原因で発振していた臭いなぁ・・・と思えました。

BBでダメなら、基板で試すしかありません。そこで、余った基板で4857のOPantennaを作りました。4857は4817とほぼピンコンパチで、その意味では4817の後継機種と推測されます。後出しジャンケンのチップなら、前より良いはず。
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ADA4857のOPantenna試作品が出来たので、早速ベンチテストしてみました。

両方ともオペアンプのpin8がパワーダウンなんですが、4817がプルアップ、4857がプルダウンで動作と異なります。1から7pinは機能もpinナンバーも同一ですから差異があれば搭載しているチップの差ということになります。

ご覧のように、誤差以上の差が存在し、4857の方が優秀なようです。

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2018年5月 5日 (土曜日)

OPantennaの測定装置とRFCの測定

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改良中のOPantennaの測定は、ブリキ缶の筆立てにBNCコネクタを取り付けたものです。写真のように内側で51Ωで終端して、芯線をブリキ缶に接続しています。終端しなくても大丈夫だとは思いますけど、念のため。

この缶の内側に絶縁材としてプチプチでできた袋を被せて、その中にOPantennaを入れて測定します。
電波暗室なんて使えないし、鉄筋の建物でも窓から強電界の中波放送が入ってきますので、プリキ缶の中が一番綺麗なデータが録れるみたいです。

本当は大きな20リットルくらいのブリキ缶で蓋すれば、簡易電波暗室になるんでしょうけど、大げさだし、場所取りますからね。

というわけで、RFCの件、EPCOSの470uHのRFCと秋月のマイクロインダクタとEMI除去フィルターの組み合わせの2パターン調べてみました。

前の記事では、単純に素子を電波がどの程度通り抜けるのか?を調べましたが、今回は通常無線機側にする同軸に、電波が乗ってしまって、それがOPantennaの電源回路にどんなふうに現れるのかというシミュレーションです。

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2018年4月30日 (月曜日)

OPantennaの改良 その2

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OPantennaはチップだけではなく、回路的にも見直ししています。写真は試した回路の中でもまぁまぁ・・・使えるかも?の4枚。

プレットボードで実験できるのでラクチンですが、結構ネチッコク実験しないと実験にはならないことも多く、結構大変です。
高速OPampなので、ギガヘルツで発振(?)していたり・・・。

左端はADA4817×3のVフォロア回路2を4817で加算したもの。コンバイナーをオペアンプにさせました。
シミュレーター通りに動作しましたが、オペアンプの加算ってミキサーそのものですよね。こういう高速のオペアンプ使えば、コイル無しのミキサー、簡単に作れますね。

2本のプローブで感度も2倍・・・という皮算用でしたが、近くに金属があると、その影響を受けて感度が大幅に低下する・・・というOPantennaの大原則が優位で、2パラ化の恩恵は相互影響により消えてしまい、1本より感度が悪い・・・という結果でした。

左から二番目はADA4857のチップテスト。ADA4817より安価で似た性能を持っているので、コストダウンできるか試してみましたが・・・・・
確かに動作はしますが、混変調に弱くて4817に比べて、低いレベルで飽和しちゃいます。データシートで歪み特性が4817より少し悪いことは判っていましたが、これほど差があるとは!
どうやら、僕はいつのまにかADA4817の限界までコキ使っているようです。


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