d36. オスカーハンターの修理（旧タイプ 144MHz/430MHz、新タイプ(円偏波切替付き) 144MHz/430MHz）
注）途中から全面的に改定しました。2020/6/11 2020/5/2～2020/10 工事中
修理の進行中を公開します。従って後戻,中断,失敗,未完成終了もあります。材料、部品等々が必要になる都度購入しながら修理するので日時を要しています。
なお,この修理には「オスカーハンター修理改造記 JA1NWR」を参考にさせて頂きました。また記述の途中でJA1NWR局からアドバイスも頂きました。TNX
気が付いたことがありましたらアドバイスをお願い致します。
このアンテナは1984～1995年ごろにマスプロから発売されたアンテナで、144MHz12エレメントクロス八木アンテナと430MHz20エレメントクロス八木アンテナがセットになっています。
過去に衛星通信を行った人,現在も活躍中のサテライターが多く使用しています。1985年からは右旋円偏波,左旋円偏波が切替られるアンテナになりました。このアンテナの開発時点では、アンテナシミュレーターが有ったか不明ですが、随所にメーカーのノウハウが埋め込まれているようで、苦労した後が感じられる奥深い,興味深い,勉強になるアンテナです。当局も1984年の発売当初に使っていました。
クロスする2本のアンテナで円偏波を作るには,
①1本のブームにエレメントをXに付けて、エレメントを前後に1/4λ離し、Qマッチで給電する方法。
（ブームは長くなる、マッチングケーブルはQマッチのみ）
②1本のブームにエレメントをXに付けて、エレメントをほぼ同じ位置（エレメント取付金具分は前後する）に取り付けて、1/4λ弱位相ケーブル＋
Qマッチで給電する方法。が有ります。（ブームは1本長のまま、マッチングケーブルは位相ケーブル＋Qマッチ）
オスカーハンターは,144MHz12エレメントクロス八木アンテナは②の方式を,430MHz20エレメントクロス八木アンテナは①の方式を使って
います。
オスカーハンターは,現在では30年以上も経過しているために破損して外に内に放置されているアンテナも多いのではないかと思います。
そこで,そのアンテナを大修理(清掃＋＋必要により改造)してもう一度カンバックしてもらおうというものです。
特にJAではV/UHFのクロス八木は一般市販されていないので,カンバックさせる価値はあるのではないかと思います。
手元には,最初に発売された円偏波切替がないアンテナと,その後に発売された円偏波切替が出来るアンテナが有ります。
しかし現在は円偏波の衛星が存在せず円偏波切替が不要なので,全て円偏波切替が出来ない方式にして修理します。
故障の主な原因の偏波切替リレーは入手困難です。
主な大修理部分は,ラジエーター及び一体となっているマッチングケーブルです。（オスカーハンターを修理するのは今回が初めてです）
偏波切替の無い旧タイプは劣化,破損大で1組あります。偏波切替の有る新しいタイプは見た目は大きな劣化,破損は無いようで1組有ります。
★ラジエーターエレメント部分の分解、清掃、修理、改造、代替え等
1．ラジエーターエレメント及びケース内の状況
A1 A2 A3 A4
A1: 修理前のラジエーターとマッチングケーブル(旧タイプの144MHz用は分解済みで写真には写っていない)。 A2,A3: 給電部ケース内部の模様。円偏波切替付きはプリント基板とリレーが入っている。 A4: 手持ちの比較的新しい(ほとんど未使用で約15年経過？)430MHz8エレメント八木のラジエーターが全く同じだったので、破損して修理不能のラジエーターの代替えとして使用することにした。
このラジエーターはフォールデットタイプなので同軸ケーブルが接続されている端子間の抵抗は0.0Ωのはずである。
ここで0.1Ωまで測れるデジタルマルチメーターで端子間の抵抗を測った。1本が0.1Ω、1本が62Ω(変動)、後の5本は1～4Ωであった。上写真のA2は測定不能。上写真のA4の代替えラジエーターも2.8Ωであった。
このタイプはアルミリベットが4カ所あり,その部分で接触抵抗が発生しる模様。0.1Ωのエレメントもあるので経時変化で高抵抗になったものと推測した。
従って,このアルミリベット部分を全て取り去って,M4ネジ止めとすることにした。
2．分解
アルミリベットをφ8ドリルでカシメ部分を取り去る。次にφ4ドリルでリベット芯部分を取り去る,深さ約5mm程度すると開ける力が軽くなり,内部のリベット頭が取れて,カランと音がしたら終了する。
φ4ドリルが途中で曲がってしまうことが有るので注意して開ける。（ボール盤で開けると曲がりにくい）
A5 A6 A7 A8
A5: 全てのアルミリベット部分を全て取り去ったらエレメントをケースから抜く作業を行う。ケースとエレメント先端を持って,少しねじって固着している状態を解放する。エレメントが動いたら,A5写真のようにケースを上に持って,木の棒(丸,四角20mm程度)でエレメント先端の曲がった部分を叩くと抜けてくる。
A6: 上記でエレメントがケースに固着して動かない場合やエレメントが抜けてこない場合は,潤滑油を使うと良い。
特にLS BELL HAMMER(ベルハンマー)と書いて有る潤滑油は良い。(高価！3,000.-？)
A7: 全てのエレメントをケースから分離した。洗濯石けんで綺麗に洗う。(旧タイプは別途加工済み)
A8: ケースのアルミリベットを取った部分をφ8ドリルで穴を大きくする。ドリルがケース樹脂に食いつくので十分に注意する。
エレメント外側と内側をエタノールで清掃し外側をサンドペーパーで,内側をφ6程度の棒ヤスリで磨く。
実際に使うときは,エレメントの穴がφ4で開いている方（写真右）を上にしてケースに入れる。
3．エレメントの組立
A9 A10 A11 A12 A13 A14
A9: エレメントをケースに付けるイメージ断面図を示す。エレメント外周に真鍮(ニッケルメッキ)のパイプ（スペーサー）を通して、ショートバー又はラグ端子をネジ止めする。エレメントにM4四角ナットを入れてボンドで固定する。ケースのφ8にスペーサー(φ6,φ4,5L) を入れて,ショートバー又はラグ端子をM4×15なべネジで留める。
A10: スペーサー(φ6×φ4×5mm、ヒロスギネット、廣杉)。 A11: M4×8mm四角ナット(モノタロウ)。
A12: M4四角ナットをエレメントに入れてネジ位置をエレメントの穴に合わせて上からM4×10なべネジで仮止めする。
ナットとエレメントの上側の隙間にφ1程度の銅線をコ字にして入れる(5D-2V芯線はφ1.2、S-5C-FB芯線はφ1.0)。
ボンドでナットを固定する(エレメント外側にボンドが出ないこと,出たら固着していらニッパーで切る)。
A13: ナットが入ったエレメントをケースに入れる。
A14: φ8穴にスペーサー(外径φ6,穴φ4,長さ5mm)を入れてショートバーを M4×15なべネジにスプリングワッシャーを入れて固定した状態。ラグ端子は下側の端子に付ける(スペーサーを入れた状態)。中央左側の穴から同軸ケーブルが入る。ラグ端子側がアンテナの前方になる。ケースにはラグ端子側とショートバー側に樹脂のリブの違いがある。 ラグ端子及びショートバーは今まで使われていたものを再使用したが、腐食して使えないものは、1mm厚さの銅板で同じ形にして作った。端子間抵抗値は全て0.0Ωになった。
★Qマッチ＋位相遅延同軸ケーブルを再利用及び新規製作する
1．旧Qマッチ＋位相遅延同軸ケーブルの調査
Q1 Q2 Q3 Q4
Q1: 旧タイプのマッチングケーブル(Qマッチ＋位相遅延同軸ケーブル)、上側が430MHzQマッチ、下側が144MHzQマッチ＋位相遅延同軸ケーブル。 Q2: Y字金具内部、浸水して腐食している、SWRは良いがロスが多いので使用しない。 Q3: N-R部分、清掃したが芯線部分の腐食は取れなかった。 Q4: 偶然に半田付け不良を見つけた、特性を測定中のデーターから片側が断線していると推測してよく調べたら、左写真の中央の左上から来ている芯線が浮いているのが見える。再半田付けしたら回復した。SWRは正常になったが浸水により同軸ケーブルのロスが多いので使用しない。 新タイプのマッチングケーブルは浸水した形跡が無く,コネクターも光っているので再使用することにした。
2．旧タイプのマッチングケーブルの新規製作
別表1． 今まで使われていたマッチングケーブルの同軸ケーブルの長さを測定した。
Qマッチ部分は5C-2Vを想定した。位相遅延同軸ケーブル部分は5D-2Vを想定した。（文字が見える同軸ケーブルもあった）
とりあえず,測定した長さと同じ寸法でマッチングケーブルを作ることにした（左表の右側2列）。
ただし位相遅延同軸ケーブルは200mmから230mmに変更した。（新144MHz既設と同じにした）
M1 M2 M3
M1: N-Rコネクターに5C-2Vを2本半田付けする。 M2: 430MHzQマッチケーブル。 M3: 144MHzマッチングケーブル。（片側はQマッチケーブルに位相遅延同軸ケーブル(5D-2V)を継ぎ足した） 上記のマッチングケーブルは防水対策はまだしていない。
3．Qマッチの5C-2Vと位相遅延同軸ケーブルの5D-2Vの接続詳細（継ぎ足し部分詳細）
Q20 Q21 Q22 Q23 Q24 Q25
Q20: Qマッチの取り付ける銅板は0.5mm厚35×60mm程度 又は M3×50mmネジ×2本。コネクターの所から同軸ケーブルが折り曲がらないようにすれば良い。 Q21: Qマッチの5C-2Vの先端。 Q22: 芯線を半田上げして5D-2Vと平行にする。 Q23: 芯線同士を半田付けする。 Q24: 裏側に半田が廻っていることを確り確認する。(芯線が折れないように細心の注意が必要)
Q25: 5D-FBの芯線絶縁の白い樹脂を割りを入れて半田付けした所に入れる。(5D-2Vより5D-FBの芯線が太い。無ければ5D-2Vでもよい)
Q26 Q27 Q28 Q29
Q26: ブチルゴムテープNo.15(日東シリコーン製)を薄く巻く。 Q27: 両方の同軸ケーブルの外皮を被せ合う。 Q28: その上から半田を薄くのばして半田付けする。 Q29: 外周をヤスリがけしてφ10以内にする。
Q30 Q31
Q30: 内径φ10×60mmのアルミパイプを被せる。両方の同軸ケーブルが少し細いのでビニールテープを巻いて太さを合わせる。 Q31: ブチルゴムテープNo.15(日東シリコーン製)を巻く。
Q32: ビニールテープを巻いて完成。
修理が完了したラジエーター。旧,新で2組。
防雨対策は未完。
アンテナとしての組立は,新コロナ自粛解除待ち！（栃木<>埼玉）。
★Appendix
1．このオスカーハンターの144MHz12エレメントは旧タイプと新タイプのエレメント長、エレメント間隔、ラジエーター寸法は全く同じに作られている。しかしマッチングケーブルは上記の 別表1．のように同軸ケーブルの長さが違っている。
また430MHzのマッチングケーブルも旧タイプと新タイプとでは違っている。（アンテナ部分のエレメント長、エレメント間隔、ラジエーター寸法等は未調査）
そのためにマッチングケーブルを計算値と比較するとかなり違った値になる。
と言うことは、マッチングケーブルとアンテナが相互に補完している模様なので、とりあえず既設の寸法で作って特性を確認して、必要によって調整、補正する。
旧タイプのオスカーハンターの144MHz用マッチングケーブルの位相遅延同軸ケーブルは200mmを230mmとした。
これで実際にエレメントを付けてみて、どのようになるか検証したい。
2．一部分が抉れたラジエーターエレメント
手持ちの比較的新しい(ほとんど未使用で約15年経過？)430MHz8エレメント八木アンテナのラジエーターが全く同じだったので、破損して修理不能のラジエーターの代替えとして使用することにした。
3．ラジエーター単独の性能測定のためにUバランを作って取り付けた。2020/5/25
Q51 Q52 Q53 Q54
Q51: Uバランの接続図。同軸ケーブルの編組はアンテナエレメントに接続されていない不思議な接続。これで平行／不平衡の変換とアンテナインピーダンスを1/4にする。300/4=75Ω。従ってSWR1.5程度。 Q52:作ったUバラン。 Q53:取り付けた状態。 Q54:2個揃ってUバランを付けた。
Q55 Q56 Q57 Q58
Q55: 前後80mmでクロスに取り付けた。新規に作った144MHz用マッチングケーブルを接続してSWR等を測定した。 Q56: SWR特性。 Q57: RX特性。 Q58: 数値、Xが14.2Ωになっているのがチョット気になるが！。測定のアンテナアナライザーは直結した。（地上高2m）
円偏波特性 2020/5/26～27
3D-2Vで作ったQマッチの位相遅延同軸ケーブル長は200mmより250mmが良かった。
計算値：(300/145.0/4)-0.08=0.43724m, 3D-2V短縮率0.67, 437.2×0.67=293mm
293mmにして250mm は85%となる。最適値(差=0)は？
（クリック拡大）
4．ラジエーターの単独測定 ↓ 2020/5/13
⇑T1 ⇑T2 ⇑T3 ⇑T4 ⇑T5 ⇑T6
この測定の目的はアンテナとしてオープンやショートが無いか調べる目的で測定する。
シミュレーション等で300Ωになっているアンテナを測定する場合は必ず「校正」した同軸ケーブルで測定しないと測定値が大きく違ってくる。
T1:フォールデットダイポールのラジエーターだけのシミュレーションを行った結果である。No.2は原本のままのシミュレーションである。Rは当然 フォールデットダイポールなので303.230Ω、jXは28.304と少し誘導性である。No.1はjXの誘導性を打ち消して共振状態にする容量38pFを加えた値である。 T2:,T3: Aラジエーター(前方)のRX特性である。 T4,T5: Bラジエーター(Aより80mm後方で90°でXにした)のRX特性である。
T6: 測定状態の写真。A,Bラジエーター共に大きな違いはなく,またシミュレーションとも大きな違いはない。(X=jXは測定する周囲環境,地上高等によって大きく変動する)
4－1．↓測定のためにラジエーター単独のインピーダンス（フォールデットダイポールのために約300Ω）を50Ωに近づけるために,1.5D-2V(1/2λ)のUバランを入れてラジエーターのインピーダンスを1/4にする。（300/4=75Ω=SWR1.5ぐらいになるはず。このUバランは144MHz12エレメントの時は使用しない）↓ 2020/5/14
T7 T8 T9 T10
T7: 1.5D-2Vを680mmを折り曲げてケース内に入れる。 T8: 80mm間隔で前後し90°に取り付ける。 T9: 上側(A赤)のSWR特性。 T10: 下側(B黄)のSWR特性。いずれも周囲の環境により1.2～2.1変動する。
5．円偏波の軸比を測定した
T11 T12 T13 T14
T11: 送信側、直線偏波面を1回転45秒程度の早さで回転させて最大値と最小値からその差を求める。この差が小さい方が良いとする。 T12: 受信側,地上高3m。 T13: オスカーハンターに使われていた旧マッチングケーブルの測定グラフ。測定中に時間経過と共に受信レベルが低下した。30分間で3dBμ程度。 T14: 新規に作ったマッチングケーブルの測定グラフ。測定結果は旧,新共に非常に良い結果となったが。！
位相遅延同軸ケーブルの長さは、旧マッチングケーブルが195mm、偏波切替リレーが入ったマッチングケーブルは240mmだった。新規製作マッチングケーブルが288mm。旧,新マッチングケーブル共にレベル差は2.3dB,2.4dBと差に差がなかった。植木が伸びてきて電測の障害になってきた。（電測は冬に！）
屋外での信号源としてAA-1400「8」を使用した。 送受間は11m。出力は-20dBmで強すぎるので摘便 アッテネータを挿入する。今回は20dB。
受信機はIC-R8600のdBμを使用した。また記録は2チャンネル,ボルテージレコーダー(VR-71)を使用した。
クロスする2本のラジエーター(フォールデットダイポール) の前後距離を変えて差を求めた。↓ 2020/5/15
T15 T16 T17 T18 T19
145.0MHzの1/4λは517mmであるが,最も良い間隔は450mmとなった。(さらに1cm単位で追い込むと差0が有るかも！)このアンテナの後ろ側に144MHzのアンテナが横向きにあったがエレメントが影響したかどうか？
位相遅延同軸ケーブル部分の旧マッチングケーブルが195mm、新規製作マッチングケーブルが288mm違いのヒントは得られなかった。
ただし、計算上の距離より短い距離に最良点があるとすれば、周囲の環境(エレメント等)が有ると空間の距離が短くなる可能性もあるのか？
さらにオスカーハンターの実物では,必ずしも50ΩでX=0とは限らないのでQマッチ＋位相遅延同軸ケーブルの長さを変えることによって最良点を決めている可能性もあり,この先は全てのエレメントを付けて確認調整することにした。
別の機会に位相遅延同軸ケーブルの長さを刻んで差 0 ポイントを確認したい。ここでは,新規製作マッチングケーブルを使用することにした。
Z1 Z2 Z3 Z4
Z1: 上記のT15～T19の最大と最小の差をグラフにした。これによると1/4λ計算値(517mm)より約85%あたりが最良ポイントとなった。
さらに検証が必要である。上記の288mmを0.85倍すると245mmとなり、上記の偏波切替リレーが入ったマッチングケーブルの240mmに近い値となった。もう一度正確な測定をする予定。 Z2: 435MHz6エレメントクロス八木のエレメント距離を1/4λを基準に5%ずつ短くして測定した。
－10％程度が最良となった。 Z3: 435MHz6エレメントクロス八木の位相遅延ケーブルを1/4λを基準に5mmずつ短くして測定した。－13％程度で最良になった。 Z4: 145MHzクロスラジエーターで位相遅延ケーブルを1/4λを基準－16％(250mm)と－30％(200mm)で測定した。
このデーターを総括すると、
距離、同軸ケーブル長共に計算値より10～15%短いところに最良値がある模様である。Qマッチケーブル長も関係があるか不明。
6． 参考のために435MHzのデーターを示す。(同軸ケーブルによる位相遅延)↓ ↓ 2020/5/18
使用したアンテナは以前に垂直偏波と水平偏波の受信データーを取得したアンテナを使用した。このアンテナは垂直と水平が3.5mm前後していて3D-2Vに換算すると5mmとなる。これを計算に入れて3D-2Vを位相遅延同軸ケーブルとし,5mm間隔で切り刻んで電測した。ただし同軸ケーブルの長さの定義が先端の剥きしろを含めるかどうかを再検討中。
7．オスカーハンターのアンテナシミュレーションを行った。（144MHz） 2020/5/11
各エレメント長は取扱説明書に出ているが,エレメント間隔は現物を実測してもらった。
ただし、クロスした状態は設定が難しいのでシングルアンテナとしてシミュレーションした。
なお、クロスする交点が完全にエレメントの中心ではなくて、それぞれのアンテナが25mm中心よりズレているのでクロスにしたときは影響が生じると思われる。特に430MHzは大きいと思われる。
↓MMANAによるシミュレーション結果
⇑MM1 ⇑MM2 ⇑MM3 ⇑MM4
MM1: 各寸法のテキストデーター(現物の寸法)。 MM2: 計算結果、Rは50Ωよりかなり高い。Xはかなりマイナスで高い周波数で共振している。
従って145MHzではSWRも1.94と高い。ゲインは11.25dB(13.40dBi)となってメーカー発表12dBより少し低い。 MM3: SWR特性では146.5MHzあたりで最低になっている。 MM4: パターン特性図。ただし,ここではクロスするアンテナは無く,八木アンテナとして単独のシミュレーションをした。通常では90°でクロスするエレメントは影響しないはずてある。しかし,完全にエレメントのゼロポイント(中心)で2本のエレメントが交差するわけではなく,ブームの半径とエレメント取付金具分(25mmぐらい各エレメントの中心からズレている) がズレているので,その影響をシミュレーションに考慮する必要がある。(設定が面倒)
今回はSWRを1.5以下にするためにディレクターD1の位置を変更して何度もシミュレーションした。（経験的にラジエーターRaとディレクターD1の距離を大きくするとRは低くなり,Xは＋方向になるはず）
発売1984年より前にどの程度のシミュレーターが有ったか不明である。(1980年にはPC-8801で軌道計算等していた)
↓その結果のシミュレーション
ラジエーターRaとディレクターD1の寸法140mmだったのを210mmに,70mm前に移動したら上図のよな満足できる特性になった。
実際にはクロスするエレメントが有るので移動可能か現物で検証する必要がある。
左側写真は蓋を開けた状態。左から来ている芯線らしきものが浮いて見える。
Nコネクター芯線と導通していない。同軸ケーブル先端とは導通あり。ここだ！！
真ん中の写真は芯線をNコネクター芯線に半田付けしたところ。
右写真は両端に50Ωを付けてた時のSWR特性、少し低いがほぼ正常になった。
P33では145MHzでSWR2.0とは分岐のNコネクターで片側になっていたので
75Ω1/4λ同軸ケーブルの先端に50Ωが付いたため100Ωと計測されてSWR2.0と表示された。Q4で片側の50Ωが半田付け不良で付いていなかったのが良かった？！。
失敗は次につながった！
11．144MHzと430MHzの周波数の違い、空間と同軸ケーブルの違い、ダイポールと6エレメントのアンテナの違い、共振周波数の違い、インピーダンスやリアクタンスの違い、測定方法の違い、軸比が最小になる周波数の違い、大地反射の影響、その他の違いや影響等々が影響している可能性があると考えられる。「アンテナ工学ハンドブック」「円偏波アンテナの基礎」等には、90°を実現する具体的な記述はない模様で、一般的なアマチュア無線向けの書籍には「クロスする2本のアンテナを1/4λ前後にずらす」、「クロスする2本のアンテナの片側に1/4λの同軸ケーブル(電気長)を挿入する」と記してあるのみである。位相遅延同軸ケーブルを1/4λ計算値(172×0.67=115mm)で周波数を変えて電測してみたい。
12．．左側のM3ねじの右側の矢印がM3タッピングねじの頭の切れた残骸。
このタッピングねじは相手が金属の場合は良いが,樹脂(たぶんABS)の場合は摩擦が大きくねじが樹脂に固着して動かなくなった模様。溝の入ったタッピングねじなら良かったと思う。
ここは「目からウロコ」のようにエレメント周囲の樹脂を取り去ってエレメントに直接ラグ端子を付けることにした。ただし右写真のようにエレメントの損傷が激しい。
13．番外編
左写真の左下の同軸ケーブルをネジ止め中にM3タッピングねじが折れてしまった。
その5mm隣にφ3穴を開けてM3×20mmなべねじで留めた。エレメントは5mm短くなった。M3×25mmなべねじがアンテナの特性に影響するかシミュレーションした。
左表のNo.1はM3×25mmなべねじがない特性。No.2はM3×25mmなべねじがある時の特性。僅かに共振周波数が高くなるが影響はない。この部分は別途M4なべネジとナット止めに変更した。
14．旧Qマッチ＋位相遅延同軸ケーブルの分解チェック
⇑P29 ⇑P30 ⇑31 ⇑32 ⇑33
P29: オスカーハンターのマッチングケーブル。青矢が位相遅延同軸ケーブル(50Ω)との接続点。 P30: 内部は乳白色のコンパウンドが充填されていた。 P31: 内部の拡大。接続部は約8mm。 P32: Qマッチの分岐部分のN型コネクターは蜘蛛の巣で汚れている。この部分をアルコールで何度も洗浄したに内部の白色樹脂が見えてきた。 P33: 清掃後のN型コネクター。拡大して見ると芯線受けがまだまだ酷い汚れが取れていない。この状態でQマッチの両端に50Ωを繋いだ時のSWR2.0(145.0MHz)だった。SWR最低点は223MHzでSWR1.1となった。これが正常かどうか不明。
また、円偏波測定中にレベル変動があった。やはりこの部分は全て新規製作にする。（特にこの古いタイプの144MHzは汚れが大きい）
2020/05/26
15．旧,新オスカーハンターに使用されていたマッチングケーブル（同軸ケーブル）の寸法を示す。
使用している同軸ケーブルは、5C-2V及び5D-2Vと思われる。(ただし,古144MHz D200は不明？ )
寸法は正確に測れないので誤差は±5mm程度はある。
Qマッチ及び位相遅延同軸ケーブルは短縮率が大きい5C-2V及び5D-2Vを使用すると短くできる。
なお,位相遅延同軸ケーブルの長さは1/4λとなっているが,実際には1/4λより短いところに最適値がある模様で,概略の測定では15～20％短縮する必要がある。別途詳細な測定を含めて検討予定。
2020/05/29
16．左図は同軸ケーブルの接続シロ(同軸ケーブルの編組等を取り除いた部分)が同軸ケーブル長に対してどのような影響を与えるか調べた。
1/4λ又は3/4λ共振周波数の変化率を同軸ケーブル長に換算して算出した。
その結果、445mmの先端を16mm編組を取りアルミ箔を残した状態では4mm減の441mm相当。
445mmの先端を16mm編組とアルミ箔を取り去った状態では8mm減の437mm相当になった。
従って、芯線だけの長さの50%が同軸ケーブル長に相当とするのが適当と考える。
例えば,同軸ケーブル長200mmの先端を20mm剥いたら,同軸ケーブル長は190mmとして短縮率を掛けることになる。これは,5D-2V等もほぼ同じ傾向になった。
2020/05/31
17. 上表を具体的寸法にすると左表となる。
18．144MHzマッチングケーブルの試作
2020/05/31 ↑P51 ↑P52 ↑P53 ↑P54
上記の「同軸ケーブルの端末処理寸法」を考慮して作った144MHzマッチングケーブル。短縮率は全て0.67として計算した。
両端の端末に50Ωを付けて測定したSWR特性。2～5mm程度短い感じ。帯域は非常に広い。
なお,実際のアンテナは純抵抗50Ωではないので取り付けてから別途対策する予定。
19. 430MHzマッチングケーブルの試作 (1/4λ長では短いので3/4λ長にしている)
マッチングケーブルの全長325mm、345mm、362mm の3種類を用意しましたが、結局は計算値の362mmを使用することになりました。
325mm、 345mmは両端末に50Ωを付けてSWRを最低にしたものです。しかし144MHzでは正確に動作しましたが,435MHz帯では50Ωを付ける誤差により最終的にはアンテナに付けて確認することになりました。またアンテナもR:50Ω,X:0Ωには出来ていないので最終的にはアンテナに付けて確認、調整となりました。
20．シャワー試験
ケースにφ3穴が4個開いていて雨が入らないかシャワー試験をしました。
(ダイヤモンド社のアンテナもラジエーター部のプラスチックケースに同様の穴が2個開いている)
穴を上向きにしてシャワーを掛けると水が少し入った。側面から掛けると表面張力で水は入らなかった。
（集中豪雨なみの強さ）
ケースを上向きに付けることは無いので直ちに雨が入る状態ではないことが確認できた。
しかし,CALSATでフリップモードにすると45°上向きになるので,再度45°で試験したい。
CALSATのフリップモードは想定外か！
ここから組立及び測定
21. 144MHzの組立及び測定 2020/10/12～
144MHzオスカーハンターの2組のラジエーターを交互に付けてSWR等を測定しました。
少し違いは有りますが特に問題ないと思います。マッチングユニット部分は全て新規に作ったものです。
エレメント長、間隔等は変更していません。
アンテナを2m長の塩ビパイプで上向きにして測定しています。
アンテナの特性を調べる場合は周囲とバックは1λぐらい、フロントは10λ以上の空間が必要です。
ビームアンテナは上に向けると比較的簡単に測定できます。
22. 430MHzの組立及び測定 2020/10/13～
430MHzは新と旧がありますが新型を偏波切替を取り去って,マッチングケーブルは異常ないようなのでそのまま使いました。
SWRは図の通りで,いろいろ問題がありそうです。幾つかポイントがありますので,ぼちぼちやります。
新型を偏波切替器を取り去ってそのままマッチングケーブルを使いました。これは上記の 19.430MHzマッチングケーブルの試作と比較すると約20mmぐらい短くなっています。これは偏波切替器によって長くなった分を短くしているとも考えられます。435.0MHzより高い周波数でマッチング(443.5MHz)しているのと一致しています。旧型のマッチングケーブルは 19.430MHzマッチングケーブルの試作品(362mm)とほぼ同じなのでこれで測定してみたいと思います。
23. 19.430MHzマッチングケーブルの試作品(362mm)を取り付けて測定しました。
↑ 435MHz±20MHzのSWR ↑ RX ↑ 435.0MHzの値
マッチングケーブルが長くなって共振点は435.0MHz近くなってきました。しかしまだR:58.6Ω,X:7.6と共に高く共振点もインダクタンスを含んでいます。第一ディレクター(D1)がラジエーター中心から100mmだったのを118mmにすることにします。ブームに穴を開けることになりますが実行します。なお、この118mmにする件はJA1WNR局がエレメントをスライドさせながら最適値を求めたものです。TNX
24. 各D1を前方へ18mmずらす。
↑ 18mm前方にずらした結果 ↑ RX ↑ 435.0MHzの値
435.0MHz±5MHzのSWR
とりあえず おわり
なお、144MHzは全く同じ物がもう一本あります。また430MHzは旧タイプ(偏波切替なし)が一本あります。いずれも時期をみて組み立てたいと思います。
JA1CPA