10/15 3.5M帯への拡張検討をしました。
7Mのﾄﾗｯﾌﾟｺｲﾙと延長エレメントを追加する案です。
スミスチャートによる設計を使って値を導いてみました。
10/18 10通りのシュミレーション
数々のボビンや所有する巻き線材料をシュミレーションした結果
具体案が絞れました。
左右のエレメントが何ｍ延長可能か測りましたら５ｍ程度でした。
また下記の３案を見ると、４．５ｍとすればコイル長も
ＰＥＴボトルに収まり、例え、エレメント長が多少伸びても
対応可能のようです。
延長エレメント長/ ﾄﾗｯﾌﾟｺｲﾙ＆幅/巻線必要量/7M共振ｺﾝﾃﾞﾝｻ
-----------------------------------------------------------------------------------
４ｍ 43.3μH 46T 96.6mm 5.7mx2=11.3m 11.6PF
◎ 4.5ｍ 34.4μH 54T 113.4mm 6.6mx2=13.3m 14.6PF
５ｍ 27.6μH 66T 138.6mm 8.1mx2=16.3m 18.2PF
使用ボビン：塩ビパイプVP30(外径38φ)
使用銅線：１．２φ（被覆なし）
水引ポリエチレン線０．９φと平行巻
この計算通りに完成するかは未定です。
スミスチャートでの設計の様子（クリックで拡大）
ほか、Ｅｘｃｅｌを使って各種計算を行いました。
 |
10/21 ７Ｍ用トラップコイルに製作に着手しました。
巻き線が１．２φと言う事もあり、手首が痛くなってしまいました。
後日、コンデンサ（３Ｃ−２Ｖ）を取り付けて共振させてみようと思います。
 |
ボビンに使用する塩ビパイプ（VP30、３８φ）の 穴開けや寸法の型紙です。 長さはカバーのペットボトルに合わせ155ｍｍとしました。 |
 |
ようやく巻き上がったコイルです。 ５４巻で、34.4μＨの予定でしたが、片方が５５巻でした。 巻き始めと終わりが疎巻な状態なので この際、５５巻きに揃えて巻直しました。 銅線は２．５ｍ長だったので２個所で繋いでます。 共振させるコンデンサの予定は14.6ＰＦです。 同軸長は14.5ｃｍかどうかは分りません。 コンデンサ用の同軸ケーブルは3.5Ｃ−２Ｖしかないので それを使ってみます。 |
 |
カバーとして使うペットボトルに収めたイメージです。 ボビン長は155ｍｍでしたが2ｍｍ程短い感じが します。 ボトルを２ｍｍカットしましょう。 |
10/22 ７ｍトラップコイルの調整
共振周波数の目標は 7.10Ｍｈｚと思っています。 もしくは、7.12Ｍｈｚあたりです。
（後日、7.130Mhzとしました）
 |
3Ｃ−２Ｖ同軸コンデンサは２０ｃｍ（２０ＰＦ）から始めてみます。 |
 |
自作ディップメータに周波数カウンタとオシロスコープで 共振周波数を調整しました。 同軸コンデンサは２０ｃｍの状態では 6.508Ｍｈｚで共振でした。 試しに２ｃｍのカットで約300ＫＨアップしました。 最終的なカットは3.5ｃｍで、7.06ＭＨｚあたりに共振です。 （正確にはＲ側：7.06882Ｍｈｚと、Ｌ側：7.06245Ｍｈｚ） 同軸はボビン内に押し込みましたが、まだ２ｃｍ飛び出していて 終端をシリコン塗布で固まったら更にねじ込みます。 たぶん、周波数は多少、上がる筈です。 （既に同軸をボビン内に入れて、５０ＫＨｋｚアップしてます） 巻き線にスーパーセメダインを塗布したので、固まった後に 再度、共振周波数を微調整します。 |
 |
共振周波数のピークを観測します。 だいたい、ピーク時にで５ｍＶ/P-Pが目安で見えます。 |
10/23 コイルの共振周波数の調整を行いました。
同軸コンデンサで苦戦です。
目標周波数を誤まってました。 ７．１３０Ｍｈｚ の筈が、７．３００Ｍｈｚで計算してしまい
同軸をカットし過ぎました。 仕方なく反対側の方を細工してなんとかしました。
同軸コンデンサの長さは158ｍｍと微妙な長さになってます。
周波数調整はコイルの幅調整（疎密）でも可能ですが、なるべくインダクタンスは
大きくして、後ろの延長エレメントを短くしたいと思いました。
この後、同軸コンデンサの露出部分にシリコンを塗って、後日、組み立て予定です。
あとはコイル幅で無理無理、周波数調整しかありません。
目標は７．１３０Ｍｈｚです。
↓コイルにはスーパセメダインを塗って固定しました。（少しべたつきます）
10/24 ７Mトラップコイルの取り付け（その１）
午前中にコイルの共振周波数が整ったので取り付け作業となりました。
周波数はR側：7130.53Khz、Ｌ側：7131.25Khz。
今までの7Mエレメントの先に付けますが、いろいろ修正が必要です。
とりあえず、延長エレメントは5.5ｍから始めます。(予定は4.5mです)
取り付けは難航し、南面だけでしたがコイルは接続してますが横になってます。
試しにSWRを見ようとしましたが、７Mは2.0以上。
3.5MはSWRが悪すぎて保護回路が働いてるのかパワーは出ません。
ダミロードに替えるとちゃんとパワーは出ますので故障ではないようです。
続きは明日です。
10/25 コイルの不可解と設計ミスが発覚！
ここに来て以下の３点の不具合発覚です。
１）トラップコイルのインダクタンスの見積もり違い。
コイルの巻幅が狭いのに気が付きました。
内側の巻き数５４回の部分を見ると巻幅が９９ｍｍしかありません。
１．２φの銅線と０．９φの水引線の平行巻ですから
(1.2+0.9)x54=2.1x54=119.7mmの筈でした。20mmも短いのです。
逆算すると、巻き線間隔は0.63mmしかありません。
これにより、インダクタンスは見積もりより大きくなってるようです。
と、言う事は延長エレメントはもっと短くなる感じでラッキー？
とは行かず、次の設計ミスで、それは怪しくなりました。
２）スミスチャートでの設計ミス
当初、延長エレメントは4.5ｍの予定でした。
これはExcelシートの計算式に余計なインダクタンス(9.5μH)が入った
ままでした。 9.5μHと言うのは一般的な７Mトラップの事で、これで
計算すると延長エレメントは８．６ｍ程になりました。
長すぎるので、別の計算をする時に計算式に残ったままでした。
削除して再計算すると、延長エレメントは4.5ｍではなくて5ｍ以上に
なってしまいます。
求めたコイルのインダクタンスも9.5μH分、小さくなってました。
３）トラップコイルの線間キャパシタンスの存在の見落とし
やけに、同軸コンデンサが短いのです。
トラップコイルの同軸コンデンサを外して共振周波数を観測しましたら
18.01Mhzで共振しました。 これから約2.1PFが存在します。
見直しにより、延長エレメント長は、１）によりマイナス方向で、２）によりプラス方向の
修正なりました。
もろもろ、計算し直すと、延長エレメントの長さは４．５ｍではなく多少長い４．７ｍ
付近になるのではと思っています。
こればかりは実際にアンテナを完成してみないと何とも言えません。
10/26 ＳＷＲが無限大！？
3.5Ｍの拡張工事は終了しました。
21Mと7M共用のエレメント先端に予定通り7Mトラップコイルと延長エレメント
4.5ｍが繋がった状態です。
しかし、3.5Mを送信すると保護回路が作動するのかパワーが出ません。
微かに電波が出てるようですがＳＷＲメータの左右の振れは僅か数ミリだけ
振れてますが、それも左右で逆転しています。
これは、ＳＷＲが無限大と言う事でしょう。
他の４バンドのＳＷＲを測りましたが大きな変化はなく正常です。
７Ｍはヒゲを左右で２０ｃｍ伸ばしたので、その影響だけで出てますが
想定範囲内です。
ちょっと、今後の対策が見つからない状態です。
何が起きてるのか不明です。
7Ｍを調整して、延長レメントを折り返して見て様子を見てみます。
ページが大きくなったので別ページに移ります（その2）
アマ無線のページに戻る