計測器キットの製作

July 2nd, April 10th, May 4th, 2000

 クラニシのアンテナアナライザーBR-200でSWRとインピーダンスを測定してみましたが、SWRやインピーダンスはアンテナ系の調整にとても重要な事が判りました.それなりに使える測定結果を得るためにも、ケーブルの長さがどうなっているのか、どこの部分で測ればどんな値が出そうなのか予想しておかないと、?????マークばかりで何をしているのか判らなくなってしまいます.

 145MHz以下はBR-200で満足なのですが、衛星などで多用している430MHz用のアンテナアナライザーを手に入れようとすると、既製品の高価な事に驚かされます.それでも、最近は既製品が売れているようです.しかし、BR-200はHFから2mまでの測定が出来るのに、その他各社から発売されている430MHzの測定ができる機種は430MHzと145MHz帯だけしか測定できないものしかありません.なのにHF〜2m用より値段が高い=数万円!!

寺子屋シリーズの袋 ある日、財布の寒さに高価なアナライザー購入を(ためらい)躊躇いながら、秋葉原をうろうろしていたら、寺子屋シリーズのキットに430MHz用のSWRメータやインピーダンスメーターを見つけました.FCZ研究所と言えば知る人ぞ知る、寺子屋シリーズの発売元.流石にやる事が違うなぁと感激しました.430MHz帯だけはかれれば良いのでこれ幸いと購入.合わせて約1万円以下なので、既製品の1/3とコストパフォーマンスでも満足です(精度は自己責任です).そんな経緯で実は苦手な電子工作に挑戦したのでご紹介します.


 まずは、調整も無く簡単そうなSWRメーターから製作開始しました.買う時は袋の中に何が入っているのか良く見えませんので、振ってみたり、押してみたりしてしまいます.これを見て興味を持った方も、きっとキットを買う時には中身が来になるでしょうから、写真で御紹介します.>>クリック>SWRメーター袋の中身

製作の注意点はとにかく配線を短くする事.パーツの足は自分の技術でできる限り短くハンダ付けしていきます.メーターの目盛りを付け替えますが、目盛り(文字盤)のSWRが大きい所に色を塗るついでに、自分のコールサインなど落書きしておくと良いです.

 次は、インピーダンスメーターですが...パーツが少ないけど...
部品の写真は>>クリック>インピーダンスメーター袋の中身

実は大変なのは中に入っている同軸ケーブルの長さと取り付け位置.少しずつ同軸ケーブルを切り詰めていくわけだが、いくらやっても満足行かない!! ハムショップで立ち読みしたキット製作ガイド本(タイトル不明)にも、このキットについて「調整には諦めも必要」とか何とか書いてあった.挙げ句の果てには、同軸だけ買ってきて切り刻んででも とことんやり直そうかと思いましたぁ...が、そこそこの調整で妥協しました.

おまけ!RFプローブ完成写真

調整は無線機が必要です.私はQRPのC-601を使いました.主に使う周波数で調整します.もちろん私は衛星用周波数が目的なので、436MHz附近で調整しています.そして、ついに、完成しました.

完成!! なかなかにコンパクトです.煙草の箱より小さいですね.これならばアンテナの給電部のコネクタにぶら下げて使う事もできます.

 使ってみて、

SWRはQRPで使えますので「テスト〜、本日は晴天なり、こちらは7K4iiN」としても、迷惑はかかりにくい.なにより、本体が小さくて軽いので、給電部に直接くっつけて測定できるので良いです.

インピーダンスメーターは、教訓を生かして、1/2波長のケーブルを作る事から始めます.片方にBNCコネクタを付けて、反対の端はショートしておいて、インピーダンスを測ります.インピーダンスが最小になる長さが1/2波長です.そして、コネクタを付けて、もう一度確認すればOK.これは使える.(以前ここで1/4波長と記載してしまいました.1/2の間違いです.訂正してお詫び申し上げます.)
ダイポールやフォールデットダイポールなんか作ってみて、インピーダンスを測定してみましょう.


BNCやMコネクターで実験ようのパーツを作りました. 寺子屋シリーズのインピーダンスメータに付属しているのはBNCの中に51オームのチップ抵抗を入れてあるものと、ショートBNCです.ただ真似するだけよりも一寸工夫して、BNCの中に可変抵抗を入れてみました.〜100オームと〜500オームを作りました.まずテスターで抵抗値を設定してから使います.36オームや300オーム、75オームなど何でも作れます.

精度を気にするほどの事はしないので... だいいち、今まではSWRが下がっていればよかったわけで、インピーダンスなんて事気にも止めていなかったのでは?だから、とりあえずは精度は気にしなくても大丈夫.絶対値なんていらないでしょう.


さて、このインピーダンスメーターをもっと楽しく利用するために、BNCのパーツを揃えてみました.50オームや75オームのダミーロードを買ってきました.いろいろな抵抗値を実験してみるために、小さな可変抵抗をBNCに仕込んだものは自作してみました.

道具
RG-62A/Uは特性インピーダンス93オームの同軸ケーブルです.アマチュア無線では50オーム、テレビでは75オームが一般的になりつつあります.でも、電波の位相などを使いこなそうとすると、様々な特性インピーダンスの同軸ケーブルが必要になってきます.特性インピーダンスを自由に作り込むことは無理で、また、世の中数メートル単位であれこれ色んな同軸が手に入るわけではありません.カタログから探して100mとか200m巻きで注文しなければなりません.CQ出版のベランダアンテナという本のJG1UNE小暮さんの記事に小柳出電器商会で93オームが買えたとあり、秋葉原のT-Zoneさんに聞いたり、秋葉原を捜しまわって、結局、小柳出電器商会でRG-62A/Uを奮発して10m買いました.メーカーに数百メートル注文するならば120オームや95オーム、任意のオーダーも可能のようです.ちなみに100m注文すると数万円です.お友達と共同購入する手もあるでしょう.

さて、私はまだ勉強中ですが、Qマッチというやり方があるそうです.1/4波長の稀数倍の長さの同軸ケーブルを使ってインピーダンスを変換していくそうです.そこで、1/4波長のBNCケーブルを50オームと75オーム、今回入手の93オームの同軸で作ってみました.基本的にはインピーダンスメーターを使って同軸の波長短縮率を考慮して長さを決めていきます.
1/4波長の長さでは末端を短絡した場合、インピーダンスが無限大になります.解放したときは0です.逆に1/2波長では短絡すると0です.やってみてください.無限大のポイントはわかりにくいので、ゼロポイントを探します.ですから1/2波長より1/4波長の稀数倍の方が作りやすいですね.くれぐれも切り過ぎに注意しましょう.
おや?ところで加工の為切ってみて判ったんですが、RG-62A/Uの断面って、パイプにルーズに芯線が入っていて、隙間に蔓みたいに螺旋のスペーサーが入ってるんですね.さて、こんな道具を使って、位相制御の確認実験とかお勉強します.


さて、いよいよ次はターンスタイルアンテナです.ターンスタイルアンテナって?例えばQuorum Communications, Inc.のTS-137みたいなもので、430MHz帯用に、またまたFCZ研究所の2エレメント八木プリンテナを2つ組み合わせてみようかと思ってます.完成したらここにレポートします(July 2nd, 2000発言).とりあえずFCZ研究所の寺子屋シリーズ190[430MHz]2エレメント八木宇田ビームアンテナプリンテナキットの中身でも見ておいてください.


ご覧いただきありがとうございました.
また、今までも、ご指導いただいた各局ありがとうございます.

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