2022年08月15日

430MHz8エレ ヤギウダ性能測定2

一応完成した430MHz 8エレ ヤギウダアンテナですが、実際に設置しての使用となるとその設置方法によって性能への影響が考えられます。
すべての設置方法を想定することは難しいのですが、一般的に考えられる方法を想定して、ここではVSWRへの影響がどうなるかを比較してみました。
(当然指向性パターンへの影響もあると想定されますが、VSWRへの影響を抑えれば影響は少ないだろうと判断しています)
今回は、10パターンを測定しました。写真の右側の数値が、
430.02MHz 432.98MHz 438.98MHz VSWRminiの時の周波数/VSWR です。

VSWRが極端に悪くなるケースはありませんでしたが、共振点の移動が見られるケースもあり、以下の推奨取付が好ましいと思われます。

結論:樹脂製水平ブームを使用してケーブルはブームから離すことを推奨
NGケース:金属ポールへの直接垂直取付は、共振点への影響を含め推奨されない
※ 樹脂製の水平ブームを使用した場合、メインのポールが金属であってもその影響は軽微である。
  水平ブームでの金属ポールとアンテナの距離は、今回約40cmで測定。
  金属製の水平ブームでの測定は実施しなかったので影響は不明。
  ポールに直接垂直取付をする場合、ポールは樹脂製を使用し、ケーブルはポールから離す方が良い。
  Aがこのケースですが、共振点が低い位置になっています。(2共振点の可能性もあり影響は不明)

@ ファイバーポール 直接垂直取付 ケーブルはポールに沿わせる
IMG_1625.JPG 1.15 1.35 1.25 430.18/1.15

A ファイバーポール 直接垂直取付 ケーブルはポールから離す
IMG_1626.JPG 1.2 1.1 1.45 430.14/1.1

B アルミポール 直接垂直取付 ケーブルはポールから離す
IMG_1627.JPG 1.1 1.45 1.3 430.02/1.1

C アルミポール 直接垂直取付 ケーブルはポールに沿わせる
IMG_1628.JPG 1.1 1.3 1.3 436.6/1.2
 
D アルミポール 直接水平取付 ケーブルはそのまま垂らす
IMG_1629.JPG 1.2 1.15 1.45 433.5/1.15

E アルミポール 直接水平取付 ケーブルはポールに沿わす
IMG_1630.JPG 1.2 1.15 1.45 433.2/1.15

F ファイバーポール 直接水平取付 ケーブルはポールに沿わす
IMG_1631.JPG 1.2 1.15 1.45 433.18/1.15

G アルミポール 水平ブーム使用垂直取付 ケーブルはブームから離す
IMG_1632.JPG 1.25 1.1 1.5 433.16/1.1

H アルミポール 水平ブーム使用垂直取付 ケーブルはブームに沿わす
IMG_1633.JPG 1.2 1.1 1.5 433.10/1.1

I ファイバーポール 水平ブーム使用垂直取付 ケーブルはブームから離す
IMG_1634.JPG 1.2 1.1 1.5 433.10/1.1


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2022年08月03日

430MHz 8エレ 八木宇田アンテナ完成!

IMG_0051.JPG

構想から試作品まで相当な時間が経過し、その試作品から更に10か月あまりが経過してやっと完成しました。
試作品の製作経過は以下のBLOGになります。

http://blog.toshnet.com/article/189101335.html

当局自身が気が多くすぐに色々なことをやりたくなってしまって、なかなか完結しないことに大きな要因があるのですが、このアンテナに関しては JK1LSE OMに設計・監修をお願いし、成果が得られました。
普通なら、そこから頒布に向けた準備が可能なのですが、これ以外の頒布品の対応も増えてきてなかなか準備が整わないまま、またしても時間が経過してしまいました。
と言っても放っておくわけにはいかないので JK1LSE OMにも相談し、設計・監修のみならず、主要部品の製作、性能確認も行っていただけることになり、やっと前進することになりました。
OM殿のサイトは、「木工 Pocky」さんなのですが、今回は木工ではないものの製作、性能確認までをお願いするので「Pocky工房」といったところでしょうか!?(ご本人の承諾は得ていません)
さて、本題に入って、今回は430MHz 8エレからスタートすることにし、材料を手配して数台(5台)を先行試作し、バラつきを含めて前回試作の性能が得られているのかの確認を実施しました。
性能といっても、メーカーではないので正確な性能を測定する環境はありません。
今回も、前回の試作で実施した、SWRの測定、最大限実施できる指向性パターンの測定メーカー製品と比較した相対利得の確認を、当局手元に送っていただいた4台(1台はOM殿の手元に原器として保管)について実施しました。
この4台のバラツキが大きくなく所望の性能範囲にあるならば、同じものを頒布することが可能になります。
結論、今回の4台についてはSWR、パターン図、相対利得ともにバラツキが非常に少なく、今後同じものを製作し頒布が可能と判断できました。

まず、VSWRです。測定は、6m RG-58Uケーブル+IC-705のSWR表示値です。
実際の運用に近い条件で、Rigから見たSWRとしてみました。(JK1LSE 測定)
SWR.jpg
クリックして拡大してみてください。
結果は、運用帯域においてほぼ1.0と十分な性能となっています。
当局の環境においても、5m RG-58U+IC-9700のSWR表示値においても同等の結果が得られました。

次に、パターン図です。測定は当局のマンションのオープンベランダにおいて、
送受信アンテナ間隔 8.5m、アンテナ高さ(ベランダ床面から)3.8mで実施しました。
送信Rig:IC-9700(5W) アンテナ:SG9500 
受信Rig(自作電界強度計(AD8307使用)) アンテナ:今回試作品
測定様子は、 http://blog.toshnet.com/article/189101335.html 参照ください。

IMG_1498.jpg IMG_1499.jpg
No1             No2

IMG_1500.jpg IMG_1501.jpg
No3             No4

パターン図は、No1〜No3が酷似しています。No4は若干違いますが、傾向は似ているといっていいでしょう!
メインロープの受信レベルは、いずれも0dBとなっており、FB比は、20dBが確保されています。
パターン図、ゲイン、FB比ともにバラツキは少ないといえると思います。

435_6ele特性.jpg
このパターン図は、前回試作時の設計データでMMANAによるものです。
実測は10度おきの測定のため、デイップとなるパターンは比較できませんが、サイドロープはシミュレーションより抑えられているように見えます。
今回の測定は、前回試作の時と違って、送受信アンテナの給電点高さを合わせたので、比較的正確なパターンが測定できたのではないかと思っております。

肝心の絶対ゲインですが、測定の手段がないため今回もダイヤモンド製10エレ(カタログゲイン:10.96dB)と比較してみました。

IMG_1502.jpg
メインロープが潰れたような形になっていますが、送信パワーを上げると10dB程度までは受信レベルが上がるので、サチっているわけではありません。
測定が1dBステップなので四捨五入の関係で±0.5dBの誤差はあるかと思います。
こちらは、左右対称なパターン図になっていますが、サイドロープのレベルは比較的高いです。メインロープは狭くなっているように見えます。
ゲイン比較ですが、同じ条件でメインロープの最大値が同じレベルで測定されていますので、ほぼ同じゲインであると想定されます。
MMANAのシミュレーション値では、約1dB低い(8エレと10エレの差)値になっていますが、ほぼ同等となりました。先の記述通り1dBステップの四捨五入の関係で±0.5dBの誤差があり得ますが、結果としては目標通りの値が得られたといえるでしょう。

IMG_1489.JPG
今回測定の8エレ 4台と 比較したダイヤモンド製10エレ

アンテナの自作を行う上で、最近ではMMANAを使用してシミュレーションをしてから作るというケースが多いとは思いますが、その結果として実測を行い、シミュレーションとの比較において確からしさの確認まで実施するケースは少ないかと思います。
前回試作で、実測を行い確からしさの確認までは行いましたが、今回、同じものを複数台製作し、バラつきまでを見てみて、同じものが製作できるところまでが確認できました。
次は製作ロットが違っても同じバラツキ範囲で作れるかを、測定してみたいと思います。

今回作った5台の内、保管分2台を除いた3台は、データ付きでハムフェアにおいて頒布させていただく予定です。ご興味のある方は、ブース C-49 AKCブースへおいでください。
ただし、当局は2日目(8月21日(日))のみとなりますので、ご注意ください。
詳細は、http://pocke.tech/sell/ をご覧ください。(これから順次情報アップします)

何とか頒布までたどり着けそうなところまで絶大なるご支援をいただきました JK1LSE OMには心より感謝いたします。





posted by ja6irk at 18:10| Comment(0) | TrackBack(0) | QRP-HomeBrew