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20210310 Checking out the cables

430 MHz 他の給電線として使用している8D-SFA-Lightとコネクターと半田付けの3点を確認する。

本日は風が強かったので、同種ケーブル総数4本のうち、まずは2本をアンテナから外し、絶縁抵抗値とSWRの2点を測定した。

まずは室内側に 50Ωのセラミック抵抗(20W) を以下のように接続。

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#1 430MHz Loop Ant.に取り付けてあったケーブル

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絶縁抵抗値は1000 MΩ級なので問題なし。

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↑ 436 MHz 以上だと、そもそもこのケーブルでは怪しくなる。

↓ 433MHx周辺で50Ωに近くなる周波数は以下の4つ。

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# 2 430 BC Ant. に使用していたケーブル

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絶縁抵抗値は1000 MΩ級なので問題なし。

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↑ 430 MHz band で使い物にならないレベル?

考察

#1はまだ良いとしても、#2の数値が悪い理由は何か? ケーブル長はどちらもさほど変わらず、25M>L>20M

現在使用中の残りの2本に、新規1本を加えた、3本をさらに測定し、この2本と比べてみる必要がある。

さらにコネクターを取り付ける前のSWRも測定する価値がある。

ちなみに7MHzで SWRを測定すると、とんでもなく高い値になってしまう。そういう物なのか? それとも何かを考えていないためなのだろうか? さて。。。

追記

以下の3点に答えがあると思われる。

  • 抵抗器は無誘導抵抗器を使用する
  • ワニ口クリップなどを途中にかまさない
  • ケーブル長は測定しようとする周波数のλ/2の整数倍とする

20210225 WHAT TO DO NEXT

やってみたいことが多すぎて、さて何から手をつけるべきか、ここで一旦立ち止まって整理する。

  • 1アマ受験
    → 受験勉強サイト
    → 過去問題集どれがいい?
  • 2×8 同軸ケーブル切替機の自作
  • 7MHz, 14MHz, 50MHz の 3 DP antennas の同時運用プラン
  • A longwire ant. for 1.8MHz & 3.5MHz
  • 430 Transverter + IC7610M
    → 申請が先?
    →自作部品
  • 430 アンテナ直下型 pre-amplifier
  • 現行 single loop ant. の dual 化、サイドブームの自作
    → 材料は概ね揃っている
  • 430 Twin delta loop ant. 自作
    → 予想重量は少し重ためか?
    → the gain of a twin delta ant. is the same as dual loop antennas?
  • 430 5/8λ- x5 or x8 ?   GP ant.
    → 自作か? 6段?
  • Moxon ant. や Quad qubical ant. , Swiss quad ant., Magnetic loop ant., Hex. loop ant., Kantenna, Hentenna などの研究
  • FM ant. + rotator
  • video cams 増設
    ? 必ずしも上でなくてもいいのでは
  • 7MHz ダブルバズーカ ant.
    → NVIS – Dipole ant.- Double_bazooka ant.
  • 3.5MHz DP ant. 20m x 2 = 40m
  • 3.5-24MHz G5RV ant.
  • A vertical multi-bands HF ant.  カプラー、チューナー、有無両方
  • DX commander 方式の multi bands λ /4 vertical HF ant. 自作
    DX Commander’s shop site
  • CW 電鍵
  • Weather reports
    here
    換算

20210219 TUNING THE 7MHz DP ANT.

快晴のアンテナ日和& A day of charging vitamin-D 。

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昨日のDP技術の整理を受けて、7MHz DP ant.を屋上で調整。

まず、給電点hを数メートル下げてみたところ。SWRの底が全体に上がってしまう。そこでhを環境限界まで上げてみると、SWR下げとなる。一方、その間は共振周波数が下げ方向になる。

この状況を踏まえ、まずはhはmax高、地上高約20m、屋上高10mに設置。

次は空中線の長さ調整。末端を折り曲げ処理することで15cm程度を縮め、ベントした先の張りも強めに設定、以下のSWR & Impedance を得る。

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で、シャックに戻り、listening mode。昨日と異なり、エリア1及び周辺エリア局が強力に入るようになった。これはNVISになっていると言っていいのでは? ということは屋上面 h = 10m = 4/λ という話のようだ。遠方のエリア4の島根局も入るが、昨日よりは弱い。

長野市の善光寺エリアの局と59-59で実QSO。

ということでしばらくは、NVIS mode で様子を見ることにする。

——–

その後、色々と教えてくださる先輩たちに伺ったところ、NVIS というのはコンテクストにもよるかもしれないが、500km くらいのエリアでの概念で、日本列島をある程度カバーしてしまうとのこと。電波の放射パターンというより、電離層のコンディションの時間変化や日変化により、関東エリアが入るのか、北海道や四国・中国地方が入るのか、という話ではないか? リファレンスとなる別のvertical ant. を立てて、切り替えてみてどうか、という実験が必要ではないか、とアドバイスを受ける。

確かに、1日たって聴いてみると、入ってくるエリアが異なっている。

なるほど、そういうことか!

11m の λ/4 の wire ant. を立てよう!

  • ground radial 20本
  • 釣竿のマウント方法
  • 絶縁ステーホルダーの切り出しと釣竿の接続法

が必要技術(要素)となる。カプラーもオートチューナーもいらない。

——–

ところで、Comet のこのアナライザーは重たいので、そのまま屋上などの現場に持ち込むと、手が滑って落とした時のダメージが大きいことが予想される。

メーカーからは専用のソフトケースが販売されているが、なんと約6千円もする。

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そこで千円くらいで代用品がないかなと探していたら、ホームセンター(hardware store)で、バリスティックナイロン製の汎用ソフトケース(約千円)を発見。

ドンピシャではないので、まずは不要な部分をカット。そして、メーターガラス面のカバーとして、バリスティックナイロンの生地などどうかなと検索してみると、これが結構いい値段なので、その案は却下。で、ぼろぼろになったジーンズをカットし、カバー生地とすることにした。

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↑右部分はカット。

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↑底部分。

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↑ケースに入れると、メーターとコネクター部分が、ガッツリはみ出る。

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↑使用時はこんな感じ。一見、中心からのベロが邪魔そうだが、日射の強い時は日除けになり、表示画面がみやすくなるという副産物も。

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↑デニムとケースは強力マジックテープで。

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↑もろジーンズ。

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不使用時はゴムバンドで生地をとめる。

いずれ安いバリスティックナイロンが手に入ったら、その時は生地を交換すれば良いかなと。

20210218 DP ANTENNA’S RADIATION ANGLE / NVIS & DX

DP ant. の垂直方向の電波の放射パターンは、以前やった、NVIS の項でも関係する話。その後、参考書も仕入れたので、この7MHzのDP ant.で少しおさらいと情報の整理する。

まずは良き参考書。

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1985年 初版
1992年 第12版

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第2章のアンテナ理論の著者は

JH1DGF 吉村裕光氏
ちなみに総務省のデータベースを調べてみたところ

2021-02-18 17.50.00-1

今はこのCallsignでは誰もおられないようだ。。。
さて本題。

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h = 4/λなら全体に出ていくが、2/λだと指向性が出てくる。それを詳細に step-by-step で表したのが以下だ。

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NVISでいくなら、給電点を低く、4/λ以下にすべきことがわかる。反対にDXなら、2/λ以上が必要だ。

さてここで問題は、hは地面からなのか、それとも屋上面からなのか、という話。

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直接的には屋上面からと考えるのが妥当なのだろうけれど、実際の建物の形状、周りの環境を simulation software に計算させなければ、よくわからない。そして計算させたとしても、全ての要因をデータとして入れることもできないので、最後はそれでQSOしてみて、聞こえたか?届いたか?という実測が本当の答えなのだと思う。

7MHz の場合、λ=300/7 = 42.8m
λ/4 = 10.7m だ。

今の給電点は地面からは約15mで、屋上からは約5m。

さあ、QSO してみよう!

 

20210217 DP DP & DP ANT.

ルーフタワー、合計3本を整備。

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中央タワー

HF Bulan for DP ant.  For 7MHz to 50MHz band
A rotating 430 MHz single loop ant. with seven elements
A rotating 430 MHz biconical ant.

奥タワー

A V/U GP ant.
HF DP 用の滑車

手前タワー

HF DP 用の滑車

14MHz や 21MHz、7MHz と順次試す。7MHz は全般にQSOの成績が良い。

マルチバンド化にあたって

  1. 一つのBalun でマルチバンド
  2. 複数のBalun を用いてMono band x N で実現
  3. A longwire ant. + ant. coupler
  4.  A longwire ant. + automatic ant. tuner

などが次の検討項目になるのだが、さて。。。

と、その前に、DPで短縮せずにどこまで下がれるのかをざっくり計算。

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建物の形状や環境を考慮すると、

  • 3.5MHz band は a bent DP でそのまま行ける!
  • 1.8MHz は loading coil で短縮せざるをえない

これはまずは 3.5MHz でやってみるべきだろう。

 

20210125 Dipole antenna ver.2.0-3.1 for 430 MHz band

先日、思うような成績が出なかった、ロッドアンテナを使用した430MHz帯ダイポールアンテナの改良版。Version 2。

前回の評価としては、430のλ/2に対して中央部分のコネクターの芯線側とシールド側の構造上からくる長さの違いが影響しているのかも知れない、という仮説を立て以下の改良を施した。

↓写真にある、中央部のコネクター3点を取り外し、ロッドアンテナだけを用いる。

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↓これは試作品なので、マウント部材は加工しやすい合板を用いる。後、M型コネクター1個使用。

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↓必要機材一式。

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↓全長30cm程度でSWRが下がる。それと、芯線側のロッドアンテナを他方より3.5cm ほど長くした方が成績が良い。これはなぜだろう??

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で、CQを出し、足立区局と2.5W でQSOが成立。RS report は 55-55。ひとまず成功。

考察:

  1. 両サイドの長さが異なる方がSWRが下がるのはなぜか?
  2. 他のアンテナ、例えばデフォルトの豚のしっぽや5/8λロッドアンテナ、Loop antennaなどと比べてどうか?
  3. Portable 性を上げるためには軽量な NanoVNAが欲しい。
  4. アンテナをカメラ撮影用の三脚にマウントしてみたい。

—–

Ver.3  その後、マウント部品の整備した。

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↓水平のブームを伸ばし、左にバランスのためのおもりを配置。

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↓延長ブームは蝶ナットで着脱式に

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↓雲台とのクロスマウント部。

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↓その辺に転がっていたジャンクのマウント部品を転用して。

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↓雲台の詳細。

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Ver. 3.1 ロッドアンテナを折りたたんで、仕舞い寸法を小さくできるように改造。

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20210116 Setting the loop antenna for 430MHz band

先の430MHz band 用の Loop antenna、Biconical antenna, Video cam それに Rotator を伸縮マストのトップに設置した。

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↓丁度、航空機が通過。成田空港から離陸し上昇中。右シルバーは伸縮ポールの一部。左オレンジはステーの一部。

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↓これらのアンテナを下から全景で捉える2台目のビデオカム。

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↓シャック内のモニタ画面(昼間)。PCモニタ画面ではなく、テレビ信号の画面なので、スマホで撮影すると画面がにじむが、実際にはにじまないスッキリした画面。

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↑モニタ画面。赤丸印は池袋サンシャイン60ビル。北西方面。

↓池袋サンシャイン方面のリアル写真。

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↓位置関係は以下で把握できる。

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↓池袋サンシャイン60のアンテナ群。リアル写真。

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↓小石川消防署のアンテナタワーのステージ。立派な設備。実に羨ましい(笑)。リアル写真。

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↑モニタ画面。新宿&渋谷の西方面。中央は共同印刷の新ビル工事現場。

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↑よく見ると、中央にかすかに見える超立派なアンテナタワーが気になる(笑)ので調べてみる。リアル写真。

↓あった!市ヶ谷の防衛省だ。おそらく日本一クラスの堅牢なアンテナだろう。

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↓トップの麦わら帽子かUFOのような部分はレーダーコーンか? これが当局の屋上から見えていた部分。

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↓モニタ画面。赤丸印の中に東京スカイツリーもある。南東方面。

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↓東京スカイツリーのリアル写真。

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↓モニタ画面。別の Video cam から、アンテナのトップをモニター。オレンジの吹き流しも時々映るので、おおよその風向と風力をリアルタイムでモニターできる。

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↓夜間モニタ画面。

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↓夜間モニタ画面。北北西方面。赤丸印は池袋サンシャイン60。

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↓夜間モニタ画面。西から西南西方面。新宿・渋谷方面。

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↓夜間モニタ画面。赤丸印は東京スカイツリーで、東方面。

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↓夜間モニタ画面。アンテナトップ部分。この映像写真はビデオカムからの赤外線を受光していると思う。

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20210109 Rotational Loop Antenna for 430MHz Band with a Video Cam

できた!

来週は2アマの試験があるのだけれど、現実逃避型工作は楽しい。

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↑ループアンテナを片方に、そしてバイコニカルアンテナとビデオカムを右方向にセットし、それをローテーターに直付けした状態。これをそのままそっくり、伸縮ポールのトップに被せる形で設置する。

↓バイコニカルアンテナとビデオカムの取り付けベースは余り合板。横ブームの十字部分の左右前後のバランスを見ながら適当に配置。

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↓カメラの下部からの様子。

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↓ローテーター部分。

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↓十字金具はループアンテナに付属していたシングルサイドブームパイプのものを流用。今回は反対側にカメラを取り付けるため、ダブルサイドブームパイプが必要になる。外径25mmφアルミ管をモノタロウで購入し、金のこで切り出し、ドリルで穴あけを行う。

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↓カメラの取り付け部分はあまり板とサドルバンドと呼ばれる安価な半円形の金具を使用。これだけだと滑るので、ネジをぶち込み回転を止める。隙間はゴムとグルーガンで埋めておくが、これは気休め程度。

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↑夜間は赤外線を放射するが、遠くのビルまで届くわけもなく、あとはやってみてどんな景色を見せてくれるか、と言う話。

20201218 Some items for next projects

 

 

いろいと。

(1) PRC 製(中古)釣竿2本

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説明文には新品とも中古とも書いていない。で、評価コメントを見ると「着いたら中古だった。騙された。」とあったので、最初っから中古が来るものと思って注文。予想通り傷モノだけれど、構造は壊れてはいない。これだけでも宝くじに当たった気分だ(笑)

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しかも表面の印刷は1800,18M とあるが、これも評価コメントで 13.5M だったとあるので、承知で注文。要はPRC製の表示は皆、嘘だと思えってこと。同じ商品なのにロゴの位置がずれているなんてことは、とてもかわいい誤差の範疇だ。

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(R) の意味、わかってない。冗談の一つか。

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まあPRC製ってトコトンいい加減だってこと。

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とは言っても 13.5 M クラスはマトモなメーカーでは出していないので、超軽量級のアンテナ線で、ロングワイヤーアンテナに挑戦をするとしたら、使えるのではないかと思い、2本、購入。

(2) ソ連軍用のクラシカルなロータリースイッチ

8 ways クラスのアンテナ切換機ってとても高価。そこで自作しようと思う。メインの部品はしっかりしたロータリースイッチ。この分野ではソ連軍の放出品がイケてるらしい。購入した中古品は8回路2接点のもの。2枚構成なので、1枚で言えば4回路2接点。

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確かにヘビーデューティ。で、これを一部改造。まずは切換盤を一枚外す。

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望みは 8 ways なので、1回路8接点に改造する。まず、接点の金属を3箇所カット。12接点のうち、3接点は使用しない。残ったのは9接点で、これを1 接点対8接点のスイッチに変更する。下の写真は赤丸とNr.7 が導通している状態。

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上の中央のリングが4つに別れているので、下のように裏面にワッシャーを半田付けで導通させる。

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で、完成。

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ケースは後ほどお店で物色の予定。

(3) タイトバリコン A variable capacitance

タイトというのはメーカーの名前?と調べて見たら、そうではなくて、電極を保持する絶縁体に磁器(ステアタイト)を使用した、と言う意味でした。ステアタイトについてはこのサイトが詳しい。高周波用に向いているとのこと。

エアバリコンの一種で、ステアタイトを使うとタイトバリコンと言う。可変コンデンサーをさす英語は a variable capacitance 。

アンテナカプラーを自作するための部品として中古で入手。

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容量を計測してみると180pF 近辺をさす。思ったより少ない感じなのだけれど、さて??

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追加。以下は可変コンデンサの技術資料

可変コンデンサの『種類』

 

(4) Fukazawa’s light weight rotator

JK1MVF 深沢氏製作の超軽量ローテーター。同氏のブログはこちら。重量は防水処理後で860g。これはどう考えても最軽量級だろう。伸縮マストの上に取り付けるには、最低限の堅牢さと軽さの両立が必須ゆえ、これを選択。

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下の写真、塩ビ管の中に取り付けられているモーターはPRC製とのこと。

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深沢氏のブログから写真(下)をお借りするのだが、内部はこんな感じ。なんと初期値はグリスがほとんどさされていないため、わざわざ分解して適切なグリスを施してくださっているとのこと。妥協しない日本の職人魂は間違いなく世界1だ。我々は素晴らしい国に生まれて生活していることを実感させられる。

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回転軸部分に防雨処理を施す。使用部材は500ml ボトルと自己融着テープ、それにホットグルーガン。

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(5) Fukazawa’s light loop antenna with seven elements for 430MHz

これも深沢氏製作の超軽量430MHz loop antenna with seven elements. 総重量約700g。シングルループ用の横ブームを除くと、約500g。軽い!

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これは左ウイング用だが、将来的には右ウイング用も手に入れ、2分配器は自作して、Dual 構成にしてみたい!

SF映画的だがループアンテナをアレイにすると地球防衛軍っぽいメーサー兵器の絵柄になる。

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またはゴーストバスターズのレーザー銃 X 4。

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ま、だから、4個並べて方位&仰角ローテーターに載せたら、かなり秘密兵器的な絵柄になる。430のアンテナとして意味あるかどうかは別にして、ロマンはたっぷりあると思うのだが、さてさて???

と、思ったら、似たようなことをやられている方がおられた。7K1XXS の志賀氏。う〜ん、すごい!

(6) A Dipole Antenna for 430MHz

自作アンテナのリジェンド、杵淵氏の記事に刺激されて挑戦。

まずは部品全景。

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T 字BCNコネクタの一つの芯線部分およびロッドアンテナの1本の芯線部分を削除。

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一部を半田付け。

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完成して Handheld トランシーバー付ける。

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一応、使えるかなというレベルにSWRを調整して実戦投入したところ、受信は弱いがなんとか入るが送信はテンでダメ。エレメントの総長が短いのに対して、使用したT字コネクターの水平部分が結構長く、もろもろ左右バランスが悪いためかもしれない。特に芯線側が。ロッドアンテナなので、そこは調整してみたが、思ったような成績にはならず。残念!

ん〜ん、まぁしばらくいじってみて、何か知恵が出てくるのを待つとする。。

でも、430 のダイポールって、ほのかなロマンを感じるなぁ。。。

(7) ローテーターのポジション把握カメラシステム

安価でもそこそこの堅牢性のあるシステムは何かと思案。アンテナの方向や状態を完璧に把握したければ、そのビデオ画像を撮ることだ。安さ、軽さ、耐候性、多台数、ハンディ性(カタカナのhandheldの意味ではなく、便利な、という意味)、などが必要条件だ。

車載用、ドローン搭載用、建物のセキュリティシステム、WiFi、ネットワーク、同軸ケーブル、太陽光電池駆動、等々、検討項目は多岐におよぶ。しかし、やはり

雨を含む耐候性があって安価な物といえば、今は、PRC製のセキュリティカメラ。解像度にもよるがカメラ1台が2千円から3千円で買える。で録画は必要ないが、マルチチャンネルビデオ信号を1本のHDMIケーブルでモニタの1画面に複数の画像を表示できるので、とても便利(ハンディ!)だ。

1台のカメラは可能であれば回転軸に付けることが出来たら完璧になる。人間の目で見て見慣れた景色のその方向に向ける以上の精度は無いから。もう1台のカメラはローテーターとアンテナの全体像が入るように設置すれば、何かのトラブルを素早く視認できる。

20m 程度のline と WiFiがあるが、どうせ電源line は必要なのだから、全て line で行く。

で、選択はこれ。

ZOSI 230万画素 防犯カメラセット 2台セット ミニ4CHレコーダー モーション検知録画 スマホ/パソコン遠隔監視 屋内外設置

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このカメラ一個の重量は、上の写真以外に必要な取り付け台や取り付け金具も含めて、約400g 。

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20201211 A telescopic rotatable antenna mast for 430 must be possible!

無線屋さんで聞いても、「430 で回転できて垂直方向に伸縮できるアンテナマストは、テレビ局の中継車でも無い限り無理だねぇ」と言われる。

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まあ、そうかも知れない。

でも、そこをなんとかできないか、と考えるのが楽しいところ。

まずなぜ、「回転」と「伸縮性」が同時に欲しいのか?

  1. 指向性アンテナを使うなら回転させなければ1方向だけなので面白くない。それに加えてベストポジションを探すべく、さらに無指向性アンテナであっても、XY座標を半坡長分は移動させたい。
  2. 34 knots 以上の風に耐えるにはアンテナマストを下げる事が最大の防御策。100 knots 超でも耐えうるヘビーデューティーマストをRadio Amature で構築しようとする考えは、私の常識にはないです。伊勢湾台風は165 knots だったし! ちなみに、私は風にはとてもチキンなので 15 knots なら直ぐに下げる!(笑)

Metric Conversions 風速変換サイト

で、Plan-A を紙に描くと、、、

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これで、垂直方向の力を下に逃がし、継ぎ管(Mast-B) によりアルミ製伸縮マスト(CP-45) をローテーター管(Mast-A) に連結する。

どれくらいの高さ、アンテナ重さ、風圧、回転速度、回転の開始停止インパクトに耐え得るかは、実際に設置&調整することで、この環境でのスペックを「私の常識」で判断する事になるのだが、さて。。。