自立型MLA

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キャパシター部と   給電部の一体化
三角帆型MLA

伸縮ホイップを使ったMLA

伸縮式のホイップアンテナを使い、逆三角型のMLAを作りました。三脚に取り付けられるようにして設営が簡単にできるアンテナです。上側の一辺はミノムシクリップをつけたワイヤーで構成しています。

リンクコイル5Tでシンプルな構成に

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ホームセンターで15×2×995mmというアルミ板を見つけました。軽くて程よい柔軟性があります。繋げればループになるのではと思い、製作を始めました。

このアルミ板を3本繋ぎ合わせて直径1m弱のループとして使います。
接続部はビス止め2本で行います。移動運用での使用を考えていますので分解・組み立てが容易にできる構造とします。
一方のアルミ板にタップを切り、ビスを取り付けます。他方のアルミ板にはそのビスがちょうど入る位置に穴を開けておきます。アルミ板を繋げてループにしたとき、テンションのかかる側ではないビスを蝶ナットで締め付けて固定します。(写真参照)

基台としてアクリル板を使います。この基台にカメラの三脚に接続するための金具を取り付けます。また、この基台にMLAの給電部とキャパシター部を組み込みます。(写真参照)

リグとの接続は
BNCコネクタを使いました。
キャパシタは
260pFのポリバリコンを使いました。
給電は
FT37 #43のトロイドコアをエレメントに通し、リンクコイルでBNCコネクタと接続しています。このリンクコイルの巻き数は使う周波数によってSWRの値に影響してきますので、スイッチをつけて4Tと7Tを切り替えられるようにしています。

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コンパクトな運用設備

7MHzを運用するための設備です。とっても簡易なMLAとQCXminiを使っています。電源は単四型Lithum × 3本。自作のパドルでの運用です。こんな設備で交信できた時にはとてもハッピーになれます。
片手に乗るGoBagに収めて持ち運べるようにしています。

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とっても簡易なMLA

3mmΦのアルミ線をRCAコネクタで受けるようにするととても小さくまとめることが出来ます。モノバンド仕様になるのですが、キャパシタもポリバリコンではなくトリマーを使えばさらに小さくすることが出来ます。
QCXminiと合わせて使うように、40m、30m、20mバンドのとっても簡易なMLAを作りました。ケースに入れたものも作りましたが、アクリル板を細工して構成したものも作りました。アクリル板はヒートガンで熱すると容易に曲げることができ、コの字型に整形してBNCとRCAのコネクタを取り付けています。予めアナライザを使ってバンドに整合するようトリマーを調整しておきます。移動先などでは、これにアルミ線を差し込み、ほぼ円形になるようにアルミ線を伸展するだけで運用をすることができます。


このアンテナを部屋の天井に吊るし、QCXminiで2W出力のWSPRを運用しました。BV7、BM2、KFS,、JJ8、KA7、JS1などの局からレポートがあり、距離的には2000kmから8000km届いているようです。

ループにするエレメントの長さを210cmとすると、
40mバンド では 約200pF  30mバンドでは 約100pF  20mバンドでは 約50pF 程になります。
そこで、このMLAに使用するキャパシタは次にようにしました。
40mバンド用  100pFトリマー + 120pF   給電部のリンクコイル 7T FT37 43
30mバンド用  100pFトリマー + 47pF   給電部のリンクコイル 6T FT37 43
20mバンド用  70pFトリマー         給電部のリンクコイル 6T FT37 43

RCAコネクタを使う

3mmΦのアルミ線はRCAコネクタの穴に具合よく刺さることに気づきました。測って見るとRCAプラグの太さが3mmΦだったのです。そこでMLAのキャパシタと給電部を入れたケースに2つのRCAコネクタを取り付け、MLAを構成してみました。簡易的ですがこれなら脱着が容易でコンパクトにまとめられます。

キャパシタは260uFの受信用ポリバリコンを使用しました。給電部はFT37#43のトロイドコアで6Tの巻き数にしました。エレメントを取り付けてアナライザで測定してみると7MHzから28MHzまでほぼ使えるくらいのSWRで整合していました。一番SWRが低いのが14MHzでした。よく使うバンドに依ってこのリンクコイルの巻き数を調整すると良いと思います。

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これもEFHWチューナーからのリメイク。
7MHz専用のMLAでキャパシタには120pFのコンデンサを抱かせたトリマーを使っています。エレメントの片方をケースに直付けして、他方はターミナルを介して取り外しができるようにしました。SWRのインジケータもそのまま活用しています。
簡単な改造なのですぐできると思っていたのですが、思わぬ沼に嵌まってしまいました。動作が不安定でどこかに接触不良があるようでした。その個所を探すのに丸一日かかってしまいました。試行錯誤で当初のものから大分変ってしまいました。エレメントにつけたY字端子を圧着したのですが、その接触面が荒かったことが原因のようでした。
一体化したMLAですのでコンパクトにまとめることが出来ます。GoBagに収めるには便利です。

Re メイク

 以前作ったEFHW用のチューナーをMLAの給電部とキャパシタ部へと作り変えました。
エレメントには2.1mのアルミ線を使うことにします。7MHz~24MHzでは整合を得ることが出来ましたが、3.5MHzでは整合しませんでした。そこで、3.5MFz用にアルミ線を2本繋ぎとし、ポリバリコンに200pFを噛ませることで整合が得られました。
 もとのチューナーにはSWRインジケータが組み込まれていましたので、これも動作するようにしました。MLAでは整合がクリチカルでわかり辛いのですが、受信ノイズが最大になるようにキャパシタを調整することでほぼ整合がとれていると表示してくれます。
 アルミ線の結合には蝶ねじを使ってビス止めにしましたが、この蝶ねじが行方不明になりやすいのです。そこで、アクリル板に取り付けてストラップでアルミ線に結び付けておくことにしました。

100均のアルミワイヤー

上掲のキャパシタと給電部を一体化したものに100円均ショップで手に入れたカラーアルミ自在ワイヤー(3.0mmφ、2.1m #11番手)をエレメントとしてMLAを組んでみました。
10MHzから28MHzまでのバンドで使用可能なSWRを得ることが出来ました。アルミワイヤーは軽く、柔らかいので扱いやすく、小さくまとめることも出来ます。何より安価なのもうれしいです。

もう一つこのアルミワイヤーを使うことのメリットは、そこそこの太さがあり、つなぎ目がないので電気抵抗が小さくなることです。MLAもコイルの一種と考えるとQをとるためには導通の良いものをエレメントに用いる必要があるようです。

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出力インジケーター

MLAの調整でその周波数で整合が取れたかは受信ノイズが最大になったことで概ね知ることが出来ます。インジケーターがあればより安心です。そこで、出力に応じて明るさが変わるLEDインジケータを考えました。
トロイドコアを使った給電部に小さなトロイドコアでピックアップをしてLEDを光らせます。ここでは方向性結合をさせていますのでトロイドコア巻き線の向きが影響します。もし光らなかったら逆向きに通過させると光るようになるでしょう。LEDの輝度によって抵抗値を調整する必要があるかもしれません。私は1kΩを入れました。

ピックアップコイルにはFT23#43のトロイドコアを使っています。QRPでの使用を想定していますので、10ターンの巻き数としましたが、3Wでの使用では整合が外れてもLEDが暗く点灯することがありました。巻き数を5ターンまで減らすことで、整合が取れたときだけ点灯するようになりました。

整合が取れていない時にはLEDは光りませんが、整合が取れると明るく光るので電波が出ていることを視覚で確かめられます。

キャパシタは260pFの受信用ポリバリコン
トロイドコアは FT37 #43
巻き数は 5T 要調整

リグ直結のMLA

キャパシタ部と給電部を一つにまとめ、BNCコネクタも取り付けてリグに直結できるMLAを作ってみました。エレメントはFケーブルの片割れです。手持ちの部品を寄せ集めて即席で作ったものですが、ちょうど完成した時コンテストが行われていて、リグに取り付けたとたんさまざまな局が聞こえてきました。キャパシタを動かすと雑音が急に大きくなり整合が取れたことがよくわかります。ものは試しと呼びかけをしてみましたがコールバックは得られませんでした。それでも、受信はしっかりできるようです。こんな簡単なアンテナでも楽しめそうです。

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中間に端子をつける

パラコードを使ってMLAを伸展

ワイヤーを使って小さくまとめられるMLAですので、伸展にも出来るだけ機材を使わない方が携帯に便利です。そこでパラコードを使って手軽に伸展する方法を考えました。
パラコードの途中にバタフライノットで輪を作っておき、その輪の中にMLAのワイヤーを通します。パラコードを木々の枝など移動先の構造物を使って水平に張ると逆三角形のMLAが設置できる構造です。

ワイヤーエレメントの工夫

 給電部と一体化したキャパシタに取り付けるワイヤーですが、その長さによって整合の取れる周波数が異なります。そこで、1本のワイヤーの途中に端子を取り付けることで複数の長さとしてエレメントに使えるように工夫しました。
 元の長さは3.3mのワイヤーです。これで7MHzで整合を取ることが出来、SWRも低い状態になります。しかしこのままでは高い周波数ではSWRが高くなり、整合が取れません。そこで、2mの位置に中間の端子を取り付けました。これによりエレメントを3通りに使うことが出来ます。
 両端の端子を使うことで
3.3mのエレメント
 中間の端子と端の端子を使うことで
2mのエレメント1.3mのエレメントに使い分けることが出来ます。1.3mのエレメントでは28MHzでもSWRが低くなり整合をとることが出来ました。中間の端子を使った場合、使わないワイヤーがあるのですがアナライザーでの測定では特に影響は見られないようです。
 このワイヤーを使うことで広い範囲での整合が得られます。ワイヤーですので小さくまとめられ携帯に便利です。現地の枝などを使ってアバウトに設営することが出来、取り敢えず電波を出すことが出来ます。ただし、効率はあまり望めません。

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スライドスイッチでキャパシタを付加する回路を付ける

同じくスライドスイッチでリンクコイルの巻き数を4回と7回で切り替える

給電部をエレメントのどこにおいても同じように機能することがわかりました。そこで、キャパシター部と給電部をまとめてしまえばMLAの構造がシンプルになります。
エレメントはしっかりした輪にする方が効率が良いようですが、多少歪なループでもそれなりの動作はしてくれるようです。そこで、エレメントはその場の状況に合わせて伸展するとして、ワイヤーを使い、キャパシタ部と給電部を一体化したものと組み合わせることとしました。
エレメントの長さ(大きさ)によって整合する周波数が変わってきます。3mのワイヤーで7MHzでも整合点が見つかりました。しかし、この長さでは高い周波数での整合点がしっまりと取れません。使う周波数に応じてエレメントの大きさを変える必要があります。ポリバリコンにコンデンサを並列に付加することでより低い周波数に使えるようになります。また、給電部のリンクコイルは周波数によって変わりますので、整合がしっかりできるよう調整する必要があります。

移動運用の装備一式

ループを作るためのアルミ板が一番大きく(長く)なる。
次が三脚。給電部とキャパシタを搭載した基台。この二つを更にコンパクトにしたいのだが・・・
リグはQCX-mini。イヤフォーンと自作のパドル。
電源は18650のリチウム電池3本(オレンジのポーチ)
アンテナ接続用の同軸ケーブル

単純にループの大きさを大きくする方が放射効率がよくなるのではと考えました。そこでエレメントの長さを手持ちのワイヤーで8.35mのものを作りました。しかし、これを輪の形にするのは困難です。いろいろ考えて、ヨットの三角帆の形にして実験しました。
アナライザーで測定すると3.5MHzと7MHzで整合が取れることがわかりました。どの程度の効率があるのか数量的に測る手はずがありませんので、実戦で確かめました。庭先移動で給電点は地上高1mほどでした。すぐ近隣の局と繋がり、更に移動局にも声を掛けましたがなかなか繋がりません。それでも、3エリアの移動局とコンタクトを取ることができました。効率についてはまだよくわかりませんが、電波が出ていることは確認できました。コンパクトで設営も楽なアンテナですので実戦で確かめていきたいと思います。

曲がりのテンションを利用して1本のビスだけで締め付ける

3mm厚のアクリル板で基台を作り、三脚に取り付ける。