XRQ技研業務日誌

ものづくりを楽しんでいます。日々の暮らしの中に面白そうなものを探しながら

クリップ・パドル

Clip Paddle

 梅雨に入ったとの報道があったのだが、梅雨前線はこのところ南の海上に下がったままで梅雨らしい天気になっていない。しとしと降る雨は情緒を感じながらも、鬱陶しさも感じるものである。雨が降らないのは嬉しい面もあるが、この雨で田植えができ、夏に備えての貯水量を確保するという面を考えると、雨が降らないと喜んでばかりはいられない。昔ながらの季節の移り変わりを味わいたいものである。

 移動運用をする時、荷物はできるだけ少なく、コンパクトなものが望ましい。私は電信での運用しかしないので、電鍵かパドルを持っていくのだが、それらはしっかりと動かないように固定しないと使いづらい。小さなパドルでは左手でパドルを保持し、右手で操作することになる。両手が符号を送り出す操作に使われてしまうので、記録を取ったりリグを操作したりを同時に行うことができない。パドルを右手だけで操作できるようにすれば左手を解放することができる。
 そこで、普段使っているマイクロスイッチを活用したミニパドルを固定する方法を考えた。これまで基台にマグネットを使い、鉄などに吸い付くようにしたこともあったが、まだ不安定であった。そこでクリップを使うことを考えついた。パドルは小さく、大きな力が加わるものではないので、ボードなどにクリップを深く挟めば、実用的な安定を得られるはずである。
 さっそく手持ちの部品などを探して作り上げたのが写真のクリップパドルである。クリップを大きくするほど安定が増すのだが、パドルがとても小さいので、それとのバランスでこの目玉クリップを使っている。見てくれをよくするためにローレットビスを使ってパドルとクリップを結合している。この大きさのクリップで6mmほどのボードを挟むことができ、パドルの操作では左手を添えなくても大丈夫な位の安定感は確保できた。
 お空もやっとハイバンドでも開けるようになってきた。野外での運用が楽しめる季節である。より快適に、より簡便に、より効率的に運用ができるよう、あれこれと工夫していくのも楽しい。そして実際に運用しながら改善していく。アマチュア無線の楽しさは、もの作りの楽しさと相まっているように思えるのだ。
 さて、次の野外運用はどこに行こうか。
製作記事

SOTA移動用MLA

MTR4B & MLA2B

 組み立て式でコンパクトに収納できるMLAを作りました。
 配線カバーを使ってMLAの輪を作っていたのですが、主に身の部分で輪を作り、結合に蓋の部分を使っていました。そのため、蓋の部分が結構余っていたのです。これを活用することにしました。配線カバーは長さが100cmで、蓋の外形で幅が13.5mmと16.5mmの2種類を使っていました。この2種類の蓋を合わせるとちょうど重ね合わせることができました。

 13.5mm幅の蓋2本と16.5mm幅の1本を使います。
13.5mmの蓋を40cm、30cm2本に切り分けます。(全部で40cm2本、30cm4本)
16.5mmの蓋を20cm2本、15cm4本に切り分けます。
16.5mmの蓋で20cmのものは給電部とキャパシター部の支持になります。
1.5mmの蓋で15cmのものは13.5mm、30cmと5cmを重ね合わせて接着します。全体の長さとしては40cmになります。(合計4本)

 エレメントになるワイヤーは2本平行になった電源用導線を102cm用意し、2本を切り離して使います。双方をつなぎ合わせてはんだ付けし、熱収縮カバーを被せておきます。この部分をトロイドコアの中を通して、給電部とします。また、両端はキャパシター部と接続してリング状にします。
 配線カバーの長さが100cm2本分ですので円周200cmになります。その中にエレメントを収納しますが、エレメントをキャパシター部を含めて200cmより多少長めにすることで、収納作業をやり易くしています。蓋の結合部に使った組み合わせ部分を広げることで、ワイヤーをしっかりと配線カバーの中に収めることができるからです。

 配線カバーを組み合わせ、エレメントを収納したら、結合部の重ね合わせ部分にインシュロックを取り付けます。スライドできる程度に締め付けておきます。こうすることで結合部が外れることがなくなり、収納するときにはこれをスライドすれば容易に分解できます。また、40cmのカバー以外のパーツがエレメントワイヤーで繋がれたことになりますので、組み立て手順が分かりやすくなり、紛失防止にもなるでしょう。

 組み上げた後、アンテナアナライザーなどを使って使用する周波数で整合するようにキャパシターの調整を行います。非常にクリチカルで、何度も繰り返す必要があると思います。一度調整しておけば、アンテナの形状を同じようにすればあまり大きく性能が変わることがないので、移動先で再調整する必要はないようです。

 できるだけ荷物を少なくして移動運用をする装備を考えてきました。電池を内蔵したMTR4Bとこのアンテナを直結すれば、同軸ケーブルも必要なくなり、とてもコンパクトな装備になりそうです。
製作記事

Simple SWR

Simple SWR

 緑が濃くなり、小さなサクランボを付けた並木の道を歩いていた時、キジバトに出合った。最近、キジバトは数を増やしているようでいろいろなところで見かけるのだが、この鳩には見覚えがあった。頭のてっぺんの羽根が立っているのだ。まだ幼鳥なのかも知れないが特徴のある顔である。我が家の庭で仏壇のお下がりのご飯を撒くと、どこからともなくやってくる鳩である。きょとんとした目でこちらを見ているが、鳩の表情はわからない。カラスは個人を識別するというが、鳩にはその能力はあるのだろうか。
 
 ワイヤーMLAの実験を続けている。同調点がシビヤなので苦労している。調整にグラフ表示のアナライザーを使うと分かり易いのだが、結構、重量がある。もっと軽量でコンパクトなもので表示できないかと考えていた。
 そこで試したのがSWR計をシンプル表示にすることである。QRP仕様とし、使う周波数帯に限定すること、また、大きなメーターではなくLEDやラジケーターという簡易メーターを使う方法である。
 表示器の入出力を直結とし、そのラインをピックアップのためのトロイドコアの穴に通し、コアに巻いたコイルから進行波(FWD)と反射波(REV)のデーターを取ることにする。この回路をアンテナ回路に挿入することで、多少の減衰は生ずるだろうが、目を瞑ることとする。運用時にもアンテナ回路のSWR状態を監視する機器である。
 まず、LEDを表示器として作ってみた。REVが消灯し、FWDが明るく点灯するよう調整することはできるが、REVの消灯範囲が結構広い。どこが最良点なのか見極めるのが難しかった。
 次に試したのがREVの電流をラジケーターで表示する方法である。LEDを点灯させる電流よりも小さな電流で動作するメーターである。全く振れなくなるようにすることはなかなか難しい。つまりMLAのキャパシター調整が微妙に出来るのだ。キャパシターの増減を何度もやりながらメーターが振れなくなる点を見出すことができた。LEDよりも使いやすいと感じた。
 ラジケーター表示の感度がよい分、大きな電流を流しすぎないよう注意が必要である。受信状態でMLAのキャパシターを調整し、雑音が一番大きくなりように調整しておくとREVの電流も小さくなっているはずである。そこからさらに最良点に追い込んでいくためにこの機器を使うようにする。
 EFHWなら20mから9mの長さが必要なのに、MLAでは直径70cmほどの輪に電波を乗せて送り出すことができる。放射効率ということではあまり電波の飛びを期待することは出来ないが、MLAの利点はコンパクトで、ワイヤーアンテナに比べて周囲の影響を受けにくいことである。予め調整して車に乗せておき、現地でそのまま吊せば、即、運用可能だ。その際の微調整の補助具として、この機器を活用したい。

ワイヤーMLA

30mBand WireMLA

 サクラの季節が過ぎ、すっかり青葉の時季になった。なかなか開けることのなかったお空の状態も少しずつ変化が出てきたようだ。ゴールデン・ウィークにはバンド中に賑やかさが戻ってきた。
 簡単な構造で、かつコンパクトなアンテナ、MLAを試す機会が巡ってきた。調整はクリチカルだがそこそこのレベルまでSWRやインピーダンスを追い込むことができることは確認できている。実戦でどの程度使えるかを試すのである。
 私のMLAは、市販されているものや多くの方が作られているものと比べたら、貧弱なものである。なにしろ、ワイヤーを配線カバーの枠に沿わせてリング状にして、キャパシターにはトリマーを使ったQRP仕様なのだ。放射効率は空間に占める面積から考えても決して良いはずはなく、QRPの小電力での運用なので、交信に使えるということが確認できればよいと考えた。
 3mのワイヤーをリング状にした7MHz用MLAを持って、公園での運用を行った。リグはMTRリチウム電池2本(9V)での運用である。CQを出すが、なかなか応答はない。弱い電波なので気づいてくれる局がないのだろう。そこで、こちらから呼ぶことにする。長野の局が出ていたので呼びかけると応答があった。相手の局は599で届いているが、こちらのレポートは499である。了解度が4というのは気になるが、ともかく長野まで2w出力の電波が飛んでくれたようだ。その後、CQを出していると栃木の局が応答してくれた。579のレポートをもらう。さらに長野の局が呼んでくれて、559のレポートをいただく。遠い局ではないが、こんな小さなアンテナで交信することができた。
 10MHzでの実験である。2mのワイヤーを輪にして、部屋の壁に吊るしたMLAを使った。EFHWアンテナを繋いだリグでワッチしたとき、バンドが結構賑やかだったので、これならMLAでも使えるのではと、1w出力のリグ(1Watter KitsandParts.comのキットを組み立てたもの)でワッチをした。すると8J4VLP/4 のCQが聞こえてきた。呼んでみるが、なかなか応答がない。強力な他の局が次々と交信をしていく。めげずに呼び続けるとコールバックがあった。MLAから出た1wの電波が岡山まで届いたのである。

 私の作ったこのアンテナは、決して効率の良いアンテナではないと思う。しかし、自然の力は偉大である。小電力でやっと放射されているような電波でも、電離層などの状況によっては遠くまで運んでくれる。その偶然を楽しむのもアマチュア無線の醍醐味である。 小さくまとめることができ、携帯もしやすいワイヤーMLA。山の上などロケーションが良い場所ならもっと活躍してくれそうである。どなたか、一緒にこのアンテナを山に連れて行ってくれる方はいませんか。
XRQTechLab製作記事

サクラ

サクラ並木 (国立)

 今年のサクラは靖国神社の標準木の開花は早かったのだが、その後の天候不順で、寒い日が続き長期間に亘って花を楽しむことができた。青空の下のサクラは輝くようにきれいだが、雨の日や曇りの日のサクラも、また風情がある。川沿いに植えられている桜並木の下を何度散歩したことだろう。その日毎に表情を変え、楽しませてくれた。舗道にできた水たまりに浮かぶ花びら。雨の後、水量の増えた川の流れに幾筋もの帯をつくっている花いかだ。夕暮れの斜めからの光を受けて、赤く輝く枝いっぱいの花。またある時には、青空の白く輝く月を桜色の花たちが囲むような場面も見せてくれた。
 サクラにはいろいろな種類があるようだが、ソメイヨシノが人々に好まれてこれだけ広まったのもわかる気がする。葉が出てくるよりも前に、枝という枝にいっぱいの花を付ける。それも数日のうちに一斉に開花する。そして、散り際がいさぎよい。きれいな色のままの一枚一枚の花びらが風に舞って広がっていく。樹形も大きく枝を広げている。川沿いに植えられたものは、川面に届くように枝を垂らし、川の両側から流れを包み込んでいるものもある。流れの中に緑があり、水鳥が遊んでいるならば一幅の絵のような景色である。 種類によって樹形や花の色、花の形、咲く時期がずれるのもいい。シダレザクラはたおやかな枝を垂らし、小さめで色の濃い花を楽しませてくれる。ヤマザクラは葉と花が同じ時期に生長するが、大きめの白い色の花がたくましさを感じさせる。ヤエザクラは少し遅れて開花するが、その花のボリューム感がすごい。濃いピンク色と花の塊のようになって咲く姿は華やかで豪華である。
 それにしても、この一時期、街の景色が一変するのがすばらしい。普段は目立たないサクラなのだが、こんなにもたくさんのサクラがあったのかと思うほど、あちらこちらでサクラの木を目にする。サクラの木が丸ごと花に包まれたようになるほんの数日。幸いに今年はその日数が伸びてくれたのだが、限られた期間だけの楽しみである。季節の移ろいをこれほど印象深くしてくれる最たるものだと思う。
 福寿草水仙、梅、桃、・・・・とどれも季節を知らせ楽しませてくれるのだが、サクラの季節も終わりである。今年は卒業式にも入学式にも文字通り花を添えてくれたサクラ。また次の年を楽しみにしたい。
 ところで、驚いたニュースがあった。この時期、河口付近では流れてくる花びらの回収が大変なのだという。川面を流れているうちはきれいなのだが、河口付近になると朽ちてきて沈み、川の底に堆積してしまうからだ。毎日回収船を出し、網を使って掬い取っているという。自然と人間の営み、風雅を楽しんでいるだけにはいかないようである。

MonoBand EFHW

MonoBand EFHWアンテナ

 早々に靖国神社の桜の基準木は開花したようだ。しかし、冬が戻ってきたような天候が続いているので、小学校の卒業式が終わった今もまだまだ開花にほど遠い。枝のつぼみが緑からほんのりとピンクへと変わり、大きさを増してきた状態である。気温がもう少し上がればと、開花が待たれるこの頃である。

QRPの面白さに気づいたことがある。それは小電力だからこそ、耐電圧など部品の性能へのハードルが低いことである。小電力なら耐電圧も低くなるのは当たり前のことなのだが、常識に囚われすぎて現実を見ていなかったのだ。製作をする場合、どうしても標準的な規格で物事を考えてしまう。そこで大きな部品を考えるようになっていた。
 しかし、受信ラジオで用いるポリバリコンをQRPのチューナーで使ったように、受信用などの部品を送信やアンテナ回路に使うことがQRPならできるのだ。
 MLA(Magnetic Loop Antenna)を作るとき、大きなバリコンを使わずとも、トリマーでも可能なことがわかった。そこで、ほかのアンテナ回路でもトリマーを使うことを考えた。 トリマーというのは半固定のバリコンのことで、回路の定数を決めてしまえばあとは動かす必要のないところに使われるキャパシタである。バリコンに比べてとても小さいので、コンパクトにチューナを作れるはずだ。ただ、半固定の構造になっている。調整するためには「調整棒」と呼ばれるものやマイナスのドライバーが必要で、ポリバリコンのような使い方はできない。1つのバンドに特化したチューナーを作ることにした。
 回路的にはこれまでのものと同じだが、私のQRPリグはアンテナ接栓にRCA端子を使っているので、RCAプラグに直結するチューナーとした。
 組み立てて、4k7オームの負荷を取り付け測定すると、予定した周波数帯でSWR1:1にすることができた。これなら半波長のワイヤーを取り付け、モノバンドのEFHWアンテナとして使えそうである。
 実際の運用に使ってみた。すると、動作が不安定なことに気づいた。EFHWはカウンターポイズがなくても動作する、また、1/10λほどのものを付ければよいと言われている。これは、同軸ケーブルやリグの筐体、リグに付加されているキーヤーなどのケーブルがカウンターポイズとして働いているからとされているからだ。
 しかし、今回のチューナーをリグに直結した構成では、このカウンターポイズの代替になる部分が不十分のようである。カウンターポイズは必要であると判断した。チューナーのGNDにワイヤーを取り付けることで不安定さを改善することができた。
 私は、このモノバンドEFHWアンテナを1Watterというリグで運用するつもりである。この組み合わせで何回か電波を出してみたのだが、まだ交信には至っていない。高い周波数帯では伝播状態が冷え込んでいて、お空が開けてくれないのだ。桜の開花とともにお空のコンディションも上がってくることを祈っている。製作記事のサイト

ハンギングMLA

ハンギングMLA 給電部

 春一番が吹き、続けざまに強風が吹きまくっていた。それでも日一日と日差しが強くなり、春が近づいてきたようだ。
 暖かくなると、屋外での運用がしたくなる。自然の息吹を感じながら、電波がどこまで飛んでくれるか、どんな局が応えてくれるか、思いを馳せながらのんびりするのは楽しい。
 野外運用で面倒なことはアンテナの設営である。その場の状況を見ながら、周囲の人に迷惑の掛からないよう伸展する。私が主に使っているEFHWという半波長のアンテナでも7MHz帯では20mになってしまう。もっと手軽なアンテナがないかと探していた時、おもしろいアンテナと出会った。
 MLA(Magnetic  Loop Antenna)というとても小さな輪のような形のものである。直径1m程度の大きさで7MHz帯で運用することができるという。市販もされているようでどれもコンパクトで野外運用でも手間なしに使えそうな大きさである。
 どのようなアンテナなのか調べてみると、構造はいたって簡単で、ループと組み合わせたキャパシタでその周波数に同調させ、この回路にカップリングさせたラインをトランシーバーに繋いでいる。カップリングにはさまざまなやり方があるようだ。とりあえず、手持ちの部品を使って実験してみる。市販品はループ部にしっかりしたパイプを使い、頑丈な輪を作っているが、見渡しても、私の周りにはそのようなものは見当たらない。そこで、手持ちの太めの銅線を輪にしてバリコンを付け、カップリング部も同じ銅線で小さな輪を作り給電できるようにした。手持ちの関係から、大きな輪は2m、小さい輪は40cmの長さの銅線である。組み立てて測ってみると10MHzと14MHzで同調がとれ、SWRをほぼ1に近くすることができた。こんな簡単な工作でこのデータが得られるとは驚きである。
 しかし、7MHzに同調させることはできなかった。そこで同軸ケーブルの編組を使うことにする。3mの同軸ケーブルで大きな輪を作り、給電部はトロイドコアを介する構造を試してみた。この大きさにすることで、7MHzでも同調が取れるようになった。調整をしているうちにCQを出している局が聞こえてきたので呼びかけてみる。リグは出力3Wである。何回かでコールバックがあり、交信が成立した。部屋の中で仮設状態でもアンテナとして機能している。
 このアンテナはどこまでシンプルにできるだろうとチャレンジである。普通のワイヤーでもできるのではないか、キャパシタQRPで使うのなら小型のトリマーは使えないか。プラスチックのハンガーにワイヤーを這わせ、横にツッパリの棒を入れて輪の形にする。キャパシタは重ねた金属板をビスで締め付けることで容量を変化させるタイプのトリマーを取り付け、ワイヤーの輪を繋ぐ。給電部はトロイドコアにワイヤーを通し、コアにエナメル線を巻いて同軸線へと繋げている。アナライザーで測定すると、しっかり同調点が見つかり、インピーダンスも50Ωに近く、所定の周波数でSWRを下げることができた。
 ただし、このアンテナは調整がクリティカルである。キャパシタの微妙な変化でデータが変化する。形状の変化も大きく影響する。また、キャパシタ部には高電圧が発生することもわかってきた。これが、市販品が太いパイプを使い、しっかりしたカバーを付けいている理由のようだ。モータードライブでキャパシタの調整をする機構が使われているのもこの高電圧対策なのだろう。
 取扱いに配慮しなければならないところもあるが、このMLAは移動運用に使えそうな気がしている。ハンギングMLAで山の上からCQを出してみたい。