今日も21MHzでLU4AAが聞こえている

いつものV字ダイポールとFT-817NDで21.150MHzのIBPビーコンを聞いてみる。この季節になっても、午後の早い時間はLU4AA(アルゼンチン・ブエノスアイレス)がはっきり聞こえる日が多い。夏は朝から夕方まではっきり聞こえたが、いまは朝夕は聞こえない日が増えた。午後早い時間に聞こえない日もある。

という話を無線仲間にしたところ、そんなによく聞こえるの?と半信半疑。そういや、さいたま市在住時代は聞こえなかったな、いまより太陽活動が活発だったときもあったのに。ここは都市雑音が少ないからかもしれない←これまた要定量調査。

証拠がわりの動画です。

アンテナ線・電線用の低抵抗測定

自作した低抵抗測定器で、手持ちの線材を測ってみる。測ったのは、これら。

  • ダイソー アルミ線 約1mm
  • ダイソー アルミ線 約1.5mm
  • ダイソー 鉄線 約0.55mm
  • DAIDOHANT アルミ線 2.0mm
  • DAIDOHANT 銅線 約0.9mm
  • ブランド不明 VVF 1.6mm 1999年製と刻印あり
  • 愛三 CAT5

 

ダイソーは商品パッケージに「」付きで太さを表示していて、正直というか最初から弱気(笑) DAIDOHANTはカインズホームで買ったもの。

1mちょっとの長さをほどいて低抵抗測定器に取り付けて計測。切る必要はないので、測った後に巻き戻せばムダにならない。

こちらが測定結果一覧。

 

導電率は高純度品の値(出典 Wikipedia)、線径はノギス(誤差0.05mm)で計測、電圧/電流は誤差0.5%・有効3.5桁。

結論から言うと、今回測ったダイソー、DAIDOHANTの線材の抵抗値は理論値と大差なく、つまりは一定の品質の銅/アルミ/鉄を使っていると言えそう。ロット違いでのバラ付きが大きいかもしれないので、買ってきた都度測って使えばよいだろう。

問題は、ブランド不明VVF1.6mmの線径が1.45mmだったことだ。ノギスの精度からして、±0.05mmまでは誤差だが、それを大きく外れているので、間違いなく細い。なぜ細いのかの原因究明をしないといけない。このVVFでコイルを巻くと、計算値に比べて計測インダクタンスが小さく出るような気がしていたが、線径の問題だったのだろうか?

アンテナ線・電線用の低抵抗測定器製作

「100円ショップの針金は粗悪品」というネットの書き込みを見かけた。気になってググったところ、電線や素材メーカーなどが「電線と縛る用途で組成が異なる(ことがある)」「アルミの場合、精製度によって抵抗値がかなり異なるので電線に使うなら要注意」と説明している。

当局もアンテナ線に100円ショップのアルミ線や、ホームセンターの電線用ではないアルミ/銅線を使っているので実際のところが気になる。それなら測ってみようではないか! ついでに、アンテナのローディングコイルを作る際に線材の抵抗値が明確なら、計算でインダクタンス(インピーダンス)を正確に求めておける。これら用途のために低抵抗測定器をひとつ作っておく価値がありそうだ。

で、作ったのは4線式の低抵抗測定器。長さ1m強の線に電流を流し、1mちょうどの2点間の電圧を測る。オームの法則により、抵抗=電圧/電流がわかるというもの。

 

全体はこんな感じ。主要なパーツは、電源(13.8V)、電流制限抵抗(セメント抵抗8.2Ω 20W)、電流計(テスター)、電圧計(テスター)。効率よく測定するために、1.2mの棒にボルト/ナットで抵抗と測定用電線を取り付けられるようにした。

 

左側の拡大図。セメント抵抗は長時間通電すると触れないほど発熱するので、浮かして放熱している。右の赤テストピンは電圧計に行く線。ゼロmm点を示す線を木にマークしておく。

この仕様だと最大21.8Wの電力になるので発熱に注意しつつ測ること。通電しっぱなしにするなら、余裕をみて40W以上の抵抗が必要。

 

 

右側の拡大図。太い黒線は測定用電線を流れてきた電流の戻り。黒テストピンは電圧計に行く線。1000mm点を示す線を木にマークしておく。

 

 

 

 

 

測定中。左が電流計で1.62A。右が電圧計で 57.5mV。抵抗=57.5mV/1.62A=0.0355Ω

測定編に続く

オシロプローブのキャリブレーション

PicoScope3206Aを買ったのだが、使い始めるまでプローブのキャリブレーション信号端子が付いていないことに気が付かなかった。サイトのFAQなどを見ると外部信号源でキャリブレせよとのこと。まあ安いオシロだから、そんなものなのだろう。購入を検討中の方はご注意を。

で、秋月のXR2206ファンクションジェネレータキットで調整してみた。このキットはいろいろな実験や測定に活用できて便利。

左が測定中。電源系のノイズ混入を避けるため電池で駆動している。右がオシロ画面。下辺のノイズはデスクトップPCから回り込んでいるものと推測。ノートPCを電池駆動してノイズを減らせるか確かめる予定。

2012/10/3追記

PicoScopeのFG/AWG機能を使うと外部信号源なしでプロープの較正ができる。3206Aはもちろん、現在のPicoScopeの多くの機種が対応している。詳しくはこちら

アンテナシミュレータに与えるパラメタ

MMANAで設計した21MHz V字ダイポールを設置したところ、エレメント長を3センチ縮める調整だけでシミュレーションと一致する成果(インピーダンス、SWR、周波数特性)を得られた←これが2011年夏の話(使用機材 FT-817ND、MFJ-269)。

欲が出て、シミュレーション結果をより正確に出そうと、MMANAに”与える”(設定する)数字について確認してみた。

  • 地上高(m)・・・影響度大。設置場所で事前に測ればよいだろう
  • エレメント半径(mm)・・・影響度中。手持ちのノギスで測れば精度は十分だろう
  • コイルのQ・・・Q≧50なら影響度なし、それ未満だと影響度中~大。Qメーターを作って測ってみたい
  • 大地導電率・・・影響度? 代表的な値を利用している。影響度の評価と、実際の計測をやってみたい
  • 大地誘電率・・・影響度? 代表的な値を利用している。影響度の評価と、実際の計測をやってみたい

単純な数字ではないがシミュレーション結果に影響するのが下記(のはず)。とくに我が家は大木に囲まれた傾斜地なので影響がどれぐらいあるかは気になるが、評価する方法から考える必要あり

  • 周囲の樹木、建物、同軸や電線
  • 土地の傾斜

アンテナ竣工写真 左:アンテナ全景というか、見えるのは設置場所の木々のみ、中:我が家のアンテナタワーは”木”、右:アンテナチューナーなしでインピーダンス≒50Ω、SWR=1.0に追い込めた