表の自作マニュアル完全版
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23段コーリニアアンテナの製作



         準備 

 [1]材料

     ・5D-2V同軸ケーブル (1.5m)
     ・φ1.6ホルマル線 (200mm)
     ・絶縁テープ又は熱収縮チューブ

 [2]工具

     ・ストリングカッター(ニッパで代用可)
     ・カッター   (替刃多数)
     ・ハンダゴテ (出力100W程度)
     ・ハンダ   (細目のヤニ入り)
     ・やすり  (ポリエチ被覆除去及びトップエレメント調整用)
     ・ノギス
     ・電卓





 同軸ケーブルを使用した23段コーリニアアンテナの基本構造

A:トップエレメント   1/4λxk  1本
B:サブエレメントアパ  1/4λxk  1本
C:メインエレメント   1/2λxk  20本
D:サブエレメントロワ  1/4λxk  1本
E:ラジアル       1/4λxk  1本





メインエレメントの素材を20本とサブエレメントの素材を2本を切り出す。 メインエレメントの長さは1/2λxk+12mm、サブエレメントの長さは1/4λxk+12mm。 ここでは、少々誤差があっても問題ない。長さの詳細はここを参照のこと。





切り出した素材の先端から6mmの所にカッターを当てる。 外被と編組だけを切るように力を加減しながらカッターの刃を当てたまま、 同軸ケーブルをころがす。極力内部絶縁体を傷付けないように細心の注意を払うこと。 練習すれば上手く出来るようになる。





6mmの外被と編組を取り除く。カッターの切れ味が少しでも落ちたら、すぐに刃を交換すること。 カッターの切れ味はアンテナの性能に直接影響するから要注意!





更に、外被を4mm切り取る。この時絶対に編組を傷付けてはならない。







カッターを当てて転がしながら内部絶縁体を5mm切り取る。 この時、内部絶縁体の下に段差を吸収するスペーサを入れるとスムーズな作業が出来る。 ここでは牛乳の紙パックを2枚重ねて使っている。







ここまでの復習





反対側も同様に処理するのだが、これが一番のポイントになる。 同軸ケーブルを使ったコーリニアアンテナのエレメントの実体は編組である。 その編組の長さをメインエレメントでは1/2λxk、サブエレメントでは1/4λxkに正確に合わせなければならない。

ここに出てくる[k]は、速度係数とか波長短縮率と呼ばれるものだ。 電波が通常の空間から導体に入ると速度が低下する。その減速率を表わしたものが速度係数だ。 言い替えると、周波数は変わらずに単位時間当たりの到達距離が短くなるから波長も短くなる。

波長を求める公式は、[300/λ(MHz)]mで、λに1900MHzを代入すると約157.9mmになる。 2V系同軸ケーブルの速度係数である公称0.67を掛けると、1λ≒105.8mmになる。 それぞれ1/2、1/4を掛けて算出してもらいたいのだが、そう簡単にはいかない。

PHSで使用する周波数は1893.65MHzから1919.45までの広範囲に渡るから、主に使用する周波数をあらかじめ知っておくことが必要だ。 つかななさんがPHS周波数割当表を掲載して下さっているので参考になる。
http://www.mahoroba.ne.jp/~tukanana/phsferq.htm

公称0.67と書いたが、速度係数は同軸ケーブルのメーカーによってバラツキがある。 実際に目的のアンテナを組んでみて、一発で決まれば幸運だ。 実際には一発で決まらなかったエレメントの実効長を延長したものと、短縮したものを作って比較しなければならない。

計測器をお持ちの諸兄はそれを活用して一発で決めてもらいたい。 しかし、ここに計測器はないのでカット&トライあるのみ。 メインエレメントを0.5mm、サブエレメントを0.25mm延長したものと短縮したものを作って電測すれば、どちらの方向にずれているのか分かる。 分からない時はさらに延長と短縮でトライしてもらいたい。

さらに面倒なのは、エレメントのジョイント部分を絶縁することで速度係数が変動することだ。 その上、塩ビ管などに入れるとまた変動するので、そのことも頭に入れておいてもらいたい。





編組にハンダメッキを施す。短時間で完了させないと内部絶縁体が溶ける。





すべてのエレメントにハンダメッキを施す。メインエレメント20本とサブエレメント2本だ。





メインエレメント同士をハンダで接合する。編組と芯腺、芯腺と編組を接合する。編組同士や芯腺同士で接合しないように。





メインエレメントを交互に20本接合する。ハンダのカスでショートさせないように注意。





サブエレメントアパの芯腺を編組と短絡するように曲げる。
トップエレメントの接合部のエナメルを除去する。







短絡するように曲げた芯腺とトップエレメントを編組にハンダ付けする。





接続ケーブルの先端を加工する。(エレメントと同様)
編組の先端を基点に30mm〜40mmの外被を除去する。
余った同軸ケーブルから編組を90mm取り出す。





ラジアル取り付け部分の拡大




編組(ラジアル)を被せて銅線でバインドする。
(銅線は編組を分解して取り出す)





ラジアルの長さを1/2λxkに合わせて切り揃える(k=0.98)
バインドした銅線のヒゲを切り落とす。







インターフェースの製作

ラジアルを取り付けた接続ケーブルの反対側にインターフェースを取り付ける。ケーブル先端は エレメントと同じ手法で加工する。インターフェース本体は太めのエナメル被覆銅線を4ターン させた物を使用する。適当な円柱形の物に巻き付けて整形する。整形する前に両端のエナメル被覆を 剥がしておくこと。長さは、ケーブルの編組から露出した芯腺部分とインターフェースの銅線を合わせて 1λxk(k=0.98)になるように調整する。



この状態でハンダ付けする。




ここまで製作した各パーツを接合すれば23段コーリニアアンテナの完成。接合方法はエレメント同士を接合したのと同様。

 上から
 [1] トップエレメント+サブエレメントアパ
 [2] メインエレメントx20
 [3] サブエレメントロワ
 [4] ラジアル

完成したら使用する目的の状態を作って電測してみる。例えばレドームの中に入れるとか、ジョイントを絶縁するとか。
絶縁したり、レドームに入れると速度係数は上昇する。裸のままの状態で電測したデータと比較することで同調点がどちら側にズレているのかが分かる。






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