JE1QMS

アマチュア無線局 JE1QMS のブログです。1972年3月30日、50MHz A3 1W, TR-1200で開局。
14MHz JT65 で22年ぶりに復活後、CW練習や移動運用、自作ダイポール室内アンテナ、ウクレレQRL/ピアノQSY、マンションからJT65/FT8、など・・・ゆる~く模索中(^◇^)

MLA

MFJ-1788への物干し竿の影響シミュレーション

前に書いたように、MFJ-1788を室内からベランダに出すと、特に
14MHz帯が一番悪くなる。また、全バンドとも、コントローラからみたアンテナのディップの挙動は明らかに悪くなる。なのでそれはアンテナの極近傍にある物干し竿等の障害物の影響と考えられるので、MMANA-
GALでそれを確認することにした。

ここでやったMFJ-1788相当の磁気ループアンテナのシミュレーションでは、14MHzではもう芸術的なまでにすばらしい特性を示した。
一方ここで、50MHzの4エレ八木の傍に物干し竿がある場合の計算をした。なので今回は、この磁気ループのデータに物干し竿をつけてみようという趣旨。

まず、次の3枚は、障害物がない場合の計算結果を再掲する。
このとおりのすばらしいデータだ。

MFJ1788_14_1a
MFJ1788_14_2
MFJ1788_14_3



次に、実際の物干し竿の位置に障害物を置いてみた。

MFJ1788_monohoshi_14_1

マストも入れてみるとこんな感じ。

MFJ1788_monohoshi_14_1a

このように、かなり電磁界を拡大してみないと(つまり、磁気ループアンテナ本体の電磁界は大きすぎて画面から、はみ出ている。)、物干し竿やマストに乗っている電界はわからないくらいの量だ。

それは計算結果にも現れている。次の2枚は、物干し竿付きでシミュレーションした結果だ。

MFJ1788_monohoshi_14_2

MFJ1788_monohoshi_14_3

もう、全く影響がないと言ってよいだろう。

ということは・・・
外部要因による妨害まで考えることは、シミュレーションソフトの能力の範囲外にあるということだ。
だって、「事実」がそれを示しているから。

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やはり、アンテナ関係は、実際に作ってみないとわからなことが山ほどあるみたいだな。それだけ奥が深い世界なんだろう。
なんというか、デジタル回路やましてやソフトウェアみたいな世界とは対極に位置する分野みたいな・・・・・

MMANA-GALでMFJ-1786/1788相当磁気ループアンテナを設計する

前回までで、どのパラメータを動かすと特性がどう動くかということが概略わかった。なので実際に設計演習をしてみるテスト。
やはり一番身近にありかつ、実働して製品にまでなっているという
MFJ-1786/1788をターゲットに設計してみることにする。

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01_初期値まずこれは、こちらでゼロから立ち上げた、MFJ-1788相当と想像される定数のアンテナ。でも中身バラしたわけではないから給電用内側ループの定数なんて全部想像にすぎない。たかがこのシミュレーションのために中をばらして見る気など全然ない。
ただ、特性的に良かった値を入れてセーブしてあるわけで、当初R=21cm,d=3cmと勝手に想像していたのに、いろいろ計算するとR=12cm,d=8cmが良かったのだから、実は中身はそうなっているのかもしれない。
能書きはこれ位にして、要するに、このファイルを元にして、最適化機能を使いまくって実際の各バンドでの定数を具体的に計算しようというイベントだ。

まずそこで、Cの最適化はいいのだけど、dの最適化をどうするのか迷った。それでMMANA-GALをいじってみるに、どうもElementの最適化を選んで、こちらでは給電用ループがPosition2なので2を選んで、dの方向はこちらではZ軸方向なのでZを選択して最適化してやれば、なんとかなりそうなことがわかった。ただし、Y/Z方向の最適化をすると、単に位置が移動するだけでなく、ループの形状も変わってしまうという副作用がある。まあでもそれは仕方が無い。良い方に解釈すれば、それだけいろいろな可能性を試すことができるすばらしい機能がこのソフトには備わっている!とも言える。

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<7MHz帯>

7_1これが最適化後のZ=R+jXのグラフだ。このように微妙に苦しい。
7_2なのでこのように、最適化ポイントでもR=13, jX=-33, SWR=5.53に留まっている。
7_3Z方向の最適化の結果、内側ループの形状はこのようになった。

やはり7MHz帯はかなり苦しいことが
MMANA-GALからでもよくわかる。
7_4これが肝心の具体的データ。寸法は、内側ループのみ出ている。
No.16のZ1の値がdに相当するわけだ。つまりこの場合は、d=1.98cmであることがわかる。他の寸法は見てのとおり。そうそうY方向の最適化によってYの数値も少し動いている。あと、共振用のCの値は見てのとおり246pFだ。このときこの表と見比べると、かなり説得力がある。
周波数帯ごとにまとめを書く。
7MHz
d=1.98cm,(内側ループ形状)縦楕円, C=246pF, SWR=5.53

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<10MHz帯>

10_1Z=R+jXのグラフ。
jXが0まで下がっていない。
でもRの方は素直な特性だ。
10_2R=51, jX=3, SWR=1.06
10_3内側ループ形状はまとも。
10_4d=8.55cm, C=116.003pF

このように、かなり筋がいいことがわかる。
10MHz
d=8.55cm,(内側ループ形状)円, C=116.003pF, SWR=1.06

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<14MHz帯>

14_1Z=R+jXのグラフ。
もう芸術作品の領域だな。
14_2R=50, jX=-0.5, SWR=1.01
14_3d=7.9cm, C=57.814pF

最適化したのでほんの少し動いているが、ほとんど元の設計どおりの円だ。実にすばらしい!
14MHz
d=7.9cm,(内側ループ形状)円, C=57.814pF, SWR=1.01

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<21MHz帯>

21_1綺麗というほどの形ではないものの、略々R=50, jX=0の点を通過しているので特性は良好だ。
R=56, jX=3, SWR=1.14
21_2内側ループは縦楕円になっている。
21_3d=4.5cm, C=22.944pF
21MHz
d=4.5cm,(内側ループ形状)縦楕円, C=22.944pF, SWR=1.14

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<28MHz帯>

28_1Z=R+jXのグラフ。
jXが0まで下がりきっていないし、
Rも「何とか50Ωの地点を通過しました~」といったような趣。
28_2R=49, jX=11, SWR=1.25
28_3なんかこう、内側ループ形状が破綻してる。本当にこんな形で動作するのか?全くもって不明。
28_4d=0(破綻か?), C=10.551pF
28MHz
d=0(破綻?),(内側ループ形状)破綻?, C=10.551pF, SWR=1.25

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<50MHz帯>

50_ngこれは、C=0にしたときのグラフだ。つまりもう、同調を取ることすら不可能ということだ。
動作原理的にもやはり前回のときの考察のとおり、今回のシミュレーションでも50MHzでは動作不能という結果になった。



というわけで、なんかこう、7は苦しく、10-28?では動作するという趣旨がほぼ再現されたような。

こういうふうにかなり納得できる結果が出ると、シミュレーションは楽しい。

MMANA-GALによるMLA設計覚書

というわけで、MMANA-GALで磁気ループアンテナを設計しまくってるというのと、アンテナマッチングについて少々考えたというのもあって、アンテナの各パラメータを動かすと「どこに効いてくるのか?」というのと、具体的に「どうやって調整すればいいのか?」という2つの点を少しでも明らかにするべく、自分用メモを作ってみる。
これが、一番シミュレーションでやってみたいポイントなのは確かだ。

000まずこれは、MFJ-1788を念頭に置いた、自作したMLAモデルの図。ループ直径は0.9mに固定する。また、説明のために、この絵のように給電用ループの直径をR, 給電用の内側ループとアンテナ本体外側ループとの距離をdと書くことにする。

001まずこれは、なんとなく目視的に
MFJ-1788を想定した、R=21cm,
d=3cmの時の様子。このグラフは
MMANA-GALのPlot機能をそのまま使っているだけだ。
これを始点にしていろいろいじってみる。

002これは内側ループの導体径を変えてみたもの。要するに全然変わらない。

003R=12cm,d=3cm.
つまり、距離は変えずに内側ループの直径を小さくしてみた。
その結果、Rのピーク値が低くなっている / jXの可変範囲が狭くなっていることがわかる。

なお、動かしているパラメータは前回のとおり、外側のループの上の方にあるバリコンの容量だ。その結果として、このグラフで言う横軸方向の動きは、MMANA-GALの最適化機能によって自動的に調整されているはずだ。つまり、左右方向の動きは自動調整済みと考えて眺めるという意味だ。

004次は、R=12cmのままで、d=8cmにしてみる。つまり2つのループの距離を遠ざけてみる。
その結果、Rのピーク値が低くなっている / jXの可変範囲が狭くなっていることがわかる。

005次もR=12cmのままで、d=11cmにしてみる。さらに2つのループの距離を遠ざけてみる。
その結果、Rのピーク値が低くなっている / jXの可変範囲が狭くなっている or jXのオフセット値が高くなっていることがわかる
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以上より、全然理論的根拠はわからないものの、単にシミュレーションの状況観察日記的に、次のような現象が観測される。

・内側給電ループの径を小さくするのと、内側ループと外側ループとの距離を大きくするのはほぼ同じ効果があって、Rの値を低くする and
jXの可変範囲を狭くし、オフセット値を上げる効果があるらしい。

しかし多分、もし仮に実際にこれを作るとしたら、
1. バリコンを動かしてjXを0にする。
2. 内側ループの距離dを動かしてRを50Ωにする。

の手順で調整が可能なのではないか?と仮定してみる。

もしそうならば、マルチバンド・アクティブ調整型磁気ループアンテナが自作可能(MFJのマネをしてみるという観点で)になるかもしれない?という夢??は一応見ることはできるような。。。

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さらに、今回やこの回にやったMMANA-GALでの14MHz帯のこのMLAの計算で求めた同調用Cの容量は、53-58pF. 一方この時にやったAA5TBさんのExcelファイルの計算では63pFと、ほぼ合っているというのはかなり勇気が沸いてくるみたいな。
そして、AA5TB方式では効率も計算できるけど給電部やマッチングのところが不明だし、MMANA-GALではこのように給電部のマッチングも含めた計算ができるけど、効率とかは不明なわけで、全く別のシミュレーションが同じようなCの値を算出して、さらに相補的に補い合っているところなんか心憎い仕上がりという感触で、いい感じだ。

MMANA-GALでMLAを設計、一応成功

なんかもう狂ったようにMMANA-GALをいじりまくってるという。

それで、前回までのあらすじは、磁気ループアンテナのシミュレーションをMMANA-GALでやるとどうも今一なので、とりあえず普通のアンテナをシミュレーションしてみようと思ったら、マッチング回路に嵌ってさあ大変。
なので個人用覚書を書いて少々調べたところまで。

その後、マッチング回路の具体例を見るためにMMANA-GALを立ち上げた。ANTフォルダーのなかにいろいろあるけど、Shortっていうのがあるけど何だこれ?開いてみると、変な文字化けしたファイルの他に
Magnetic loopsというフォルダーがあるではないの!
そこを覗いてみると・・・あ~あったよ。MLAが沢山。

なので急遽予定を変更して、マッチング回路は後回しにして磁気ループアンテナのこのファイルを開いて計算しまくってみる。

   「ちゃんとSWRさがってるじゃん」 という。

確かに、マッチング回路がこちらでは試してないすばらしい?方式になってるのもあったけれど、でも一部には、こちらで試した形状とほぼ同じなのにまともに動いているのもある。ということは・・・

1. 当然ながら、MMANA-GALでMLAの計算はできる。
2. 一見SWRが下がらないように見えても、調整が非常にシビアなためにディップポイントがわからないだけかも?

ということになった。ここから今回の話が始まる。

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001まずこれは、こちらで試した形状とほぼ同じ感じの、MMANA-GALに付属している磁気ループアンテナのファイルを開いたところだ。
寸法の差はあるけれど、形状としてはこのときやったものとそっくりだ。
002ならばまず、計算してみようじゃないの。ということでやってみたら、
SWR 1.08

これはすばらしすぎる!

この数字を見てしまったのが運のツキ。必然的にMMANA-GALをいじりまくることに・・・
003これがそのときのGeometry.
これの負荷のところにあるCの、
ものすごく微妙な値に注目
53.672pF を見てしまったら、さっきのような感想が自然に出てくる。

ということは、単に手作業でパラメータを適当に動かしてアタリをつけるなんていう方法ではまぐれ当たりを狙うようなもので、まともな設計は不可能なのは明白。そう思っていじっていると・・・
004「最適化」という機能があるみたいな?

でもごらんのとおり、こちらの環境では日本語にすると文字化けして使えない。ググッてみても全くそんな症状は無し。またまたまたまた、
世界で一人だけNG現象が発動だ! これは得意技だからね。あらゆる分野で日常的に経験するよ。詳しくは変人狂人廃人ブログ参照。w

・・・は置いておいて、最適化機能ってわからないので検索した。こちらのサイト様がすばらしい。読んでみて少し理解する。
-------あと、勝手に想像するに、このサイト様の記事が書かれた時代、要するにMMANAが話題になった時代には、作者のJE3HHTさんが一人でやっておられたけど、MMANAのページの最終更新はもう2003年だ。
その後はもう、MMANA-GALになってロシア人?の人とかが主導権をとって開発しているっぽい?ので、日本語なんてまともに見てないんじゃないのか?まあいいや。どうせ世界に一人だし~~~(^o^)/


005とはいうもののくやしいので、
MMANAGAL1_2.iniファイルがあったので覗いてみる。
この赤い矢印のところ2箇所に、
Microsoft San Serifというのが見えたので、こういう怪しい臭いがするところは、2箇所ともMS UI Gothicに手で直してsaveしてから再度
MMANA-GALを立ち上げなおすと・・・
この絵のように、上のほうだけ勝手にMicrosoft San Serifに書き直されてしまった。
余計なこと しやがって~(^o^)/.... というわけで、
当然ながらMMANA-GALの文字化けの症状は全く直っていない。

006で、MMANA-GALフォルダにある
english.mmnとjapanese.mmnを並べて比べてみたのがこの絵だ。
つまりこういう手間をかけてやれば、全ての英語表記の日本語訳はわかるわけだ。でもこういう手間ってあまりにも馬鹿馬鹿しすぎ。さらには、EmEditorの機能では、違うファイルを並べて表示することはできず、このようにタブ機能をオフにして手で並べないとダメという面倒くささ。

・・・・・・というか、MMANA-GAL / EmEditor両方ともフリーソフトで超高性能ですばらしいんですよね!!!
なので、文句は言わずありがたく使わせていただくわけで、こういうところには深入りしないで次に行く。「日本語がダメなら使わない」という、PCの世界では常識~~~なことをここでも適用するというだけ。

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007参考サイト様を読んで、少し使い方がわかったので、Optimization機能をいじってみる。
こういうふうに、LoadにCを設定して、50-55pFまで0.002pF刻みでパラメータを動かしてやって、様子を見るというのをやってみようという。
つまり、「最適化」はしないでパラメータスイープをやりたいので、左上にあるNo goal set(simple sweep)にチェックを入れる。
そして「Start」を押してみたのが次の絵だ。
008まず、左側の緑色の線のところに、計算結果が流れてくる。今回は2500ポイントもやったので、かなり時間がかかる。
でもどうやら70秒かかって2500点終了したと出たので、赤い矢印の
「Plots」を押してみたのが右のところのグラフだ。
結論から言うと、このプロット機能は、横軸は周波数に固定されている。まあ、「最適化」機能の成果を見るためにある補助機能としてのグラフプロットだから、設計思想的には理解できる。でもこれだと、こちらで意図していた、パラメータによる変化の様子を見ることはできないわけだ。
あとさらに、なんかこう2500点も計算した割には、ずいぶんプロットされている点が少ないんですけど・・・
009なので、計算結果をsaveした、.maoファイルを開けてみるか、またはこのように計算直後にそのlogを見てみると・・・
No.の最大値は128.
どうやら、
MMANA-GALの最適化機能のパラメータを動かせる最大個数は128
                          みたいだ。

010なので前に戻って、個数を100個にしてやり直す。
53-54pFの範囲で0.01pF刻みで計算なら大丈夫だろう。

011そしてこれが計算結果。さっきと同じ画面だ。
で、違うのはこの後。
MMANA-GALのプロット機能には頼らず、この絵のように赤で示した部分のデータをドラッグしてこの結果全部をコピーペーストして外部のテキストファイルに保存する。

012しかしそれを見ると・・・
なんか53.6720から始まってるんですけど・・・
そして上がっていって54まで行った後で、53.6720の1つ下に戻って・・・
013そこから今度は下がって、最後の53まで行く。

なんかこう、これがMMANA-GALの仕様みたいな。でもちゃんと100個のデータ自体は正常なので、そういう風に納得して次にいく。

次は、このテキストデータをExcelに入れて、この順番の狂いを直してから自分用にいろいろ整形して、最終的にはグラフにしてみる。
ここまで来るともう、MMANA-GALの機能からは離れて、どういう結果が見たいかという主観の問題だ。

これが最終結果その1.
014
横軸は負荷のところにあるコンデンサの容量。縦軸は他の全部の量の変化だ。(周波数は前にあったように14.05MHz)つまり、実際にIC-7000MとMFJ-1788を接続して、14.05MHZでMFJ-1788のFINE TUNEボタンを押しているときの状態そのものを表現したグラフになったわけだ。

これが最終結果その2.単なる拡大図だ。
015

見てのとおり、点々の1つ1つは、バリコン容量を0.01pF単位で変化させたところに対応している。いかに調整がシビアかがグラフ上にデータとして示されたことになる。


というわけで今回はこれにて終了。

MMANA-GALでMLAを設計してみる・・・が

なんかこう、磁気ループアンテナの設計をExcelファイルでやってたら、ついでにMMANA-GALをいじりはじめて、はじめわからなかったけど結局LCの集中定数の入れ方も理解して、結局磁気ループアンテナのデータを自分でゼロから作って入れてみた。
MFJ-1786_88の条件をそのまま入れた。とりあえずこれ。
MMANAで遊ぶ
しかしシミュレーションしてみると、SWRが数百とか数万とか・・・なにしろインピーダンスがmΩ単位なので~
給電用のループを作ってみたりしたけどあまり芳しい結果にはならず。まあ実際に.maaファイルを置いてみたのでちょっと見てくださいよ。

MFJ-1786_88.maa

これをFTPでupしようとしたら、またまたトラブったというおまけまで付いているよ。

どうも個人的に思うに、こういう普通の原理で動いていないMLAみたいなアンテナを、本当にMMANAのような真っ当なシミュレーションソフトで計算できるのか?いろいろ検索して他の方がMLAのシミュレーションをMMANAでやったのを拝見したりもしたけれど、かなり給電部分のマッチングをマニアックにいじってある感じも?
なので本当にシミュレーションになっているのかは疑問。
大体、上の絵にあるような電圧電流の分布をしてないんではないのか?磁気ループなんだし?

なんかますます謎は深まるのであった。

磁気ループアンテナ(MLA)を設計しまくる

別に自分で理論計算したわけでなく、人様の作った理論式に基づいて、人様の作ったExcelファイルを使って、ただ数値を当てはめただけなんですけど。。。

AA5TBさんのシミュレーション用Excelファイルはとてもハマるな~
1日中計算しまくってたような。

まずは、MFJ-1788の実測値から計算してみる。
MFJ-1786-88
こんな感じだ。
これを見ると、アンテナの素の特性としてはMFJ-1786が真っ当なのに、使う側の都合上強引に低いほうに周波数をずらしたのが1788であるのが明白だ。なので、単に性能を求める人は1786の方がいいと思うよ。
でも1788を買ったのは全然後悔はしていない。だって、7に出れなくて
24/28に出れるよりも、24/28を諦めて、7が不完全ながらも出れたほうが個人的にはうれしい。
一応少し説明すると、太字の範囲がMFJが製品として出している範囲。
つまりこれならなんとか実用になる!と思われる範囲。そして青字のとこはMFJ-1786の範囲。つまり、一番無理なく動作できると思われる範囲だ。
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具体的には、MLAの特性上、あまりループの大きさが波長に近くなってしまうと動作原理的に多分シミュレーションからも外れるだろうし、そんなに大きいアンテナを立てる場所があれば、磁気ループよりも普通のアンテナを上げたほうがいいだろう。なので、波長よりもかなり短いという条件を、波長割合が約30%以下と仮定してみる。
一方周波数の下限は、放射抵抗と効率のところ。これも独断だけど、
効率が約30%以上が青字、効率が約10-40%で放射抵抗が数10mΩが薄い青字、効率は1%位でも放射抵抗が5mΩそこそこあれば黒い太字にしてみた。
厳密ではなくかなり雰囲気だ。
そういう発想で、こんどはいよいよ、室内天井磁気ループアンテナを設計してみる。これだ!
室内天井磁気ループ
ループ直径は3.5mに固定し、導体直径だけを1mm/1cm/2cm/3cmと動かしてみる。
導体直径1mmとは、手持ちのよくあるスズメッキ線を使った場合。
1cm/2cmは多分ホームセンターで手に入りそうでかつ、なんとか曲げ加工ができそうなアルミパイプの範囲。3cmはちょっと作るのは苦しそうだけど、MFJ-1788とほぼ同じ条件でループ直径を大きくしたらどうなるかを見てみるためにやってみた結果だ。
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独断と偏見で解釈すると、まずは周波数の上限はほぼループ直径のみで決まるみたいな。磁気ループアンテナの原理上の制約からくるわけだ。
周波数の下限は導体の太さに関係するみたいな。ただ、その2つは補完関係には無くて、導体の太さに比例してパフォーマンスがあらかじめ決まっており、周波数上限だけがサイズで抑えられるので、
「性能の山の形状はほぼ一定で、山の位置はループのサイズによって決まり、山の高さは導体太さで決まる」みたいな感じか?
なので、まずは出たい周波数をあまり欲張らずに設定してサイズを決めて、あとはできるだけ太く作れば理想的な磁気ループアンテナができるという結果なように見える。(あくまでもこのシミュレーションの中だけの話だが。)

というわけで、計算はこれで終わりなんだが、ここで現実問題を考えてみるに、もしループ直径3.5mのMLAを作るならば、導体直径2-3cmであれば、3.5/3.8/7MHzだけのためになら作る価値はある(3cmなら1.9も行ける可能性も?)。 ただしそれは、ちゃんと屋外に作る場合だ。同じものを室内アンテナとして作った場合は当然ながらかなり性能は落ちるだろう。なので、そこまでしてやる価値があるか?というのはかなり微妙。

今後の方針としては、
もしMFJ-1788を屋外に出してもかなり性能的に不満な場合 or 外部要因により屋外アンテナを出すことが困難になった場合ならば、直径3.5m以下の大きさで作る可能性はゼロではないというところか?

磁気ループアンテナ(MLA)の設計と妄想

まだアンテナ上げてないものの、ところで、磁気ループアンテナ(MLA)の設計ってどうやるんだろう?と考えてみる。
当然アンテナ設計ソフトにおんぶにだっこなので、検索してみると、
MMANA-GAL
MPCQ
の2つがあるみたいだ。
確かに、普通のダイポールとか計算してみると両方ともうまくいく。
しかし、MLAだとループの先のほうにバリコンが入るわけだが、MPCQでは集中定数は入らなくて有料版のMMPC必須みたいだし、MMANA-GALのほうはよくわからない。MMANA-GALproのほうの、GAL-ANAが必要で、それのHF componentsのところから指定するみたいな気もする。
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なので、とりあえずはサイトを調べてみる。
マグネチック・ループ・アンテナ開発レポート
Magnetic Loop ANT(MLA)考察
-----超絶ためになる、JH1GVYさまのサイト。あとでじっくり読む必要があるな。
MLA(Magnetic Loop Antenna) experiments (1)
磁界ループアンテナ(MLA)チューナー製作
-----実際に物を作る際に非常に参考になりそうなサイト様。
funk Technik BEESE
-----MFJ以外で、ドイツでメーカー製として販売している会社。
SKYRIDER™ ST-940B Mobile HF NVIS Magnetic Loop Antenna
-----車載用のMLA完成品。
Small Transmitting Loop Antennas
-----AA5TBさんによる、やはり超絶ためになりそうなサイト。

JH1GVYさんのサイトによると、
「MLA放射効率の三要素」
1、ループの直径Dを大きくする事が大変効果的です
2、次にエレメント断面の外周長さC(つまりは太さ)、を大きくすると効果的です
3、導電率σは平方根でしか効きません。

だそうだ。

ところで、現在隣の家のペンキ工事が終わったら上げようとしているMFJの磁気ループMFJ-1788を、上から見るとこういう感じになる予定だ。
MFJ-1788予定図
右の赤丸がIC-7000Mで、同軸が壁を3箇所貫通して、左のベランダの大きい赤い丸のMFJ-1788につなげるという。
(しかし今日も、隣のペンキ屋さんは全く工事せずだ。いつまでかかるのやら?だから、こんな妄想だけは進むんだけど~(^o^)/)

しかし、何事にもリスクはつきもの。MFJ-1788をこのように屋外に上げたとしても、次のような事態が容易に想定される。
1. 屋外でもやっぱりほとんど聞こえず、実用にならず。
2. 送信出力を抑えても電波障害が出て、結果的に撤去の可能性が。
3. 送信もしてないのに冤罪?をかぶって、結果的に撤去の可能性も?

なのでまたまた思考実験。
上記のMLA放射効率の三要素の「ループの直径Dを大きくする事が大変効果的」を信じるならば、もしこのようにしたら、
大型室内磁気ループ?
---左の大きい赤丸は、ベランダに隣接した部屋の天井に張り巡らした、室内大型磁気ループアンテナだ。幸い、こういう屋内工事をやる分にはこちらの環境では比較的支障はなさそうな感じ。

ちなみに、MFJ-1788の直径は0.9m. 下の絵の、部屋の寸法の実測値は左右の短辺が3.5m、上下の長辺が5m強。なので、おおざっぱに直径3.5mのループが構成できるとする。
それで、AA5TBさんのシミュレーション用Excelファイルで計算してみると、直径0.9mの場合の7MHzにおける放射抵抗は4mΩ。(エレメント直径をMFJ-1788とおなじ3cmにすると効率は16%)。
一方直径3.5mの場合の7MHzにおける放射抵抗は875mΩ。エレメント直径を試しに2.54mmにすると効率は48%だ。

なので、本当に大雑把にみて2.54mm径のパイプを屋内に張り巡らせられれば、アンテナ自体の効率はMFJ-1788の3倍。
問題は、「室内」アンテナになることによる効率低下の割合だ。もし屋外vs室内の性能比率が33%以上であれば、この妄想室内天井磁気ループは検討する価値があるということになるのだが・・・果たして? 

MLA屋外設置思考実験

何度いろんな条件で受信してみても、室内アンテナではダメダメなことは明白だ。しかし、タワーを建てるなどもってのほか。屋根馬もほとんど可能性はゼロに近い。ならば・・・ということで、ベランダからどのくらい上げられるか?を思考実験。

MLA屋外設置案
この絵は、現状の現在地の様子をほぼ描いた模式図。
中央が自分の家で、左右がとても近くに建てられている隣家。
この前「移動運用」したベランダに、もし2mの長さの鉄製のマストを立てたら?という仮定。

赤い線は、2mのマストを1本立てた場合の想定高さ。なので、この絵では仮に4本連結したら?という仮定になっている。先端にはMFJ-1788磁気ループアンテナを水平偏波で取り付けて、その先端にVX1000を付ける。
実にこれ以外の選択肢は無い。だって、この丸いループを垂直偏波で取り付けたら目立ちすぎる! なので却下。VX1000のために2本マストを立てるなんていうのもありえない。従ってどう考えてもこの絵で言う青い線の配置になるのは明白。あ~30年位前だったら、SONYのFMラジオ用のルーピックアンテナが全盛だったから、MLAを水平偏波で上げればちょうどこのルーピックの親戚みたいで目立たなかったのにな~とか言ってみる。
実は・・・こちらの家から歩いて5分くらいのところには、2010年現在でもそのSONYのルーピックアンテナが使ってなさそうだけどちゃんと上がっている家があるというのが驚愕ではあるのだが・・・w

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本論に戻って、まずは

・マスト1本の場合---アンテナの高さがまさに2階の居住空間になってしまう。で、アンテナの指向性は水平方向だ。なので、TVIを発生させるためにアンテナを外に出しているかのような状態になってしまい最悪。何しろ、ベランダのこの位置にアンテナを上げると、アンテナからリグまでの距離よりも、アンテナから隣家の居室までの距離の方が多分近いという恐ろしさ。

・マスト2本---なんとか屋根の下端よりは上に出られる。ので、一応上げた効果はあるだろう。しかし、そこらじゅうの屋根に反射されて指向性は上空に曲げられてしまい、飛び具合は最低な予感。でもそんな贅沢は言ってられない。

・マスト3本---この絵がどのくらい正確か?疑問なものの、仮に高さ方向の縮尺が正確だとすれば、なんかこう、隣家のテレビアンテナに向かってわざわざ電波を放射してるという・・・やはりTVIを起こすために上げてるような最低な感じが・・・

・マスト4本---一応これなら理想的かも?つまり、隣家のテレビアンテナよりも高くなり、かつ屋根より高いので、水平方向の伝播は申し分ない。しかも、磁気ループアンテナのヌルポイントが真下に来るので、ごく近傍へのインターフェアが発生しにくくなるという効果も期待できる。

とまあ、こういう感じだけど。しかしマスト4本を繋ぎ金具でつないで上げるなんて、強度的にも施工的にもまず100%不可能だよな~。大体そんなアンテナ見たら不安定で怖すぎる。。。。

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なんかこう、クランクアップタワーみたいな仰々しいのではなくて、無線やるときだけマスト4本分手動クランクアップで、終わったら手動で下げて、アンテナ部分だけ取り外してベランダ内に隠蔽。っていう機構はできないものか。

仮にそれができれば、大躍進なんだけど。非常~~~に難しそうなことは確か。

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なので、屋外常設&固定はもう免れないと「覚悟」を決めれば、上記のマスト2本ならばそこそこいけそうな感じも。こういう感じだ。

MLA屋外設置案2

まあ、この状態をもって、小さくて目立たないと見るか?変なアンテナがあってイヤだと見るか?は、100%見る人の主観によるわけだが・・・当然一般人が見て・・・だけど。

あとはあれだな~。仮にどんな状態でも外に一旦アンテナを固定で出してしまえば、万一電波障害の場合、というかそれ以前にその冤罪の場合だったとしても、いろんなマッチング上の観点から停波は勿論
 即、アンテナ撤去 の覚悟はしておかないとダメだな。

あとそれ以前に、アンテナ固定となれば、当然同軸ケーブル配線も固定となるわけで、壁に穴あけ3箇所が不可避。(幸い近所に、何でも工事やってくれそうなアットホームな電気屋さんはある。)
さらにこう、 家庭内のSWRが上がるという恐怖 も避けて通れないという。
勿論移動運用だけやるという選択肢もある。しか~し、既に何十年もムセンやってて、QSOのノウハウとかを身につけた人が移動運用やるのと、それが無くて、いろんな練習から今からやらなくてはいけない立場の人間がやるのとでは、非常~に困難さが異なるんだけど。単なる「毎日の練習」をするだけのために、車に荷物を積んで、渋滞の中運転して、現地でセッティングしてetc...というのは現実的にはものすごい犠牲な気がするけど。練習の成果を披露する「実運用」のために移動運用するのは最高なのは理解できる。海外のレンタルシャックとかも含めて。変な喩えをすれば、ミュージシャンが、ライブの本場じゃなくて毎日の練習のために都心の大ホールとかの場所を借りるか?っていうみたいな。ちょっと極端すぎるけど。
まあ、何十年もいろんな物事の犠牲になって、その練習ができなかった人間は、結局いろいろと犠牲になるんだよな~。まあいいやw。

でも見方を変えれば、やりたいことを「ちゃんと自分のためにやる」というのも実はすごく重要だったりする。そのあたりの話は、こことかこことかこことかこことかこことか・・・いろいろ書いた。ていうか、このブログでこういう話題に深入りすると、またまた誰も来なくなっちゃうので止めるけど、こことかこことかに全部書いたので(変人狂人廃人全開~)、一応ご参考までということで~。

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なんというか、たかが趣味のムセンの話でも、いろんな困難があるとそれは単なる技術の向上だけでなく、人生論につながるんだよね~。まあそれも趣味のすばらしさ!と解釈することにしよう。(^_^)

MFJ-1788 磁気ループアンテナ

実は、MFJ-1788 Hi-Q MLA 磁気ループアンテナをちょっと前に買ったのよ。現地から直送で、関税は0だったけど、消費税が1100円だった。

2003年ごろに、IC-720Aに自作磁気ループ室内アンテナでPSK-31の復調だけ成功した話は少し書いたけど、今回は同じ路線でグレードアップということで、リグはIC-7000M、アンテナはちゃんと完成品の
MFJ-1788で再挑戦。なので、前回よりは良いことを期待。でも初めてセットアップするから今日は耳で聞くだけ。PSK-31とかは無し。

しかし・・・
いきなり、MFJ-1788の電源をオンにしてもランプが光らない。

やってくれるな~。いろんな分野で不幸は慣れっこ。w 
こっちのブログ
に腐るほど書いた。

001まずはお決まりの、ばらし。
コントローラにはMFJ-1788じゃなくて1786って書いてある。共用なのは理解できるな。
なんかこう、アルミのシャーシにただタップを切ってあって、ねじを何回も締めたら即ねじ山バカになりそうなんですけど。・・・
あと、工作の質がなんかアマチュアレベル。(プリント基板のほうは立派なんだが)さらに、あの規制とかがうるさいことで定評あるアメリカ?の製品のはずなのに、FCCとかULとかのマークはどこにもナシ。いいのかこれで??
一般民生品じゃないと関係ないんだっけこういう規制って??

002これが、お顔のほうの写真。
で、なんと、このケースをばらした状態で電源を接続してスイッチを入れると「正常に動く」ではないの
ケースのネジを締めると故障する。なんとまさにアマチュアレベルの工作そのものだな~。
(^∀^)
具体的には、この写真で言うと右下の、メーターに一番近いネジを締めると故障するところまで突き止めた。


003なので、そのネジ用の穴近辺のアップ。
う~ん。この状態でフタが閉まると、底面のアルミ板とここの緑の矢印の端子が接触しそうな感じが・・・

005と思ったので、こっちもアマチュアレベルの工作wwで、無心にただガムテープを貼って絶縁してみる。
「よし、これなら!」ということで、ワクワクしてフタを閉めてネジも締めて電源オン!

動かないよ。  

なんかここまでアフォだとうれしくなってくるな。
なので楽しくもう一回ばらしてみる。ねじのタップの磨耗だけが心配。
006まあこれを見てよ。
写真ではわかりにくいけど、よ~くみると、メーターの奥のほうにある配線(ピンクの丸のあたり)と、左側に見える底面のアルミ板に両面テープで貼り付けられた電池ボックスの金属(ピンクの→の左側)が干渉してショートしそうな予感が。こういうのって、三次元空間把握訓練になるな!でもパイロットになる予定は勿論ない。

007なので、超原始的に、両面テープから電池ボックスをはがして、自分でその下の位置に両面テープを貼りなおしてそこに電池ボックスを移動する。

おお! これで本当に直ったぞ!
        (ガムテープと両面テープで・・・)

この電池ボックスの貼り付け位置の不具合が原因だった。
しかし・・・ なんといい加減な工程管理
多分、バイトの "かわいいおねーちゃん" (重要注※ そうとでも考えないとやってらんないよ。)が、目分量で両面テープを貼ってるだけなんじゃないの??? Made in USA の本領発揮だな。ww

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まあ、直ったのでヨシとしよう。でももしバラすのがイヤな人だったらいきなりアメリカに自腹で送料払って送り返して修理依頼するのかな?そう考えると恐怖だよね~。まあそれも含めて自己責任なのかも?



これが、セッティングして電源を入れた様子。
100
それなりにかっこいい。あと、IC-7000Mと相まって、狭いところにちゃんと収まってるのにはすごく好感を覚えるな!

これが背面。
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あ、写真でわかるけど、まさに今日、免許状届いたのよ。なので、証票シール(だっけ?)も貼った。
送信なんか1回もしてないのに、一応仰々しくコモンモードフィルターも入ってるという。

これが操作部。前にも写真出した。
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今回はストロボたいたので、ブレてはいないけど、表示がちょっとさびしいことに・・・


そしてこれが・・・
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「MFJ-1788 磁気ループ 室内 アンテナ」 ですよ。

この、洋服ダンスやら家具に囲まれた悲惨な有様を見てよ・・・
涙を誘うでしょ。。w 金属のラックまでそばにあるという悲惨さ。

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で、受信実験。

まあこれだけの悪条件で、当然期待はしていないけど、やはりかなり厳しいことは事実。でも、7MHz帯の下のほうのCWとPSK-31らしき信号は受信できた!
しかし・・・それ以外のバンドは全滅。何ひとつ聞こえない。

しかし予想通り、アンテナのチューニングはものすごくシビア。あと、チューニングは、今日は受信だけなのでただ耳で聞いてスイッチを微調整しているだけ。全然本来の方法の、反射波振幅のディップを見る方法ではやっていない。

具体的にはぴったり同調するとS9振る信号が、Fine Tuneボタンの一瞬押しだけで、S1-2になってしまうという。まあ、これでDXやることは死んでもなさそうだけど、「スプリット運用は絶対不可能な予感」が。


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それでさらにまだあって・・・勿論悪いほうね。

前回のVX1000の時も今回も、全バンドで変なノイズが出てる感じが。
具体的には、大体300mSの周期でザッザッっていうノイズが聞こえる。PCの電源を切ったり、液晶ディスプレーをオフにしたりしても変わらず。

う~ん。と、
この前から含めて数日不明だったけれど、ついにその原因が判明。

というか、単なる自分の無知で・・・

IC-7000Mのバンドスコープ機能のノイズだったよ。
なので、バンドスコープを切れば一気に解決した。なるほど~良くネットで見るどのIC-7000の動画を見ても、バンドスコープをずっとオンにしてムセンやってる動画が無いわけがよ~くわかったす。

とまあ、既にムセンを活発にやっている人から見れば、もう遥かにいろいろと低次元な顛末ですな~。
本当に、「どうなることやら」な感じがしまくり。

哀愁のTR-1200

リズムがCWで、ホワイト・ノイズが「MIK」ベースが「U」、歌メロが「CQ」、シンセソロが「VVV DE JA1IGY」ですよ。w
ウクレレ/ピアノで
    QRL/QSY

ピアノはこちらです。
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