外部アンテナの水平設置

【この記事の所要時間: 26秒】

集合住宅でのアンテナ設置は基本的にベランダやバルコニー。(1) 
そんなベランダやバルコニーに設置するアンテナとしては場所を取らず比較的手軽なホイップアンテナが多いが、その角度も重要。
たとえば最上階や屋上などでアンテナ全長の大半を構造物から離して設置出来るのであれば垂直・そうでなければ水平が望ましい…というのが、幾つか見掛けたサイトでの評価。
そういえば、釣り竿アンテナなどをベランダから水平に突き出している事例が多い。 

さて、自宅ではホイップアンテナ(ATUエレメント)と外部(直下型)ATUの組み合わせで運用しているが、最上階とはいえベランダの屋根が接近するため斜め45°の角度で設置していた。

アンテナが斜めだと電波の放射パターン上ベランダの屋根に遮られるし偏波的にもどうだろう?…ということで、水平設置へ変更することにした。
ATUエレメントの給電点をベランダ手摺り壁の内側よりも上げたいという目的も有り。

 

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安全上ATUエレメントの設置角度は水平から15°以上とのことなので正確には水平ではないが、エレメントのしなりもあってほぼ水平かな。

 

 

ATUエレメントはルーフベース(屋根馬)に取り付けていて、そのままではベランダの手摺り壁より上に出来ないため、延長用のポールを追加している。

 

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購入した延長用ポール…正式にはフェンスマストと呼ばれ、その名前の通りフェンスの支柱に取り付けるもの。
手前の金物(クロスマウント)は、ATUエレメントと反対側に荷重を掛けて安定化させるための重石を提げるために購入したが、フェンスマスト自体が十分カウンターウェイトになるため使っていない。
ルーフベースを挟んでATUエレメントを突き出している方向の反対側にフェンスマストが来るように装着。

 

さて効果の程は…実のところよく分からない。 
電波状況の変化による違いの方が大きくて、設置向き(角度)の違いによる差が判明しない。
ただ、劇的に良くなったとも悪くなったとも言えず。
しばらく使ってみて判断しよう。

また、水平出しにしたことで風の影響がやや大きくなったが、先の台風10号による強風にも問題無く耐えた様子なので大丈夫だろう。 

 

 

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  1. ベランダとバルコニーの違いは屋根の有無だとか。 []

IC-7300弄り … Panorama Adapter PTRX-7300装着

【この記事の所要時間: 311秒】

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IC-7300用のPanorama Adapter(PanAdapter) RADIOANALOG PTRX-7300が届いたので早速装着した。
QRZnowの紹介記事(英文)

Panorama Adapterとは無線機や受信機の内部から受信信号(RF、IF)を取り出す機器で、外部のSDR(Software Defined Radio)に接続することで、PCと連携した様々な機能・操作性を拡張するなどの際に用いる。
古い機器であってもSDRやPCと連携することで受信性能を向上させたりウォーターフォールなどグラフィカルな表示に対応して操作性を向上させることが出来し、受信信号の録音やSDRによっては複数周波数の同時受信も可能になる。
IC-7300は既に液晶ディスプレイが搭載されグラフィカルな表示に対応しているが、外部SDR/PCを使うことでより広い画面で操作出来るし、見渡せる周波数範囲も拡がる。

この製品の発売を知り、実のところ直ぐ直ぐの用途は無いけれど面白そうだから買ってみるか…というノリで注文していた。
その衝動買いが実は正解だったかもしれない。
というのも、自分が購入した際は開発元で直販していたが、今は海外の代理店(二社)のみが取り扱っており、送料を含めると倍近くに値上がりしているから。
7/10注文⇒7/25発送⇒8/3到着、発送はトルコから。
注文から発送まで時間が掛かったのは、たまたま在庫が切れていて製造待ちになったため。

 

 

購入品

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WorldWideで送料$7という格安さだったが航空便で一週間程度。
但し、梱包は無地のダンボール箱に入れてクッション性皆無のビニール封筒だった。

構成品

  • インストールマニュアル(英文だがカラー写真多用で分かりやすい)
  • PTRX-7300本体
  • ケーブル類三種

 

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上がIC-7300の背面側。
メタルシールド内に主要部分が収められている。

 

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iPhone8(メタルバンパー装着)とのサイズ比較。
かなり小さい。

 

 

装着

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装着するIC-7300は排気ファンを静音タイプに交換している。
尚、設置スペースの都合で、アンテナ端子はL型に変換して横方向から接続出来るようにしている。

 

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上カバーを外して開腹。
計14本ものネジを外さなきゃならないのが少々手間。

 

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装着完了。
付属のインストールマニュアルを見れば迷わず出来る簡単さ。

 

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取り付けにはネジなどは一切使わず、チューナー端子部分の引っ掛かりだけで固定しているが、緩くてガタついたり、キツくて嵌めにくい…なんてことは全く無し。
見事にジャストフィット。

 

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チューナー端子部分の様子。
左側はミニ化されたチューナー端子、右側はRF信号の出力端子。

 

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取り外した内部接続ケーブルは、そのままチューナー端子の変換ケーブルとして使う。
先日作成した外部ATU用チューニングボタンを常用しているので、この仕様は嬉しい。

 

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チューナー端子の変換ケーブル(元・内部接続ケーブル)とSDRへの接続ケーブルを繋ぐ。
SDRの使用予定は今のところ無いが、使う際に接続が容易になるようにケーブルだけ繋いでおく。

 

 

動作チェックついでにFT8運用…送受とも特に問題無し。
今回この改装でIC-7300をラックから取り出したついでに人工グラウンド(MFJ-931)を外してみたが、SWRの状況に大きな変化は見られなかった。

いずれ外部SDRを繋いでみたい。

外部アンテナ設置(ATUエレメント&ATU&カウンターポイズ)

【この記事の所要時間: 816秒】

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先の記事で、外部アンテナはATUエレメントと直下型ATUの組み合わせに落ち着いた…と記したが、要のATUがなかなか決まらなかった。

 

選定条件として…

  1. デジタルモードでの耐入力が50W以上
  2. リモートもしくは信号(電波)感知でチューニング動作実行
  3. チューニング状況のメモリ機能
  4. 最低エレメント長が4m以下(ATUエレメントは接続線を合わせて約4.7m)
  5. 屋内からの接続線が少ないこと

を挙げて機種選定していたが、なかなか難しく、これら全てを満たす物となると海外製の高価な製品に限られてしまう。
特に5項目の条件がネックで、他の条件と合わせて満足出来るものは非常に限られるため、必須条件から外すことにした。
それでもなかなか決められない。

なんて話をツイッターで呟いていたところ、以前より親しくさせて頂いている方から、この条件(1〜4)に合うATUが余っているので試してみませんか?ということで貸していただけることになった。
また、ベランダでのアース確保に欠かせないカウンターポイズ用のワイヤー束も一緒に。

 

 

ATUとカウンターポイズ用ワイヤー束

ATU

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SG-230という海外製のATU。
最大入力は200Wで、デジタルモードでの耐入力は不明ながらCW連続で80W可とのことなので大丈夫だろう。
最低エレメント長は対象周波数が3.3MHz以上の場合は2.44mなので、こちらも大丈夫。

横406×縦305×高76mmと結構大きく、しっかりした作りもあって約3.5kgと重量級。
ケーブルは同軸線と電源線が一本に纏められている。
窓(サッシ)の通過用に隙間ケーブルを使うとなると同軸線と電源線を分けて、電源線も隙間ケーブル的な中継ケーブルを作成する必要がある。
今回はとりあえず窓を少しだけ開けておくことで対処…暑くもなく寒くもない時期だから良いけど、エアコンを使う時期になったら何らかの対策を考えよう。

 

ワイヤー束

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カウンターポイズ用のワイヤー束。
一方の纏められている側をATUやアンテナのアース端子に接続し、各線をバラしてベランダの床・なるべく広範囲に敷く。
全体で200mほどの長さがあるとのことで、自宅の狭いベランダだと一面に敷き詰めても余る感じになりそう。(1) 

 

 

防水&静音ケース

ATU自体は防水だけど、以前作成したコモンモードフィルタも使うため、一式を防水ケースに収納したい。
また、チューニング動作時には複数のリレーが作動して結構賑やかなため、静音性も期待して。

設置場所は全くの吹き曝しではなく、ベランダの手摺り壁(高さ120cmほど)の陰になるため、雨の吹き込みや直射日光もそこまで強く無いと考えて、一般的な食品ストッカーをホームセンターで購入。

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直射日光避けのため蓋の上にアルミホイルを貼り付けた。

 

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ケーブルを通す為、三箇所(⇒無線機、⇒アンテナ、⇒カウンターポイズ)の穴を開け、それぞれにゴムブッシングを装着。
ゴムブッシングにケーブルを通した後で、内側から防水テープで目張りをしている。
写真はATUエレメントからの接続線。

 

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使用したゴムブッシング(ELPAゴムブッシング)と防水テープ(エーモン結束テープ)。
ゴムブッシングは未開口で、使う際には中央の薄い部分に十字の切り込みを入れて使う。
写真の物は開口部径φ16mmでATUエレメントの接続線やカウンターポイズ用ケーブルを通す部分に使用。
M型コネクタ付き同軸ケーブル(ATU⇒リグ)を通す部分には開口部径φ25mmの物を使用。

 

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機器を収納したケースの下には制振ゴムシートを敷いている。
ATU自体も取り付け金具にゴム脚を装着してケースに収納しており、チューニング動作時の振動が響かないようにしている。

 

ケース内部の写真は撮り忘れたが、ATUが無理なく収まり、またコモンモードフィルタやケーブルの余りを入れても余裕がある。

 

 

アンテナ

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ベランダの隅に置いたルーフベース(屋根馬)のポール部分にATUエレメントのマウントベースを装着。
赤いケーブルはATUに繋がっており、これ自体もエレメントとして動作するため、ベランダの壁や床、その他金属類に接しないように空中架線している。
エレメントは約275cm、接続線は約200cm。

 

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エレメント保護として、マウントベースへの装着前にテナコートを塗布しておいた。
エレメントは三段伸縮だが、結合部分にテナコートは付着すると接続不良になるため、全て伸ばした状態で作業したが…ベランダに出してマウントベースに固定するのが少々手間だった。

 

 

試運転

まずは昨日ATUとカウンターポイズが届いた時点で仮接続して動作確認をしておいた。
ATUエレメントとATUが対応している各周波数帯でチューニング動作…先日作った外部ATU用チューニングボタン(冒頭にリンク有り)が大いに役に立った。
結果は、全周波数帯でSWR値が1.5未満になりOK。
ちなみにカウンターポイズは、束のままベランダの縁に沿わして、余りを同じく束のままベランダ中央部に蛇行するような形で置いている。
詰めればまだ(SWR値が)下がりそうだけど、ひとまずこれでいってみよう。

ATUのチューニング動作音は予想していた通りかなり賑やかで、夜間はちょっと気になるかな。

 

実運転

実はIC-7300はまだ未送信。
購入したのは一ヶ月近く前になるが、増設申請やアンテナ思案そしてG.W.の長期連休などもあって、なかなか送信出来る状況にならなかった。

 

増設申請は既に通って新しい免許状も届いているし、今回アンテナ環境が構築出来たし、デジタルモードの追加届は審査中になっているし(2) …というわけで、早速FT8での交信を試してみることにした。
WSJT-Xでの送信操作も今回が初めてになる。

WSJT-XやIC-7300の設定も兼ねて小一時間ほど試して、気が付いたらAJD(JARLのアワード…日本国内の10のコールエリアのアマチュア無線局との交信)を達成していた(7MHz FT8)。
もちろんカードを受領していない(一部はeQSLで受領)ため、交信したという実績だけだが。

また、PSK reporterで到達状況を確認してみたところ、一番遠くはギリシャで受信されており、その距離実に9512kmには驚いた。
ただ、受信レベルが-23dBだったので仮に応答して貰えても交信には至らなかったかも。(3) 

 

USB接続…デバイスサーバの使用は不可だった…

ところで、IC-7300とPCの間はRaspberryPiで構築したUSBデバイスサーバを介してWi-Fi接続していたが、IC-7300のスコープで送信信号をモニターしていたら妙に幅広で音も濁ったような籠もったような感じ。
試しにUSBケーブルで繋いだ場合は細い一本の線になり音も澄んでいる。
前者(USBデバイスサーバ使用)ではCQを出している局を呼んでも・自分がCQを出しても全く応答して貰えず空振りばかり、後者(USBケーブル接続)では呼べばほぼ高確率で応答していただけた。
紐無しの利便性は捨てがたいけれど、肝心の交信が出来なければ無意味なため、多少の不便は我慢してUSBケーブル接続しよう。

 

 

連続呼び出し

一局との交信が終わるや否や続けて他局から呼ばれる、同時に複数の局から呼ばれる…なんてことがあった。
アマチュア無線を始めて以来、初めての経験。
WSJT-Xではフルオートシーケンスしか使っていなかったので戸惑ったが、途中から手動でシーケンスを回すことでなんとか対応出来た。

 

 

結果良ければ全て良し

試行錯誤が続いたし出費も少なくないけれど、明らかに効果(交信数アップ)が見えたので満足。
これでモチベーションも大幅に上がるかな。

 

 

 

  1. 盛り蕎麦状態になるかも(^^ゞ []
  2. 届なので受け付けられた時点で可らしいが。 []
  3. 国内では-24dBでの交信実績有り。 []

IC-7300弄り … 外部ATU用チューニングボタン作成

【この記事の所要時間: 245秒】

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いろいろと思案した結果、アンテナはCQ出版社のATUエレメントと外部(直下型)ATUの組み合わせに落ち着いた。
ベランダの角に屋根馬(ルーフベース)を置き、そのポール部分にATUエレメントのマウントベースを取り付けて、ベランダの屋根を回避するため斜めに突き出す感じになる。
ATUはバラン(ATUの機種によって必要な場合)やコモンモードフィルタなどとまとめて防水ケースへ収めて、ベランダの隅に置くことになる。
ATUはチューニング時にリレーの駆動音が結構賑やからしいので、その防音効果も期待して。

さて、一般的なATUは通常運用時の入力電力に対して、チューニング時の入力電力は比較的低め(多くは10W程度)に設定されている。
そのため、手動でチューニングを行う際には出力を下げ・チューニング完了後に元の出力へ戻す必要があるが、これが割と手間。
また、推奨されているキャリアの送信には(CW)キーを使う必要もある。

IC-7300には内蔵チューナーがあり、こちらを使ってチューニングする場合は、フロントパネルに有る TUNER ボタンを押すだけで良い。
また、純正オプションのATU(AH-4)でも同様にこのボタンを押すだけでチューニングしてくれる。
AH-4を選べば良いのだろうが…デジタルモードでの最大入力電力が不明なことと(最低50Wは欲しい)、セットアップ(内部配線)の手間が掛かることから、ひとまず候補外にした。

この手動チューニングの手間を大幅に減らしてくれる「チューニングボタン」の作成が、海外のアマチュア無線家により公開されているので、早速作ることにした。
⇒『Icom IC-7300 “Push Button” TUNE Mod』(G4IZH OM)

 

 

使用パーツ

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・4芯ケーブル(コネクタ側にダイオードと抵抗を配置すれば2芯で可)
・ダイオード(1N4001…整流用、1A/50V)
・抵抗(47kΩ)
・コネクタ(Molex 4 pin plug)
・押しボタンスイッチ(モーメンタリー…非ロック)
・ケース

 

 

製作

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紹介記事の回路図(非常〜に簡単)に沿って配線。
手持ちパーツをかき集めたためマイクロスイッチを使っているが、一般的なプッシュスイッチで充分。

 

 

接続

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IC-7300背面・排熱ファン右上にあるアンテナチューナーコネクターに接続する。

ちなみに、この写真はIC-7300を動かすこと無く、背面の隙間に カシオのアクションカメラ G’z EYE を差し入れて撮った。
かなりの広角で最短撮影距離が短いため、こうした狭い場所で広く撮るのに向いている。
全体に歪んで見えるのは広角レンズ故のこと。
また、写真では結構明るく見えるが実際は物陰なので暗い…それがここまで明るく撮れるのも大きな特長。

 

 

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バンドを移動したり同じバンド内でも周波数が大きく変わった時は、この赤い押しボタンスイッチを押せば、約10Wのキャリアが送信されてATUでチューニング動作が実行される。
予めチューニングしておけば、運用中のチューニング動作(1) を避けられるだろう。

  1. キャリアを検知し、SWR値が高いと自動でチューニングをするATUの場合。 []

IC-7300弄り … 排熱ファンの静音化

【この記事の所要時間: 38秒】

IC-7300は排熱ファンの運転音がかなり大きいらしく、特に送信時には爆音状態になり周囲へ気兼ねするほどだとか。
そのため、静音ファンへ交換しているユーザーも少なくない様子。
設置を完了する前に交換しておこう…と、昨日IC-7300の動作確認を一通り済ませてから着手した。

 

 

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ファンは「Noctua NF-A8 PWM 80mm Premium Quality Fan」が定番だが、黒一色のファンを見慣れた目には、この濃淡二色の茶色はとても新鮮。

 

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パソコン用のため様々なコネクタ付きの接続ケーブルが付属しているが、いずれも使わない。
代わりにIC-7300基板上のファン用コネクタに付け替える。

 

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オリジナルファンのコネクタ部分を切り取って流用すれば簡単だが、もしも後で元に戻す必要があると困るため、対応コネクタも調達することにした。
コネクタは汎用品(JST/PH-2)でAmazonでも購入できる。
コネクタの取り付けはピンの圧着処理が必要になるが、既に短いケーブルが取り付けられた物を見つけたのでそちらを購入した。

 

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ファン直出しケーブル先端のコネクタを切り落とし、PH-2タイプコネクタのケーブルをハンダ付けする。
接続部分は熱収縮チューブで絶縁と保護を忘れずに。

 

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尚、ファンからケーブルが出る向きが純正品と異なり、そのままではIC-7300への装着時にケーブルを噛んでしまうため、ファンに溝を削って逃がす必要がある。
ファンの外装は柔らかい樹脂製なので、プラモデル用の棒ヤスリでも簡単に削れる。
写真は加工の途中で、この後、写真での右側面側も結構削っている。

 

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ケーブルとファンの加工が済んだら、いよいよ純正ファンとの交換。
IC-7300の裏蓋を開けて(左右と底面の計10本のビスを外す)、基板上中央辺りからファンに繋がっているコネクタを抜き取る。

 

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続いて、ファンと保護網を共締めしているボルト(計4本)を外すが、ここが結構固く締め付けられていて、適正サイズのドライバーを使わないとネジ頭を舐める恐れ有り。

 

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加工した交換用ファンをケーブルの向きに注意しながら装着し、保護網を合わせてボルトで共締めする。
この際に締め込み過ぎるとファンのフレームが破損する恐れがあるため、ほどほどに。

 

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続いてコネクタを接続する。

 

動作確認してみると確かに静かで、それなりに静かな室内(他に殆ど物音がしない)でも回転しているかどうか判り難いほど。
純正ファンの回転数は3400rpm、対して交換したファンの回転数は2200rpm。(1)
約2/3もの低速化になるが、交換された方々によると特に支障は出ていないとのこと。
但し、フルパワーでRTTYの長時間運用するなどの過大な負荷は避けたほうが良いらしい。(2)

 

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純正ファン(左)と交換した消音ファン(右)

 

 

  1. 電圧はどちらもDC12V。 []
  2. 純正ファンは元々そうした運用形態も想定した上で余裕を持たせているとの説もある。 []