室内設置の ローバンド MLA (マグネティックループアンテナ )を作ってみた

今やすっかりアマチュア無線の主流となったようなデジタル FT8 、14MHz を中心に運用している。常用の自転車リム MLA では 8J1RL の南極昭和基地の電波も見えるが、ちょっと届かないようだ。FT8 だと QRP でも十分に楽しめるので、MLA48 のメンバーから提供されたものや、ハムフェアで購入した手持ちのパーツを利用して、室内 ローバンドMLA を企画してみた。

構成は画像のとおりで同軸ケーブルを使ったループを窓のカーテンレールにかけて、下に置いた木箱に同調用のバリコンアセンブリをおいた形にしてみた。

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アンテナ回路の詳細は図のとおりで、原型は Patterson Loop という構成となっている。ループインダクタンスに対して、Ct1M+Ct1F で同調をとり、Cm を調整してインピーダンスマッチングをとる仕組みとなっている。これまで、このタイプの MLA を製作してみて同調がかなりクリティカルであることが分かっているので、メインチューニング Ct1M、ファインチューニング Ct1F として精密に同調するようにしている。

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ループは数年前のハムフェアで購入した同軸ケーブル S-10C-HFL を使う。もともとこのケーブルは共聴の準幹線用のもので、75Ω であること、外被がアルミなので格安というか投げ売りだったもの。かなり軽量なので、窓枠のカーテンレールにかけても自重の負荷がかかることがほとんどない。

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バリコンアセンブリは図のような構造となっている。これまで MLA48 のメンバーから提供を受けたものや、ハムフェアで購入した大型のものを使用している。この構成だと100W 以上の送信電力に耐えられると思うが、室内なので 30W 以下で運用しようかと思っている。それぞれのバリコンは、ステッピングモーターで駆動して、リモートで制御できるようにしてある。

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バリコンアセンブリのMOTOR コントローラーと手元の Hand Controler の関係は図のようになっており、それぞれの ESP32 同士が WiFi で通信して制御、表示するようにしてある。Hand Controler は以前に実験した OnStep のものを流用、きちんと動くようになったら、しかるべきケースに入れる予定。

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こんなに満を持してきれいに製作したのに測定してみると、全くアンテナとして使えない状態となっている。なんとか同調点は見つかるが SWR=2.0 以下にならず、実用にならない。接続や測定ミスかと思って配線を調べたり、手持ちのアンテナアナライザ、VNA を総動員してみたがダメであった。

MLA48 のメンバーの意見では、アルミサッシの窓枠、カーテンレール、それに左側のケーブルが大きく影響しているだろうとのこと。少しでもこれから離して設置するのが必須のようだ。あと、ループの形状を四角でなく円形にすることも周りの金属からの影響を小さくするとのこと。

バリコンアセンブリの木箱がコーヒーテーブルになって、うまくカーテンでカモフラージュできたローバンドの室内アンテナを作ろうと思っていたのに残念、仕切り直しとなった。