430MHz帯用 5エレハンディ八木アンテナ

 

既存のハンディホイップの性能に限界を感じたので、作ってみました。

製作は自己責任で。正直、改善の余地アリアリ。

データセットです。MMANAデータと完成イメージ&材料のPDFがあります。


1.構想と設計

2.材料を買いに行く

3.簡単にできる下準備

4.工作

5.反省←サイト整理時に書き足しました



1.構想と設計

 基本計算は、おなじみMMANAで行いました。

 最初は6エレにしようかと思いましたが、ブームの長さが80cmを超えてしまうので、5エレにしました。「ハンディ用」ということで、エレメントを全て取り外せるようにし、持ち運べるように考えました。ラジエーター(輻射器)の上の部分はギボシ端子を使って取り外せるようにし、下の部分は塩ビ管に格納してしまいました。

2.材料を買いに行く

●エレメント

 ・アルミパイプ (直径3mm・1m尺のもの)・・・1本(約200円)

 ・真鍮パイプ (直径3mm・1m尺のもの)・・・1本(約300円)

●アンテナ本体の材料

 ・角材(d=5mm w=15mm 1m程度 檜など)…1本(約100円)

 ・塩ビ水道管(VP13規格(VP管の中で最も細いもの) 50cm尺)…1本(約200円)

 ・塩ビ管用キャップ(VP13用)・・・2個(約50円)

●その他

 ・同軸ケーブル(3Dがおすすめ)・・・20~50cm(お好みで)(約100~150円)

 ・BNC-Pコネクタ(同軸に合わせてください)・・・1個(約200~300円) 

 ・丸小ネジとナット(φ3mm 30mm長)・・・1つずつ(約10円)

 ・ワッシャ(φ3mm)・・・4つ(約15円)

 ・ギボシ端子(オス・メス)・・・1セット(10セットで約300円)

 ・電線・・・ほんの少し

●必要な工具など

 ・半田付けに必要なもの一式

 ・定規(50cm。無ければ30cmでOK。メジャーはおすすめしません。)

 ・電工ペンチ(無くても何とかなりますが。)

 ・ラジオペンチ

 ・ニッパ

 ・軽金属用ハンディのこぎり(ダイソーで300円で売ってます)

 ・電動ハンディドリル

 ・ドリル刃(6.5mm程度までのの穴が開けられるセット)

 ・12mm程度の穴が開けられる、ドリル取り付け用のアレ(こういうやつ

 ・金やすり

 ・接着剤(エポキシ系が理想ですが、無ければグルーガンか最悪木工用ボンド)

 買いに行くお店はお近くのDIYショップで構いませんが、塩ビパイプは通販取り扱いも少なく、少々手に入りにくいかもしれません。その場合は、全国各地にある「カインズホーム」に行けば、おいてあると思います。塩ビ管以外は東急ハンズでも揃いますし、金属パイプはハンズでないと無いことがあります(逆に言うと、ハンズならあります)。こういう材料は、専門店と比べない限りはどこで買おうがそれほど値段は変わりません。

 塩ビ管は、水道管でなくても、たとえばハンズで売っている直径1cmの黒い塩ビパイプなんかでもOKだと思います。これは、3D-2Vの同軸がぴったり入るのでFBです。

 また、一般のDIY店やハンズでは、ネジ・ナット・ワッシャの5個くらいずつのセットで、100円程度のものが売られています。高いものではないので、まとめて買っておくことをおすすめします。

 ギボシ端子は、私が作ったものには「それっぽい何か」を使ってありますが、今のところ問題はありません。

 角材ですが、幅・厚みはこのくらいが作りやすいでしょう。あまり重いものは使わないで下さい。また、バルサ材は強度的に不安がありますのでおすすめしません。

3.簡単にできる下準備

 平日、お帰りの後にできる程度の下準備です。どれからやってもOK。

●同軸作り

 BNCコネクタを同軸ケーブルに付けます。半田付けの手順は詳しく説明されている局がたくさんいらっしゃいますので、敢えて私が説明することもないでしょう。

 半田付けが出来たら、塩ビキャップへの取り付けをします。塩ビキャップの表面をやすりで削り、直径12mm程度の穴を開けて、同軸がパイプの中に入るように入れて、接着剤で止めます。僕はこの時、コネクタが見事に少し傾きました。皆さんは上手にやって下さい。

●エレメント作り1

 金属パイプを、輻射器を除いて寸法通りに一本ずつ切っていきます。このとき、3~5mmくらいは余裕を持って切るラインを決めて下さい。これはハンディ鋸でなくてもそうですが、丁度の線で切ろうとすると2mm程度、線より短くなってしまうことがあります。一気に印を付けてから切るのではなく、一本目の印を付けたら切り、また印をつけて切る、ということを繰り返した方が確実だと思います。また、一本切る度に「Ref 33.5cm」などと書いた小さい紙きれを、セロテープで巻いておきましょう。

 アルミパイプはニッパで十分切れますが、切る時に力を入れすぎるとグニャっといきますのでご注意下さい(その柔らかさは、ニッパで切るとよく分かります)。真鍮パイプは鋸でしばらく切り続け、穴が空いたら手でへし折って下さい(その方が確実で早いです)。エレメントを導波器と反射器を切り終わったら、各エレメントの真ん中の部分にサインペンで出来る限り正確に印を付けて下さい。

 続いて輻射器ですが、とりあえず15cmの真鍮パイプを2本(上下)作って下さい。あとでギボシ端子を付ける時に、長さを調整することになります。こちらは、真ん中の印を打つ必要はありません。これで、基本のエレメントは完成です。

●塩ビパイプの加工

 塩ビパイプですが、これも金属用ハンディ鋸で切れます。できれば「プラスチック用」の替え刃を取り付けた方がいいですが、金属用でも問題なかったです(たぶん)。同軸ケーブルの長さに合わせて、切っていきます。私は30cm程度にしましたので、目安にして下さい。短くて20cm、長くても50cm弱だと思います。

●ブーム作り

 これもハンディ鋸とドリルを使います。角材を70cm程度に切り、端から1cm程度の所に第1の印を鉛筆で付けます。これが第3導波器(D3)の場所になりますので、穴の近くに「D3」と書いておきましょう。続いて、第2、第1と進んでいき、輻射器、反射器まで全てのエレメントの場所とエレメント名を記入して下さい。

 印付けが済んだら、その印を中心としてφ3.2mmの穴を開けていきます(φ3.5だと若干緩いですが、3.2の刃がなければそれで)。これでブームはほぼ完成です(あとで本体固定用のねじ穴も開けます)。

4.工作

土日二日間で、一気に作り上げましょう。

●エレメント作り2

 同軸の先端を1cm~2cmくらい剥きます。芯線は半田メッキして、ギボシ端子のメスをつけ、よくかしめます。編組線の方は、半分~三分の一くらいをまとめて半田メッキします。それを、切っておいた真鍮パイプの穴に入れて、半田付けします。うまく半田付け出来ないという方は、ラジオペンチとニッパでかしめるようにしてしまっても構いません(やると分かりますが、真鍮パイプはニッパでは切れません)。下のエレメントが付いたら、同軸にセロテープで固定します。このとき、ある程度同軸と離して下さい。

 写真では、工作がへたくそなKHBが編組線を全部まとめてしまったためパイプに入らず、銅線を介して接続しています。ここまで出来たら、塩ビ管に同軸セットを格納します。

 続いて上のエレメントですが、直接ギボシ端子を付けることは不可能なので、電線を使います。電線を1cmくらいに切って被覆を全部剥き、片方をギボシ端子に突っ込んでかしめます。もう片方を真鍮パイプに突っ込んで、真鍮パイプをつぶしてかしめるようにします。上にも書きましたが、ニッパで何カ所か力を加えてやるとしっかり潰れてくれます(力が集中するため)。

 終わったら、同軸に真鍮パイプを接続した点から双方のエレメントまでの長さが最終的に15.75cmずつになるように、エレメントを切ります。

●塩ビキャップとブームの加工

 穴開け大会です。塩ビキャップの中心から2~3mm程度ずらした所に、φ3mmの穴を開けます。これが、ブームと塩ビ管を結ぶねじ穴です。次に、塩ビキャップのねじ穴に合わせて、ブームにねじ穴を開けます。目安は、エレメントの穴から5mm離れたところ。

 次に、塩ビキャップをブームにネジで仮固定し、ブームのエレメント穴に合わせてキャップに印を付け、そこを中心にφ5~6mmの穴を開けます。

●組み上げ

 一度組み上げます。上手く組み上げられたら、SWRを測ります。このとき、出力はなるべく抑えて、メインチャンネルは避けて確かめてください。1.5以下であれば実用になります。ちょっと高いなあと思ったら、給電点をいろいろ触ってみると、ふとした拍子にSWRが落ちることがあります。この寸法で作れば、同調周波数はぴったりになっているはずですが、必要に応じてやすり等で削って下さい。

5.反省

 これを作った(工作とWEBページ)のが、中学生の頃。あれから5年近く経った2016年の今、反省点を書き出すという暴挙。

 実は、飛びについては検証機会があまり無かったのか、記憶にございません。ただ、近くの公園でローカルのOMさんと喋りながら、「あ、何となく八木の性質っぽい!」と思ったのは覚えております。

 ただ、大きな反省点が一つありまして・・・。重い!!

 正直、VP管が重すぎて、BNCコネクタとは言え、ハンディに直接付けるのは怖かったです。容易に作れる簡易型同軸管を作ってやるべきでしょう(ただ当時は、太い真鍮管や銅管は、小遣いで考えると高く思えたのですhihi)。

 その後、他局のいろいろな作例を見ながら、「いずれMark IIを」と思うこと数年・・・。まだ実現には至りません。