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2009/09/23
Qマッチの作成(周波数433.64MHz用)
スタックアンテナを建てる時には2本のアンテナを合成してリグに繋げる必要があります。
インピーダンスは50Ωですのでそのまま並列に繋ぐと25Ωになってしまいうまくありません。
その時にインピーダンス変換を行うのがQマッチです。
参考サイト
参考サイト2
1/4λの奇数倍の路線を挿入します。
一番簡単にはアンテナから分岐点まで75Ωで繋ぎます。
計算はルート100*50=70.7Ωで計算します。
70.7Ωの同軸はありませんので75Ωを使って作ります。
75Ωで作ると112.5Ωになります。
これを並列に繋ぐと56Ωになりますが、SWRが1.12位で許容範囲です。
もう一つ方法があります。
50Ωを並列に繋いで25Ωこれを50ΩにステップUPします。
ルート50*25=35.4ΩのQマッチを作ればよいことになります。
300/433.64/4で17.3cmのQマッチが必要です。
ホームセンターで15o角のアルミ角パイプ430円(肉厚1.2mm)で購入
角パイプの35.4Ωの同軸管の比は0.58ですので内形12.6mm角*0.58=7.3mmの中心導体が必要になります。
市販にありませんので8mmの真ちゅう棒より旋盤で削りだしました。
センタードリルで穴を開け

太さ7.3mm長さは17.3mmです。
芯押し棒でしっかり押して振れを抑えます。
ノウハウが無いのできれいに削れませんでした。


中心導体を同軸管のセンターに正確に止める必要があります。
センターがずれるとインピーダンスが変わってしまいます。
センターに仮止めするためのジグを作りました。

組み立ての時中心導体を押さえます。
片方を止めたら反対側から抜き去ります。


構造は写真を参考にしてください。
8mmのままではインピーダンス30Ωです。
出力インピーダンス36Ωまでしか上がりません。
30*30/25=36Ω
アンテナ接続部です。

出力 リグへ繋ぐ側です。


全体図です。全長は19cm 中心導体17cmです。
表面はアルマイト処理してあるので絶縁体です。
念のためやすりで削りました。


ホームセンターに20mm角のパイプも販売されています。
肉厚1.2mm 内形は 17.6mm
17.6 * 0.58 =10.2mm
外形10mmの丸パイプを使うとちょうど36Ωになり加工が楽になりそうです。

実際に使うためにはうまく出来ているか測定する必要があります。
アンテナ側に50Ωのダミーを2個


作成したQマッチに繋いでリターンロスを測定しました。

周波数が高いほうにずれています。462MHzになってしまいました。
目的の433.64MHzでは 23.46db SWR 1.14 使えないことは無いですが!!!
この図を見ると気になってしまいます。
約150MHz間隔でデップが発生していますが、なぜでしょうか?
別のブリッジに変えたり接続同軸ケーブルの長さを変更すると帯域外では変動します。

中心以外は無視します。(測定方法が不良のため)
433*3=1300MHzにデップがあると思うのですが、計測器測定範囲外です。



拡大してみました。センター500MHz 1メモリ10MHz
462MHzで 36db SWRで1.03 
使える範囲は 3MHz 位です。甘く言って 10MHz です。
 

これではハムバンドより高すぎて使用できません。
462/433=1.07 7% 中心電極を長くする必要があります。
173mm*1.07=185mm
なにか長すぎるような気がするのですが、取り付け方に問題があると思います。
最初導体の上端にBNCコネクターの中心電極をつけると考えていました。
センターだしの為両端から ピン取り付け用に3mmやすりで中心を削って取り付けました。
これが裏目に出たようです。
短縮率もあるので良いと思ったのですが、BNC電極間の長さは実測165mm位になってしまっています。
300/0.165=455MHz
もう一つ作り直そうか?
思案中です。




2009/09/25
結局作り直しました。
削りが汚いのは気にしないで!!
この様に組み合わせます。


はんだ付けのため熱量が足りないので真ん中に穴を開けました。


BNCコネクターは芯線を削ってぴたりに

測定結果です。
電極長は180mmです。

前回と違ってSWRがあまり下がりません。
周波数は下がりすぎてしまいました。



423MHz位の所に最良点があります。
しかしずいぶんブローになりました。あまり周波数特性がありません。


何が前回と違うのか良く分かりません。
リターンロス 24db 以上ありますので SWR 1.13 位でしょうか 6% の反射ロス
リターンロス/SWR 変換表
まあ 使えそうです。
Qマッチの長さは 300/433.64/4=173mm ぴったりが良いようです。
当たり前の結論でした。

作り直しました。

これで終わりにします。
ミリ単位で調整 173mm にしました。
周波数もまあまあです。もう1mm短いほうが良いかも!!
SWR も1.005 に下がりました。 リターンロス 55.31db です。(ノーマライズ後)
アンテナのインピーダンスの乱れもありますし
440MHzでは30db位に下がっていますが、
使うアンテナは 430MHz用 マスプロ15エレウエーブハンター * 2 です。
2Fの屋根の上に上げます。
冬になる前にあげないと!!!


2011/4/29

DX アンテナ製の430MHz 7C2V同軸ケーブル使用のQマッチ部品です。ジャンクで入手

サイズはコネクターの先端から先端まで750o、中点から680oのケーブルが付いています。

短縮率は67%とすると300/435MHz=69p/4=17.2o*0.67=11.5o 

750/6=12.5o からすると3/4λでマッチしているようです。

50Ωを75Ωで給電して112.5Ω これを並列接続して56.2Ω

中点から680oのケーブルは何をしているのでしょうか?

理屈はよく分かりません

測定してみました。中心周波数 452MHz 18dBですので SWR 1.288 です

433MHzで使うと SWR が 2.0 位あります。?業務用のケーブルでしょうか?測定がいけないのか良くわかりません。

どうも良くないので上記 BNC では良くないので Mコネクター で別に作ってみることにしました。

ホームセンター に 25o角 の アルミ角パイプ が無かったので 角パイフ で 無くても良いじゃないかと 200*30*2 の アルミ板 2枚で作ってみました。

35.4Ω の同軸路線 1/4λ 中心導体は 10*173o 鉄棒です。間隔は 15o

そのまま付けると出っ張りが大きすぎて当たるのでアルミ板でスペッサーを作ってずらしました。

均等に中央にセットしてください

出力側です。

結果測定してみました。周波数が高い方にずれてしまいました。?ピタリ 433MHz に持ってこれれば良いのですが、なぜでしょうか?

もっと長くしなければいけない?どうもおかしいです。分かりません!!


同軸ケーブルを使ったQマッチです。

50Ω 並列で 25Ω  50Ω 1/4λ で変換し 100Ω へ  更に 75Ω 1/4λ で 56Ω に変換します。

作ってみましたが物凄く微妙

数ミリの違いで周波数が大きく動きます。分岐コネクターの 何処迄 を寸法にするのか?

数回作り直しましたが、実用になりません。


ふと考えました。奇数倍の路線であれば動作は同じです。更に倍数により誤差が減ります。

5倍で作ってみました。

同軸ケーブルの短縮率の測定です。

上記は5D2V 64p の測定結果です。300/77.88MHz/4=96.3p 64/96.3=0.6646

メーカーの公称値は0.67なのでよく合っています。

5D2V 434MHz/5=86.8MHz  300/86.8MHz=3.46m  3.46m/4=86.4p  86.4p*0.67=57.9p

75Ω路線は5C-FB を使いました。

メーカー公称値は0.81   測定結果は0.79でした。

5C-FB  86.4*0.79=68.3p

作りました。

下記が測定結果です。

一番良いところで24dB SWR1.135 少々高い方にずれています。

アンテナに繋いだ状態での実測値

良い場所が2箇所あります。438MHzは上記の測定結果とほぼ合っています。430MHzでの良いのは何故か?

何方にしてもSWRが良好な周波数は非常に狭いです。メーカー製もこんな物でしょうか?

1回測定してみたいものです。


1012/08/23

メーカー製の2分配器です。パイプの外形15.94mm 組み立てはどうやったのでしょうか? コネクターがネジになっていてねじ込んであるのか?

N型コネクターを使っています。

SWRを測定して見ました。少々周波数が低いところにあっていますが、ピークで45db位あります。すばらしい

分岐点からコネクターまで 170mm です。300/431/4=174mm  170/174 = 短縮率 97.7%

50Ω並列で25Ω 25Ωを50Ωに変換です。SQR25*50=35.5Ω 1/4λ のQマッチです。

自作でもこの位の性能を出したいものです。

 


2014/7/10

私が作成したものではありませんが参考に

両面基板を利用してケースを作ってあります。全面ハンダ付けで分解はできません。

SWRはなかなか優秀で 1.1 位です。

CREATEの 05D    05D/430(分配器) ¥8,856.

 http://www.cd-corp.com/ama/430.pdf

完全な円筒ではなく特殊な形状をしています。

SWRは 1.05 位 周波数特性は非常にブロードです。