その４．アンテナ給電部の絶縁

＜その４．アンテナ給電部の絶縁＞

記 2004年10月11日～ ja3npl

アンテナ給電部と、アンテナ・チューナー(AH4)の間に、絶縁トランスを挿入しました。

大変に良い結果が得られました。

従来のやり方に比べて、抜群の好結果です。受信時の雑音が少なかった水平ダイポールと同じ位の、静かな受信環境となりました。

＜追加＞もう一つの方法で、アンテナ給電部の絶縁を行いました。クリックすると別ウインドウが開きます。

リンク・コイル部で絶縁したアンテナ・チューナー(2005/02/10)

ａ．出来上がりの状況

トランスの仕様　（前回記述のものと同じものです。）

コア；TDK　ZCAT3035-1330　2個
巻線；2回、2回　(1.5D-2Vを束ねる)
インダクタンス；28uH、28uH
短絡インピーダンス；0.3uH
巻線間浮遊容量；6.5pF
ファラデー・シールド無し
放電保護ギャップ；1mm
回路；
　　　　

ｂ．受信雑音レベルの改善

  次表の青色の枠の所が改善できました。
  一方、アンテナのゲインの基準としているJA2IGY局のビーコン信号のレベルは、従来と同じです。
  「雑音の強い時」は、近隣の給湯器が原因なので、給湯器の運転を止めるしか低減の方法はありません。

  ・今回の改善後の雑音レベル（2004/10の時点）

IC-756PRO/USB 2.4KHz/ATT=OFF/N.B.=OFF/数値はＳメーターの読み
周波数( MHz )	10	14	18	21	24	28
雑音の少い時	1(p.amp=1)	1(p.amp=1)	1.5(p.amp=2)	0.5(p.amp=2)	0 (p.amp=2)	0 (p.amp=2)
雑音の強い時	5 (p.amp=1)	5.5(p.amp=1)	7.5(p.amp=2)	6.5(p.amp=2)	6.5(p.amp=2)	4(p.amp=2)
JA2IGY局の信号	-	4(p.amp=1)	4.5(p.amp=2)	5(p.amp=2)	5.5(p.amp=2)	6(p.amp=2)

・改善前の雑音レベル（2003/08の時点）

IC-756PRO/USB 2.4KHz/ATT=OFF/N.B.=OFF/数値はＳメーターの読み
周波数( MHz )	10	14	18	21	24	28
雑音の少い時	1(p.amp=1)	1(p.amp=1)	2(p.amp=2)	1.5(p.amp=2)	0 (p.amp=2)	0 (p.amp=2)
雑音の強い時	5 (p.amp=1)	5.5(p.amp=1)	7.5(p.amp=2)	6.5(p.amp=2)	6.5(p.amp=2)	4(p.amp=2)

ｃ．ケーブルの誘導電流の改善

次表の青色の枠の所が改善できました。

・今回の改善後の誘導電流（2004/10の時点）

－	10MHz	14MHz	18MHz	21MHz	24MHz	28MHz
絶縁トランスの適用	0.03A	0.04A	0.06A	0.05A	0.09A	0.05A

・改善前の誘導電流（2003/08の時点、Ｂ点の誘導電流）

－	10MHz	14MHz	18MHz	21MHz	24MHz	28MHz
コア無しの時	0.45A	1.12A	0.79A	0.35A	0.18A	0.10A
ZCAT3035コア、FBTコア	0.16A	0.28A	0.25A	0.16A	0.10A	0.04A

ｄ．参考データ　損失の実測

次図の構成で各所のパワーを測定しました。インピーダンスは50Ωのみです。
つまり、アンテナのインピーダンスは50Ωでは無く（おそらくは数10Ω~kΩで、無効要素あり）、参考程度にしかなりません。

－	TX出力	5D2V/10m,コネクター5個	AH4出力	絶縁TR出力
28MHz	125W	111W(125x0.89)	98W(111x0.88)	86W(98x0.88)

なんと、125Wが、39Wも減衰して、86Wになっています。ただ、AH4と絶縁TRは、出力端子からパワーメーターまで、往復50cmのリード線がつながっており、正確な測定とは言えません。

各周波数の測定結果の効率を次表にしました。トランシーバー内蔵チューナーについてのデータも加えました。

－	内蔵チューナー	5D2V/10m	屋外チューナーAH4	絶縁TR
3.5MHz	0.94	0.96	0.97	0.90
7MHz	0.95	0.94	0.91	0.93
14MHz	0.91	0.93	0.94	0.89
21MHz	0.86	0.89	0.93	0.91
28MHz	0.85	0.89	0.88	0.88
50MHz	0.82	0.85	0.56	0.92

全体に、各要素を通るごとに、10%前後のロスが生じており、出力は70%程度に落ちています。

発熱を測定しました。
　　10MHzにて、CW、長点連続、100W、2分間、送信したところ、18.4℃から63.2℃に温度上昇しました。（コアに温度計センサーを差し込んで測定）　28MHzにて同じことをしましたが、2分以上の連続送信でも異常なしです。どうも、RF電流値に関係するようです。

ｃ．その他

全く同調していないアンテナなので、トランスの結合を介して、マッチングが採れるとは思っていませんでした。やってみると、うまく動作したと言う次第です。　本当にアンテナの輻射はOKなのか、測る術が無いのですが、最近、10月に入ってからのコンデション回復の中で、LPでのEU、AFの局とQSOできており、従来と同じです。
絶縁トランスは、これ以外にも試してみましたが、どんな条件でも、動作してくれます。ZCAT3035のコアを1個～4個、1回～4回巻、そして、トロイダルのバイファイラー巻、いずれも使用可ですが、僅かの違いで、ZCAT3035　2個　2回巻が最良です。　
浮遊容量は、構造（線種、相間寸法等）を工夫すれば、5pFは実現できるでしょう。3.5MHzにて、トロイダルのバイファイラー巻（35pF)では、TVのノイズであるバズー音が入感しますが、6.5pFのトランスでは全く感じなくなります。どうも、10pFあたりに、良否の境界があるのではないかと思います。
1.8MHzの受信ノイズが極めて小さくなり、DX局をより楽に受信できるようになりました。

以上

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