皆さん、こんにちは!
私はまだアマチュア無線の世界を始めたばかりですが、短波通信に強い魅力を感じています。そのため、将来使用するアンテナ設備を製作し始めました。今回のきっかけは、YouTubeで紹介されている情報を参考に、1:1のバラン(共振器)を作成することでした。しかし、残念ながら、期待通りにはいきませんでした。駐波比が高く、投稿で質問したところ、アドバイスをもらい解決することができました。その結果、6~50MHzの範囲で駐波比が1.1未満になるバランを製作することが成功しました。この経験を振り返り、他の人に役立つ情報を提供できれば幸いです。
初の試み
使用する素材:
マグネットリング:淘宝で20個以上のFT240-43を購入
配線:1.2mm の漆包線
耐荷重: 50 Ω / 3W の高精度抵抗
配線方法:熱収縮チューブを分割し、漆塗り線を巻き付け、合計で磁界環を10回巻き、漆塗り線の4つの端をすべて剥離する。
測定方法:、ケージング線と抵抗負荷を接続するために、クイックコネクタを使用し、NanoVNAはM型コネクタからSMA型コネクタへの変換を行い測定を行います。
制作結果:

共振周波数帯域 (4-30MHz、共振損失率 1.29-6):

投稿で質問・相談
相談窓口のURL:「DIYで1:1のバレン・ブーブハイを製作する方法について、どのような理由があるのでしょうか?」
この度はご回答いただき、誠にありがとうございます。
要約すると、主な理由は以下の4つのカテゴリーに分類できます。
- 磁環に関する:問題の可能性がある
- ケーブルに関する:ツイストペア構造、3本のケーブルの絡み合い構造、同軸ケーブルへの配線、1.2mmの被覆ケーブルのインピーダンスは50Ωではありません。
- 負荷に関する項目:感度なしの抵抗キャリブレーション用VNA、抵抗の駐波を直接測定
- 配線に関する問題:接触不良、配線の短縮、オンラインでの抵抗溶接
修正を排除する
磁環に関する問題について、改めて磁環の知識を調べてみたところ、正規のフェアライト FT240-43 の価格は少なくとも60元以上であることがわかりました。TBで購入したものがフェアライトの純正品である可能性は低いと考えられます。そのため、立創商城で FT140-61(フェアライト 5961002701、立創商城 C21884958)と FT14-43(フェアライト 5943002701)の磁環を購入しました。-61は在庫があり、-43は海外からの輸入となるため、まずは-61を使用してテストを行いました。材料には若干の違いがあるかもしれませんが、少なくとも正規品であることは確かです。
(こちらでは、BH5UNTの意見を参照してください)「磁石の特性と選定方法」)
テスト結果:同じ仕様の絶縁線と配線を使い、測定方法も変更せず、反射率がわずかに低下したものの、大きな改善は見られなかった。
(写真を撮るのを忘れてしまったので、ここでは写真があると思ってください。笑)
ケーブルの問題を回避するため、50ΩのRG316同軸ケーブルを巻き付け線として使用し、両端にSMAコネクタを取り付けました。VNAは二本のコネクタで接続し、抵抗をSMAコネクタに直接差し込んで接続します。
テスト結果:効果は認められなかった

すでに同軸線の両端にSMAのコネクタを取り付けたため、今回はVNAに付属の50Ωの調整部品をSMAのコネクタに取り付けて、VNAと二本のケーブルで接続します。
テスト結果:非常に良好で、6~50MHzの駐波比が直接1.027~1.089に低下しました。


配線に関する問題については、2本の「アライター」とSMAコネクタの接続線を個別に作成し、これらを直接接続した場合と比較しました。負荷には、VNAに付属の50Ωのキャリブレーションキットを使用し、VNAを双方向接続ケーブルで接続しました。
テスト結果:
① VNAの接続部に、SMAコネクタ(双方向)のケーブルをテスタークリップで接続します。負荷部分には、直接取り付けます:周波数範囲は6~30MHzで、駐波比は1.11~1.56

② VNAの接続部に、SMAデュアルコネクタ(オス)、および模擬負荷にも、アジアンクランプケーブルを接続します。周波数範囲:6~30MHz、反射率:1.18~1.78

まとめ
複数の制御変数の比較実験を行った結果、主な原因は、私が以前に使用していた50Ω抵抗が適切でなかった可能性であると判断できます。具体的には、インダクタンスやキャパシタの値などが影響している可能性があります。また、この抵抗を使用してVNAの校正も行ったことがありますが、効果は限定的でした。
次に、配線のインピーダンスや接触などの二次的な要因がさらに悪化し、駐波比を悪化させる。
結論として、自分で材料を揃えて作る場合の費用と時間は、完成品を購入するよりも高くなるが、関連知識を学ぶ上で非常に役立つ。手間をかけたくない場合は、完成品を購入するのが良いだろう。
もしご自身で製作される場合は、マグネットリングは、リーチョウストア、モウザー(Mouser)、ディージェイキー(Digikey)などの大手プラットフォームで購入することをお勧めします。個人的には、リーチョウストアの海外代购を推奨します。なぜなら、他の2社には最低購入金額の制限があり、一般的なDIY愛好家が少量を購入するには不向きだからです。リーチョウストアでの個別購入の方が安価で、私もリーチョウストアのカスタマーサービスに相談し、よく使用するマグネットリングをいくつか在庫しておいてもらうよう提案しました。これにより、愛好家はより簡単に購入できるようになります。
次の手順では、ジャンパー線を使用するか、漆包線に交換するかを検討します。RG316の線の太さが少し細い(将来的に100W出力で運用できるようになることを考慮して)、後で防水ケースやその他のアクセサリーを揃えて、正Vアンテナを使って短波を受信する環境を整えることができます。