ＨＶ-４に自作エレメントを追加  

最終更新 ２０１２．０４．１６

ダイヤモンドアンテナのマルチバンド対応ホイップの旧型、ＨＶ-４を愛用しているが、これのエレメントはトラップコイルということも有るが、短縮率が高く効率が悪そう。

そこでモノバンドでの効率向上を狙ってエレメントを自作してみた。ただしトラップコイルではないので他のエレメントを同時に接続した場合に当該バンド以外では電気的に共振しないため共用は不可。同じような構造のサガ電子のホイップでも出来るかもしれない。

まずは２８ＭＨｚ。
これは波長も比較的短いことからアルミパイプをそのまま付けることを検討。しかし１ｍのパイブでは少し長さが足りなかった。２９ＭＨｚ帯なら何とか使えるかもしれないが．．

ＨＶ-４はエレメントを接続するのに５ミリのネジを使っているためエレメント側に５ミリのネジが有れば簡単に接続が可能。
ところがアルミパイプに５ミリのネジを接続するのに上手い方法が見つからない。

ネジ込みでない場合は４ミリの太さのアルミパイプを買って、これをネジ穴に差し込む。
（アルミパイプは物によって肉厚が異なるため内径を確認してから買わないとネジ穴が合わない可能性が有るのと、中には先端に太さを区別するための色塗りがされている場合が有るので、こういう場合は削る等して落とさないと接触不良を起こすので注意が必要）

接触抵抗が心配だが接続部分にアルミテープ等の導電性のテープを巻き付ける等で改善されるだろう。
次に考えたのはホームセンターで見つけた異径のネジ。５ミリのオスネジを４ミリのオスネジに変換するもの。
（下の写真を参照）
これの５ミリのネジをＨＶ-４にねじ込み、反対側の４ミリのネジ側にに５ミリのアルミパイプ(銅や真鍮も有るが、アルミが軽い)を差し込み、圧着工具でカシメる。
圧着工具はギボシ端子等を圧着するタイプの方がシッカリと圧着できるだろう。
(圧着痕が（）の形状になる物よりも凹になるタイプ)

後はＳＷＲを調整してやれば良い。ホームセンター等で一般に売られている物は１ｍ物なので、少し（といっても１０ｃｍくらいか？）延長すれば良いはず。
ほぼフルサイズ（厳密には１４４ＭＨｚが５／８λなのでマッチング用に１／８λのコイルが入っているはず）になる。
帯域も広く効率も上がる。

最終的には上部エレメントも５ミリ径の物を使い、５ミリの高ナットと両切りボルトを組み合わせてコイルと取り付け及び取り外しが可能にした。
作り方としては塩ビのパイプとキャップを２個用意。
（太さは自分の好きな物で可だが、あまり細いとネジを入れにくく逆に太いと重くなる）

塩ビのキャップの穴開けは半田コテで熱して開けるのが楽。キリを使うと意外に力が必要だったり、上手く中心に開けられなかったりする。
エレメントとコイルの接続部分は両切りナットにアルミテープ等を巻いてガタを無くした状態で圧着工具等でカシメる。
両切りボルトに高ナットをねじ込む。（高ナットを先に付けておいてからの方が良いかもしれない）

コイルは塩ビパイプに巻き付け、両端はそれぞれ５ミリ径の圧着端子で圧着し、それを５ミリのボルトに通してネジ留め。
ボルトの先端は５ミリ程度の長さにする。
（ＨＶ４のエレメント及び上部エレメントの高ナットにねじ込むのに必要な長さ）

コイルの線材はビニール被覆の電線が良いだろう。裸銅線は絶縁するか間隔を開けて巻く必要有り。
私はインターホン用の単線の０．８ミリの被覆軟銅線を密巻きで使用したが、線の太さはもっと細い物でも大丈夫だろう。

調整はリグエキスパートジャパンのＳＷＲアナライザ　ＡＡ-３０を使用したが、最悪はＳＷＲ計だけでも可かもしれない。ただしＳＷＲ計だけだと極端に周波数がズレている場合に、共振周波数が上なのか下なのか判らないのでアナライザが有ると重宝する。
線材はコイルにすると長めにしないと周波数が上の方にズレてしまうので、少し長めに作って切り詰めて行くのが良いだろう。

作り方としてはキャップの中心に穴を開け（ドリルが良いが無ければハンダゴテで溶かして開けるのが楽）そこにネジとコイルの先端を共締め。
コイルに使う線材は何でも良いと思う。私は手持ちのベル線（８ミリの被覆付き軟銅線）を使った。
コイルの巻き方は特にないがキャップを避けて塩ビパイプに巻くのが良いだろう。
巻き終えて調整が終ったらビニールテープでも巻いておけば良い。ただビニールテープ等を巻くと周波数が下がる傾向に有るみたいなので注意。
実効長は２ｍくらいになり、短縮率で５０バーセントくらいとなり、付属のオマケのようなコイルに比べればかなりの効率アップが期待できる。

コイルの下側・５ミリのネジでねじ込み ナットはネジを固定するのとＨＶ-４にコイルを 密着させる際のストッパーの意味もある。 写真の塩ビパイプは１３ミリ径。	コイルの上側とエレメント・４ミリネジを使用。 コイルの末端は圧着端子で共締めしている。 アルミパイプは４ミリネジに圧着工具でカシメ。 最新型は、この部分は５ミリ径のアルミパイプと高ナット、両切りボルトの組合せで接続。	異径ネジ・上が４ミリ、下が５ミリ。４００円くらい。 材質は真鍮で電気特性も悪くないと思われる。 上にアルミパイプを付け、下をHV-4にねじ込む

コイルとエレメントの接続部分は下から４ミリのネジを入れ、上は４ミリの高ナット（パソコンの基板を取り付けるオス-メスの物が良い)を使えば上部のエレメント交換が容易かもしれない。
最終的に４ミリ径のアルミパイプでは強度が弱く曲がってしまうため５ミリ径にした。
アルミパイプの長さも２ｍ物が手に入れば短縮率が下がって効率が良くなるのだが、近所のホームセンターでは1m物しかないため、こういう形になった。
アルミパイプも店によっては肉厚の厚い物が有り、これだと内径が同じでも外径は当然太くなる。そのため肉厚の薄い物が外径６ミリとしたら太い物は外径が７ミリとなって重量も増すので、上のエレメント用にサイズを細くしてネジも５ミリではなく４ミリにする等の工夫が必要と思われる。

５ミリの高ナットと両切りボルトを使ったのはホームセンターで買う際に４ミリ用の高ナットの反対側がボルトになっているような物が置いてなく、仕方ないので、こういう組合せにしたもの。

運用結果はあまり試してみていないが１８ＭＨｚあたりは気持ち、飛びが良くなった気がする。
後は７ＭＨｚのアンテナをどうするか試行錯誤しているところ。
 

自作したコイル(左から１８／２１／２４／２８ＭＨｚ用） コイルは長さで大体のバンドが判るが色分けしている