2.5mホイップで7MHz①

アマチュア無線を復活しようかなと考えています。
ここ2,3年山に登るようになったのですが、山頂でQSOするSOTA(Summit On The Air)なるものを知り、登る楽しみが増えるしモチベーションになりそうだなと思うのです。

山頂でQSOとなると如何に短時間で局数(4局以上)を達成できるかが重要です。なにしろ人一倍足の遅い高齢者ですから。
なので運用は7MHzのFT8一択かなと思っています。

7MHzの課題はアンテナですよね。小型軽量といえばカーボンロッド。
ただ、まわりに登山者がいたりこれから登ってくる可能性があったりする山頂で6mや7mのロッドを立てるのはチト気が重い。。。

身長の二倍くらいを目途に考えるなら金属でもよいのでは?と思いアリエクでよく見かける2.5mのロッドアンテナをポチってみました。

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重さは200gほど、カーボンロッド並みに軽くてよいです。
伸ばしてみるとあまりに短くて、これで7メガは無謀じゃ、、、と思うのですが威圧感は小さいです。
こんなんでもなんとかなるのがFT8の威力!と楽観的に考えます。

さて、整合をとるために先ず素のインピーダンス特性を見てみましょう。
近所の公園で長さ10mのアース線を付けてNano VNAで測定します。

先ず平坦な広場で測ってみました。

次に尾根道風の場所でアース線を法面に沿って這わせてみました

どちらもスミスチャートの縁にかなり近いですね、予想してたことではありますが。

それではこれを50Ωに整合してみましょう。
ホイップアンテナといえば人気のGAWNT形式で考えてみます。

こんな感じで行けそうですのでLTspiceで確認してみます。
約5W入れたときの波形です。

整合は取れているようです。
しかし同調コンデンサに掛かる電圧振幅が180Vo-p程度と大きいのでポリバリコンを使うなら1Wまで、それ以上ならエアバリコンを検討しなければならないでしょう。

スミスチャートの外縁近くを使うので回路のQが高いですよね。
それなら直列にローディングコイルを入れて少しチャートの内側に寄せてからGAWANTしてみましょう。
またオリジナルのGWANTはコイルのタップ位置で整合をとります。これをCタップに変更して二つのバリコンで同調と整合をとれるようにしてみます。

こんどは80Vo-p程度に収まってポリバリコンでも5W可能となりました。

かつての2×350pFのような大容量のポリバリコンが使えるなら別の解もあるのでしょうが今ではこの辺が妥協点かなと思います。
また、コイルもバリコンも2個使うならπCマッチも可能です。こちらは2個のバリコンともに片側グランドで使える点で魅力的です。でもGWANTのほうが整合範囲が広そうなのでCタップGAWNTで行きたいと思います。