ヤマガタンver9 > UHF-TV受信用4エレ ループ八木アンテナの製作

１．はじめに
　地デジのチューナを購入した際、適当なアンテナがなかった事から、仮にループアンテナに製作し接続していた。

　その後、地デジのサービスエリアの確認等で、出先で思い立った時にすぐ受信実験出来るようなアンテナを車に常備しておきたいと考えた。

　それまで受信実験用として、自宅で使用していたループ八木を積む事もあったが、車に常備するにはちょっと長く大きい。
　また先には、双ループアンテナを製作しているが、欲張って４Ｌにしたものだから、あまりにも大きくなってこれも常備という訳には行かなかった。

　そこで簡易的な小型アンテナとしてループアンテナを八木アンテナ化する事にした。
(実のところループアンテナ製作時点で、八木化を前提にしていたのだが。)

２．構造
　自宅で使用していたループ八木アンテナ(マスプロ製？)の４エレメント分の寸法をそのまま拝借し製作したもので、４エレに最適化したわけではない。

　100円ショップで入手可能な材料を元に使用し、木材のフレームに画鋲を挿し、銅線のエレメントをはんだ付けする方法で製作した。(双ループアンテナのエレメント部の製作手法と同じ)

　ブームにはマグネットをつけた足を付け、車の屋根上に載せられるようにしてある。
(決して「かっこいい」構造ではないので、常設はお勧めしかねますが。
外れて事故にならないとも限りませんので、くれぐれもご注意。)

３．材料(4エレ分)
　材料はほとんど100円ショップで仕入れたもの。

　木製角材
　　24×10×910mm(ダイソー品番：A-1)　1本
　　　　・・・ブーム部，エレメント固定用，足
　　24×5×910mm(ダイソー品番：A-4)　1本
　　　・・・エレメント部

　銅線(エレメント用)
　　φ0.9mm　2.2m程(実際にはホームセンターで入手したφ1.2mmのものを使用しています)

　画鋲(頭が金属製のもの)
　　10本程

　木ネジ
　　20mm長位のもの　30本ほど

　インシュロック(ケーブル固定用)　数本

　同軸ケーブル
　　3C2V等(4-4項参照)

　F型コネクタ(接続するチューナに合わせて準備)

　マグネット

　ビニールテープ，両面テープ(ブチルゴム製)，はんだ等

４．製作

４−１．フレーム　・・・図１(組立図)参照(クリックすると拡大図出ます)
　100円ショップで入手した2種類の角材を使用

　ブーム用・・・10mm厚
　　長さはエレメント数に応じ決定する。
　　　図ではエレメント追加に対応できるよう、若干長めにしてある。
　　　(というか、６エレ位に対応する寸法にしたものの、４エレまで作って
　　　その後追加していないだけという話が・・・)
　　　４エレで良いのであれば275mm程で良い。

　エレメント用・・・6mm厚
　　エレメント直径＋30mm程の寸法の長さとする。
　　エレメントの本数分準備

　エレメント固定用・・・10mm厚
　　長さ20mm　木ネジを2方向から4本ネジ込む。割れに注意。

　足用・・・10mm厚
　　長さ100mm程1個(マグネット2個を接着できる程度)
　　　・・・走行時の風圧により回転する事を防ぐ事からマグネットを2個とした。

　　下駄用として長さ20mm程で2個・・・もっと長くしても良いが、あまり長いと
　　マグネットでの固定力が不足するかも？
　　長くする場合は「足」を板にしてマグネットの個数を増やすと良いかも？

　 なおマグネットは、車内に放置すると熱により接着が剥がれるようです。一度は再接着する事になるようです。

４−２．組立
　フレームの組立は木ネジによる固定としている。
　(接着でも良いのかも知れないが、強度が取れないと思われる)
　　木材なので本来は木目に対する考慮が必要
　　　(割れるのでドリルで下穴を開ける事で逃げているが・・・)

　・・・組立の順番
　　ブームに足を取り付け
　　エレメント部の組立(4-3項,図2参照)
　　ブームにエレメント部を取り付け
　　給電部の配線(4-4項,図3参照)

４−３．エレメント　・・・図２参照
　画鋲を挿し、銅線によるエレメントをはんだ付けする。
　・・・強度が不安な場合は画鋲を木ネジ等に変更しても良いであろう。
　　屋根上に載せて一般道数100キロ走っているが、今のところ脱落した事はない。

　またエレメントがφ0.9mmの細い銅線なので変形し易いです。
　φ2mm位のほうが丈夫かと思います。(ただしその場合は画鋲は止めたほうが・・・)
　太い銅線は100円ショップにはないようなので、ホームセンターで購入する事になると思います。

４−４．給電部　・・・図３参照
　元のアンテナがD1-D2間を平衡2線で接続した構造となっており、その構造をそのまま使用。
　線間の間隔(厳密にはその間にある絶縁体の「誘電率」も関係する)がインピーダンスに影響するはずであるが、フレームに沿わせて配線しただけで、特に配慮せず。
　エレメントに使用した銅線と同じ太さのものを、エレメントを付けた画鋲に一緒にはんだ付け。


　また元のアンテナが200Ωのフィーダを接続する構造であった事から同軸ケーブルを直結する為、インピーダンス変換と平衡・不平衡変換を兼ねた「Ｕバラン」とした。

　Ｕバラン部の構造は図３のように、2分の1波長の同軸ケーブルを使用したもの。

　Ｕバラン部のケーブルの長さは図中に示した式による。
　　　300は光の速度(10^6(m/s))
　　　600MHzが中心周波数
　　　0.7は「波長短縮率」で、厳密にはケーブルの種類で変わる。


　ここは市販の変換器でも良いと思われるが、UHFなので損失を嫌って「Ｕバラン」方式とした。
　ただし、「Ｕパラン」は波長に依存する構造で狭帯域と思われるので、周波数特性面ではあまり良くないかも知れない。


　同軸ケーブルは100円ショップで入手した3C2Vを使用。
　長さが3m程なので、UHFでもそほど減衰はないという判断で、取扱いのし易さから使用している。
　・・・これでも市販の車載用TVアンテナに使用されている細い奴と比べれば格段に良い。・・・車載用TVのUHF帯の受信状況が悪いのはあの細いケーブルが原因ではないかと疑っている位。
　(実際、アナログTVの時には車の窓に貼り付けたアンテナを3C2Vで接続していたが、山超えした県外局もなんとか受信出来ている)

　損失が気になる場合は4CFV等にしても良いであろう。
　(3m程の長さでは大差ないとは思うが・・・)


　Ｕバラン用ケーブルとチューナに接続するケーブルをインシュロックを使用してブームに固定する。(給電部の接続部の強度を確保する意味もある・・・3C2Vの芯線が細いので振動等で断線しやすい。ケーブル等をゆすっても接続部が動かないように固定するのがコツ)

　雨天時屋外で使用しない事を前提にケーブルの防水対策は行っていない。(フレームも木材だし・・・)
　気になる場合は、シリコンゴム系の耐水シール剤等が良いかも。

　ジャンクで入手したアンテン製のブースタをチューナの間に入れて使用していますが、まぁそれなりかとは思います。
　こんなものでも、山超えの県外局の地デジの受信にも成功しています。

　普段は車内に置いて、ワンセグもしくは地デジチューナを接続して常用してます。場所の関係で受信状態が悪い場合は屋根上にちょこんと乗っけて使いますが・・・さすがに目立つようです。
　場所による電波状態の確認する場合は屋根上に乗せたまま走る事もありますが・・・さすがにこんな事するのは夜間だけ。
　画鋲で止めたエレメントが脱落しないか、ハラハラしてますが、今のところ大丈夫です。