50MHz LFA Yagi

50MHz LFA Yagi
Koichi Seki
JJ1NNJ
5el LFA Yagi
2015.2.21
Stacked 5el Yagi
パターンがきれいだというLFA(Loop Fed Array)Yagiを試作して簡単な評価を行いました。
Feed Point
50MHz 5el LFA Yagi
出典は DUBUS 「TECHNIK Ⅸ」 G0KSCの記事です。
25年以上前のCD社のCL6DXを利用し、パイプ径の違いをMMANAで補正しました。(※)
原典は同軸を数ターン巻いたチョークで給電していますが、試作品はバズーカバランを採用しました。
1/4λ Al tub
評価方法
評価の相手は5el Yagiのスタックで、約30mの間隔で対向させました。
片方のアンテナにSGを接続し、もう一方のアンテナには無線機に接続します。
評価アンテナを360度回してSメータをプロットしました。SメータはあらかじめSGで校正しました。
SGと無線機をつなぎかえることで評価アンテナのTX/RXの特性をとりました。
おことわり
相手の5el YagiはJA7KPIのブログ公開データを勝手ながら引用させていただき(公開Tnx JA7KPI)
手持ちのナガラ八木のパイプ径の差をMMANAのシミュレーションで補正して作成しました。
しかし作成した後でパイプ径の設定を間違えていたことがわかり(ご指摘Tnx JR1LZK)
間違えて作ったものを正しくシミュレーションした結果を掲載しています。従って引用させていただいた元の5el八木はもっと良い性能です。
※パイプ径を間違えシミュレーションをして作成してしまいましたが出来上がりを再シミュレーションしたところオリジナルに比較し許容内でした。
1 / 9 ページ
2015.02.07
ビームパターン(RX)
LFA6m5 12mH
初期状態 210°方向パターン膨らみは?
peak=0dB
330
SG: MSG2580 ⇒ 2x 5el yagi
LFA6m5 ⇒ IC575 SSB
Freq: 50.260MHz
SG level: -55dBm
方位角
測定値
補正
正規化
deg
S-Unit
dBm
peak=0dB
0 9+15
-78
-4
15
9
-88
-14
30
5.5
-99
-25
45
3
-104.5
-30.5
60
1
-109.5
-35.5
75
3
-104.5
-30.5
90
2
-107
-33
105
5
-100.5
-26.5
120
4
-102.5
-28.5
135
3
-104.5
-30.5
150
6.5
-96.5
-22.5
165
7
-95
-21
180
7
-95
-21
195
7
-95
-21
210
8
-91
-17
225
8.5
-89.5
-15.5
240
8
-91
-17
255
7.5
-93
-19
270
9
-88
-14
285 9+10
-82
-8
300 9+18
-76
-2
315 9+20
-74
0
330 9+20
-74
0
345 9+18
-76
-2
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
165
150
180
peak=0dB
330
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
180
165
150
86 deg @-10dB
2 / 9 ページ
※赤丸が怪しいとにらんで、次で改善
パターン図上下はレベル軸の最小目盛の違い
レベル軸は対数表示ではないので
シミュレーションのようなスマートな図にはならない
2015.02.08
ビームパターン(RX2)
LFA6m5 12mH
タワー回り改善
peak=0dB
330
SG: MSG2580 ⇒ 2x 5el yagi
LFA6m5 ⇒ IC575 SSB
Freq: 50.260MHz
SG level: -55dBm
方位角
測定値
補正
正規化
deg
S-Unit
dBm
peak=0dB
0 9+15
-78
-4
15 9+5
-85
-11
30
4
-102.5
-28.5
45
3.5
-103.5
-29.5
60
0.5
-111
-37
75
0.5
-111
-37
90
1.5
-108
-34
105
5.5
-99
-25
120
5
-100.5
-26.5
135
0.5
-111
-37
150
4.5
-101.5
-27.5
165
4.5
-101.5
-27.5
180
3.5
-103.5
-29.5
195
3
-104.5
-30.5
210
6
-98
-24
225
7.5
-93
-19
240
7
-95
-21
255
5.5
-99
-25
270
7
-95
-21
285 9+8
-83
-9
300 9+15
-78
-4
315 9+20
-74
0
330 9+20
-74
0
345 9+18
-76
-2
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
165
150
180
peak=0dB
330
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
180
165
150
89 deg @-10dB
3 / 9 ページ
※まだ左右がアンバランス
何かがおかしくバランの影響があることを考える
2015.02.11
ビームパターン(RX3)
LFA6m5 12mH
コア追加
peak=0dB
330
SG: MSG2580 ⇒ 2x 5el yagi
LFA6m5 ⇒ IC575 SSB
Freq: 50.260MHz
SG level: -56dBm
方位角
測定値
補正
正規化
deg
S-Unit
dBm
peak=0dB
0 9+12
-80
-6
15 9+2
-87
-13
30
2
-107
-33
45
4
-102.5
-28.5
60
4
-102.5
-28.5
75
5.5
-99
-25
90
5
-100.5
-26.5
105
5
-100.5
-26.5
120
3.5
-103.5
-29.5
135
0.5
-111
-37
150
4
-102.5
-28.5
165
4.5
-101.5
-27.5
180
2
-107
-33
195
0.5
-111
-37
210
3
-104.5
-30.5
225
6.5
-96.5
-22.5
240
6
-98
-24
255
4
-102.5
-28.5
270
7
-95
-21
285 9+8
-83
-9
300 9+15
-78
-4
315 9+20
-74
0
330 9+20
-74
0
345 9+18
-76
-2
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
165
150
180
peak=0dB
330
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
180
165
150
83 deg @-10dB
4 / 9 ページ
※1/4λ シュペルトップにパッチンコア追加
フロントのビーム幅も改善
2015.02.11
ビームパターン(TX3)
LFA6m5 12mH
コア追加
peak=0dB
330
SG: MSG2580 ⇒ LFA6m5
2x 5el yagi ⇒ IC575 SSB
Freq: 50.260MHz
SG level: -56dBm
方位角
測定値
補正
正規化
deg
S-Unit
dBm
peak=0dB
0 9+12
-80
-6
15 9+2
-87
-13
30
2.5
-105.5
-31.5
45
4
-102.5
-28.5
60
3.5
-103.5
-29.5
75
5.5
-99
-25
90
5
-100.5
-26.5
105
5.5
-99
-25
120
4
-102.5
-28.5
135
0.5
-111
-37
150
4
-102.5
-28.5
165
4.5
-101.5
-27.5
180
2.5
-105.5
-31.5
195
0.5
-111
-37
210
2.5
-105.5
-31.5
225
6.5
-96.5
-22.5
240
6
-98
-24
255
4
-102.5
-28.5
270
7
-95
-21
285 9+8
-83
-9
300 9+15
-78
-4
315 9+20
-74
0
330 9+20
-74
0
345 9+18
-76
-2
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
165
150
180
peak=0dB
330
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
15
TXで評価してもRX(Page4)とほぼ同じパターン
(これはほかのページの測定でも一緒であった)
30
45
コア挿入でシミュレーション結果に近づいた。
1/4λ バズーカバランの性能が十分でなかったか?
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
180
165
150
83 deg @-10dB
5 / 9 ページ
コアを給電点近くにも挿入すれば
もう少しパターン改善の可能性があるかもしれない。
(変わらなければ周囲の影響が考えられる)
2015.02.07
ビームパターン(RX)
2x 5el yagi 13mH (center)
peak=0dB
330
SG: MSG2580 ⇒ LFA6m5
2x 5el yagi ⇒ IC575 SSB
Freq: 50.260MHz
SG level: -57dBm
方位角
測定値
補正
正規化
deg
S-Unit
dBm
peak=0dB
0
6.5
-96.5
-22.5
15
5.5
-99
-25
30
2
-107
-33
45
4.5
-101.5
-27.5
60
6
-98
-24
75
5.5
-99
-25
90
8.5
-89.5
-15.5
105 9+10
-82
-8
120 9+15
-78
-4
135 9+20
-74
0
150 9+20
-74
0
165 9+15
-78
-4
180 9+10
-82
-8
195
7.5
-93
-19
210
5.5
-99
-25
225
4.5
-101.5
-27.5
240
6
-98
-24
255
1.5
-108
-34
270
7
-95
-21
285
7.5
-93
-19
300
8
-91
-17
315
8
-91
-17
330
7.5
-93
-19
345
4.5
-101.5
-27.5
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
165
150
180
peak=0dB
330
345
315
300
285
270
0
0
-5
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
15
30
45
60
75
90
255
105
240
120
225
135
210
195
180
165
150
81 deg @-10dB
6 / 9 ページ
半径直径を取り違えて最適化をしてしまい
オリジナルよりFB比が悪い。
2015.02.11
ノイズレベルをAF出力でプロット
LFA6m5 12mH
2x 5el yagi 13mH (center)
参考 LFA vs
ノーマルYAGI
315
300
330
345 -14
0
15
-16
30
45
-18
60
-20
TS850 + CONV SSB
NOISE METER MN-445A
Freq: 50.260MHz
方位角
Audio output level (dB)
LFA6m5_RX2LFA6m5_RX3 2x 5el yagi
deg
0
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
180
195
210
225
240
255
270
285
300
315
330
345
-17.5
-17.5
-18
-19
-19.5
-20
-19
-18.5
-18.5
-18
-17
-15
-14.5
-14.5
-15
-15
-14.5
-14
-13.5
-14
-14.5
-15.5
-16
-17
-21
-21
-21
-20
-19.5
-19.5
-20
-19.5
-20
-19.5
-21
-20
-19
-17
-16.5
-16.5
-16.5
-17
-15
-14
-16
-16
-18
-20
285
270
75
-22
ピーク
-24
方向
90
255
105
ノーマルYAGIは最適化
できていないので参考
であるが、リア側のパ
ターンがきれいなほう
がノイズ源と思われる
方向以外のレベルが低
い。
ノイズ状況は日により
随分と変わり乾燥した
日は別の方向のノイズ
が強烈で違った様相と
なる。
240
120
-17
-17
225
135
-18
210
150
2x 5el yagi
-19
195
165
180
LFA6m5_RX3
-20
-20.5
-20 LFAの給電部違い
0
[RX2] 不平衡電流でパ
345 -14
15
-19.5
ターンが乱れており
330
30
-18.5
(Page2,3参照)全方向で
-16
315
45
-17
ノイズレベルが高い。同
-18
-16.5
300
60
軸から垂直偏波成分も
-20
-16
拾っている可能性大
285
75
-16
[RX3] パッチンコア挿入
-22
-15.5
で改善(Page4,5参照)
270
90
-24
-16.5
この比較は単純にパ
-16
255
105
ターンの差だけではな
-15
いかもしれない。
240
120
-14.5
-14.5
225
135
-15
210
150
LFA6m5_RX2
-16
195
165
180
-17
LFA6m5_RX3
-18
-18 グラフの軸は2dBステップ、2dB差は耳ではっきりわかる
コア追加によるノイズレベルの改善効果は絶大
※AGCは効いていない領域の測定
7 / 9 ページ
345
330 0
-10
315
300
-20
285
-30
270
-40
255
240
225
210
195
345
330 0
-10
315
300
-20
285
-30
270
-40
255
240
225
210
195
0
180
0
180
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
15
30
45
60
75
90
105
120
135
150
165
LFA5el
2x 5el Yagi
2015.02.11
VSWR
LFA6m5 12mH
1.8
1.7
IC575: 5W RW211A
Direction
240deg
180deg
MHz
VSWR
VSWR
50.0
1.1
1.05
50.1
1.1
1.05
50.2
1.1
1.05
50.3
1.09
1.05
50.4
1.09
1.07
50.5
1.09
1.07
50.6
1.1
1.08
50.7
1.15
1.1
50.8
1.25
1.22
50.9
1.48
1.45
51.0
1.85
1.8
1.6
LFA6m5c ⇒IC575 SSB
1.5
240deg
1.4
180deg
1.3
1.2
1.1
1
50.0
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
50.6
50.7
50.8
50.9
51.0
コア4個追加した状態 リターンロスで確認すると、
コアなしのときは方位角によっては急峻なディップが発生していたが、(VSWRはよくなる傾向だった)
コアを追加することで安定した。
50.7MHzから高い周波数で急激に悪化するのでFM帯では使えない。
8 / 9 ページ
2014.12.14
VSWR
(参考)
2x 5el yagi 13mH (center)
1.8
1.7
IC575: 5W RW211A
Direction
240deg
180deg
MHz
VSWR
VSWR
50.0
1.05
1.05
50.1
1.08
1.05
50.2
1.1
1.08
50.3
1.15
1.13
50.4
1.18
1.2
50.5
1.19
1.22
50.6
1.19
1.24
50.7
1.15
1.23
50.8
1.17
1.2
50.9
1.19
1.2
51.0
1.2
1.2
51.1
1.25
1.22
51.2
1.3
1.3
51.3
1.4
1.4
51.4
1.5
1.5
51.5
1.6
1.65
51.6
1.63
1.75
51.7
1.68
1.8
51.8
1.65
1.78
51.9
1.6
1.68
52.0
1.53
1.55
52.1
1.45
1.45
52.2
1.4
1.4
52.3
1.4
1.4
52.4
1.5
1.52
52.5
1.8
1.8
1.6
LFA6m5c ⇒IC575 SSB
1.5
240deg
1.4
180deg
1.3
1.2
1.1
1
50.0
50.1
50.2
50.3
50.4
50.5
50.6
50.7
50.8
50.9
51.0
1.9
1.8
1.7
1.456311
1.485149
1.6
1.5
1.4
1.3
1.2
1.1
1
50.0
50.5
51.0
75Ω の同軸ケーブルによる分配でスタック化したもの。
単体アンテナの特性もほぼ同じ傾向。
ガンママッチで給電。
FM帯は低い周波数で何とか使えそう。
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