アンテナチューナーの設計と製作

アンテナチューナーの設計と製作過程部品の購入から設計・製作の過程を記録します。製作するものは、主にアマチュア無線のローバンドのワイヤーアンテナのインピーダンスマッチングをとることを目的として、ゆくゆくは自動調整が出来るようなシステムに仕上げたいと思いますが、まずは電気的にコントロールできるようにします。バリコンやコイルをモーターで回せるようにし、そのモーターコントロールと、回転の状態を知るためにＶＲ一緒に回して電圧を見るようにします。・・・といった設計の過程、製作の過程を逐次報告します。＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
更新日	内容（順次、新しいものを上に書き足していきます。）（各日付にリンクを貼ってみました） 2004年までの動き　　 2005/02/12　　2005/02/13　　2005/02/20　　2005/03/06 2005/04/10　　2005/05/22　　2005/08/09　　2005/08/10　　2008/04/27　　2008/11/03 2009/03/20


2009/03/20	ようやく、バリコンやモーターの軸に入らないカプラーの穴を広げる工事を実施。意外にあっさりと穴が大きくなりました。こうして無事、モーターの軸にはめることができました。2005年以来の懸案事項が一つ解決。ちなみに、モーターの軸が一番大きくて、これが入ればバリＬもバリコンも大丈夫でした。いやしかし、われながら長期計画ですなぁ。いつになったら完成するやら。ところで、先に図面を書いていましたが、この図にモーターとカプラーが抜けていることに気がつきました。あぶないところで、モーター無しの大きさで防水ケースを注文するところでした。図面修正しなければ。・・・
2008/11/03	ようやく具体的に進展あり・・・といっても図面を引っ張っただけですが。各パーツの寸法を測ってアンテナチューナーの外形寸法割り出しように作図。これを元に、防水ケースの型番を決めます。ちなみに、こんな寸法図も、Ｄ２ＣＡＤで書いちゃいます。原寸大もしくは正確な縮尺が出せるかは、一旦印刷してから比例計算し、次に印刷するときに縮尺を指定してやります。この図の（私の環境下では）場合は、約８０％で印刷すると、原寸大、もしくはその７０％、５０％・・・系列。
2008/04/27	外に出すための防水ケースのカタログを入手。これで外形寸法を決めて、入るかどうか、入るような構造に出来るかどうかを検討。ケースまで作ってもいいけど、ちょっと荷が重いですからね。そこは市販品ということに。というわけで、久しぶりに、ちょっとだけ前進しました。
2005/08/10	ショック！！またしても、ジョイントするヤツの大きさが小さかった。というか、バリコンとバリＬの軸がほんのちょっと太い。こうなったらジョイントの穴径を少し削って大きくするしかない。主要な部品を初めて並べてみた。全景を紹介する。左から、単連バリコン用の３連バリコン、バリＬ、２連バリコン。信号の流れは、上の写真だと右から入って左に出ていくような感じ。この主な部品に、あと位置検出用のＶＲを付けなければいけないが、どうやって回転を伝えるか、思案のしどころ。一応、仕様検討の段階では、バリＬは糸巻きプーリーで減速し、バリコンは直結でＶＲを回そうと思っていたが、こうして並べてみると、けっこうでかい。ＶＲを並べる隙間があるだろうか・・・っちゅうか、全体の大きさをまだ決めてないので（！）、それにあわせればいいだけなのだが。そろそろ図面を引くか・・・・あー、左端に置いてあるのは２０ｃｍの物差しです。
2005/08/09	アンテナチューナー回路をちょいと修正。バリコン・バリＬとステップモーターとをジョイントするヤツを入手。　　　　　大小あったので、とりあえず両方買っておいた。たぶん小さい方で間に合うと思うけど。ついでに、アンテナチューナーには関係ないが関係あるが（？？）、ＧＤＭにちょうどいいかなと思ってこんなヤツを買った。　　　　　いやしかし、自作の醍醐味（？）、本職の設計なら、まず仕様を決めて（これはおおざっぱには決めてある）、外観・構造や詳細回路設計に入っていき、部品を決め、それから部品の調達にかかるのだが、まず回路ありき、部品ありき、で、どんな部品が手にはいるか、入った部品を使って何が出来るか、そこから構想が始まる。自分だけ専用だからこれでいい。・・・なんか、日頃の本職の恨みを晴らすような感じか知らん？？というわけで、部品もだいたい集まってきたので、構造図を書き始めます。・・・続く。
2005/05/22	アンテナチューナー回路案、若干バージョンアップ。ＳＷＲ検出部を書き足し。使用予定の部品達。ステップモーターと、そのコントローラーユニット（キット）　　　これは単連バリコン。
2005/04/10	アンテナチューナーの回路案、若干追加。SWR測定部を書き始める。これがないと、何合わせているんだか分からないからね。SWR計の回路、この先で変わるかも知れないけれど、とりあえず何か片鱗を用意しておけば忘れない。一応、これまで実績のあるトロイダルコアタイプにしてみた。ここまで書いて、記憶だけでは書けないことに気がついた。トホホ。ちょっと資料を覗いてみなくっちゃ。進行波と反射波の切り替えもいるね。全体としては結構な本数だなぁ。どこかで重畳するように考えなければ。
2005/03/06	アンテナチューナーの回路案を作成。まずはざっくりと書いてみた。ステップモーターコントロール回路は秋月電子のキットモノ。アンテナチューナー心臓部は、割合とシンプルなモノ。いやそれにしてもコントロール線が多すぎるなぁ。これをなんとか集約せねば。一応、計画では最終的には同軸一本に全部乗せて送り込む手はずなのだが・・・。ちなみに、回路図は「Ｄ２ＣＡＤ」というシェアウエアにて作成、PDFファイルに変換。
2005/02/20	購入した部品をチェックした。なんと・・・カプラー、、、おっと、アンテナカプラーではない、機械的に回転を伝える方の、ユニバーサルジョイントか、そいつの径が合わない。大は小を兼ねるが、ほんのちょっと、軸径の方が太くて穴に入らない。削って穴を大きくするか、一回り大きいヤツを調達するか。思案のしどころ。こんなもんか、と目分量で部品を選ぶとだいたいこうなる。たいていの場合、ケースが一番最後。でないとケースに中身が入らない。
2005/02/13	計画倒れを解消すべく、ここにこうして計画と実践を書いていくことにより自分自身へのプレッシャーを掛け、実現可能性を高めることとする。
2005/02/12	ステップモーター及びドライバユニットキットを３セット購入。これで、ほぼ必要な部品はそろった。製作するものは、第一ステップとして、遠隔操作のできるアンテナチューナー。２連バリコン、バリL、単連バリコンを使用。この他、バンドチェンジ、特にローバンド用かまたはハイバンド用にインピーダンス補正用の切り替えＬまたはＣの追加削除の回路を付加するかもしれない。
2004までの動き	これまでアンテナチューナーは、何台も作った。いずれも手動調整式である。バリコンとインダクタを組み合わせた回路に、ＳＷＲメータを組み合わせた基本的な形のものである。移動用をメインにしたものなので、許容Ｗ数はたかが知れいている。受信用のバリコンを使い、ローバンド用にはコンデンサをSWで補っている。（一例）（ひもで縛っているのは、チューナ部分とＳＷＲメータ部分を合体させているため）ある日、バリＬを入手した。写真館に掲載しているヤツである。これを活用する手だてをあれこれ考えていたが、なかなかケツが上がらない。必要には迫られている。現用のアンテナチューナーは、やはり手動式でアンテナエレメントの直下に設置している。晴れた暖かい日に調整するのは何らの問題はないが、雨の日風邪の日（風の日も）雪の日、少々調整するにはつらいことも多い。その結果、まぁいいや、となって電波を出さないでしまう。コレではいけない。いや、何の義務もないのでいけなくはないが、せっかくの設備を無駄にしたくないし、何しろ国家資格の有効活用が出来ないのは日本国にとってゆゆしき問題である。・・・はチト大げさか。