GP製作編

前回の記事で、変形ＧＰを設計しましたが、なぜあんな変な形にしたかというと、

給電部分の防水のためにCDケースを使うためです。そのためマイナス側は6mmアルミパイプです。

CDケースの裏の中心部分にコネクターを付けて固定用の4本のビスをCDケースに貫通させます。と同時に中心部分に穴をあけてプラス側の端子を通し、ケース中央の筒状の部分のサイドに穴をあけて半田付け出来るようにします。

裏から見たところです。

もうお分かりの通り、設計でグランド（カウンターポイズ）部分の形状が途中で折れ曲がっているのはCDケース部分は斜めにすることができないからです。

プラス側は、前回製作したトラップコイルを6mmアルミ丸棒の途中に挟み

ネジで留めます。

アルミ棒に穴をあけるのは想像以上に大変でした。全てハンドパワーです。

完成形です。

CDケースの上下の取付は防水のためにシールしました。乾くまでビニールテープで仮止めしてます。

マストへの取付は、うまい方法が見つからないのでぶら下げ式としました。

ぶら下げ式なので、マストの最上段は木製です。

って問題なく完成形まで行ったように書いてますが、実は実際ぶら下げたのは１４４のシングルバンドGPです。

トラップコイルを付けると１４４のSWRが下がりませんでした。
これだとSWRは1.2以下です。

設置当初は室内アンテナでは全く聞こえなかったものが少し聞こえるようになって満足してましたが、そのうち慣れてきて冷静になるとやはりあまりよく聞こえません。ビッグパワー局か高い地上高のハイゲインアンテナを使っている局は入感するのですがその相手局が聞こえません。

もともと１４４はオンエア局が少ないのかもしれませんがいたって静かです。

で、次の手です。

以下次号

開局準備３・・・アンテナの製作

まず手始めに、144mhzのアンテナを作ってみることにしました。

しかし、色々NETを調べているとMMANAというアンテナのシミュレーションソフトと、Coaxial Trap Designというどちらもアマチュア無線家が作成したフリーのソフトがあることがわかりました。

前者は、アンテナの材質やディメンジョンを入力すると、インピーダンスや指向性ゲイン等をシミュレートしてくれます。後者は同軸ケーブルをトラップコイルとして使ってマルチバンド化が可能なソフトです。

この二つのソフトがあればマルチバンドのアンテナが理論上作れてしまいます。

という事で方針変更、430MHZと144MHZの2バンドGPを作ってみることにしました。

当然波長は１４４の方が長いので４３０で使う場合は、アンテナ長を電気的に短くする必要があります。

アンテナの途中にコイルとコンデンサーの並列回路を入れて430MHZに共振させそれ以上先に430MHZの高周波電流は流れ無くすればいいという考え方です。

で、早速計算させてみました。

共振周波数は、中心の435MHZ、コイル直径1cm、同軸径3mm（1.5D2Vを使います）、1.5D2Vの単位当たりの静電容量101pfを入力すると、

答えは

巻き数1.03回と出ます。

ん！
.03ってどうすればいいの？これはカットアンドトライしかなさそうです。

で、作ったコイルが、

なんだかどれも同じに見えますが、黒い塩ビパイプに巻いたコイルが435MHZに共振しました。

これは、トラッキングジェネレーターを使ってスペクトラムアナライザーで確認します。

ん～、これで良いのか良く解かりませんが-16DBの減衰があります。

次にGPの形状です。

普通に作ると周囲の影響は無視するとアンテナの理論インピーダンスは37Ω程度だそうですから50Ωの送信機と同軸で給電するときはインピーダンスマッチングが必要になります。

これを形状で何とかならないかMMANAでシミュレートしてみます。

グランド部分の角度でインピーダンスが変わるというのをどこかで読んだので、こんな形状を考えてみました。

で計算結果は

結果の通り、430.1で51.9Ωリアクタンス分があるのでSWRは1.28となってます。
144は43Ω前後ですがリアクタンス分が低いのかもう少しSWRは低いです。

以下　次号　製作編です。

TRICOPTER・・・新たな展開

何をやってもうまく行かないtricopterの背面モード。モーター破損のまま放置してましたが、ここにきてRCGを見ていると、cleanflightというコンフィギュレーションソフトがあるのを発見！

FCBの中でマルチｗｉｉ系のハードに適用できるファームらしくデモにクアッドが簡単にロールをやっているところが紹介されてます。CC3Dやmultiwii、CC3D、naze32となんでも来いです。

で、さっそくうちのNAZEにも適用してみようとトライしてみましたがファームを受け付けません。

考えられるのは、NAZE32の純正ではなくHK製だという事ですが、ひょっとしてこのファームなら背面できるかも、との期待から機体の修理をすることにしました。

とりあえずは250racerっぽく飛んでくれることを期待して、ローターはカーボンの6-2です。モーターは前回と同じく2300KVを付けてみました。

まずはちゃんと飛んでくれるのを確認してからです。

土手に激突＆突然の墜落 250FPV

オート飛行がうまく作動するようになって快調に飛んでくれている250ですが、オートはうまく行ったらそれ以上やることが無くなって、この頃はACROモードで低空での高速八の字旋回飛行を楽しんでます。

先週末は風が強くなかなかコントロールが難しかった中、高度2m位でできるだけ速く飛ばそうと練習中でしたが、田圃と飛行場の段差に高速で激突。

この時はＧＰＳユニットを止めているネジが取れただけですぐに復旧。続けて飛行させていると、突然異音と共に墜落しました。

回収して確認すると、モーターがマウントからもげてます。マウントに固定するビスはそのままモーターに残っているのでマウントのビス穴が度重なる墜落で大きくなり飛行中に外れたみたいです。

回収のままの状態

250クラスは運動性がよく結構ACROモードでのマニュアル飛行も面白いです。しかもAPMを搭載しているので姿勢が分からなくなったらLOITERモードに切り替えればその場で安定してホバリングしてくれるので安心感があります。

この機体は完成形に近づいたので、これ以上手を加えることはやめて、もちろん修理はしますが、今後は壊れたままのTRICOPTERの修理を行いたいと思います。

あ、前後が見分けられにくいのでLEDの数を増やす改造だけはしようと思ってます。

開局準備・・・その２ CWパドルと練習機の製作

自分の部屋はロフトで、1階の居間と吹き抜けでつながっている関係で、音は丸聞こえです。無線で話してると、まるで独り言を言ってるようで頭がおかしくなったのかと思われてしまいます。

で、運用はCWを中心にしようと思ってます。といっても全く経験がなく相当練習が必要だと思われます。

昔は「縦ぶり電鍵」という所謂一般に思い浮かべるキーしかなかったのですが、

これは、3000円で買った練習用キーですが、値段はピンきりでです。

この頃は電気仕掛けでダッシュとドットが自動で打てる機構が送信機に備えられてます。

ダッシュとドットはどう打ち分けるかというと、左右に動くキーで左がドット右がダッシュ（好みで反対もあり）で打ち分けます。

既製品は非常に格好も良く物欲を掻き立てられますが、高い！下の写真は5万円くらいします。



で、これも自作することにしました。

一番難しそうなのは回転部分です。が、部屋を見回すと使い古したラジコンの部品が沢山ころがってます。

何せラジコンヘリは回転部分の塊ですから。

最初に目を付けたのは、テールのトルクチューブのコーンギアボックス、ダブルベアリングで回転機構を作るのにはもってこいです。しかし、材質がアルミのため半田付けができません。

良く調べるとアルミ用の半田もあるみたいですが、あいにく手持ちがありません。

次に目を付けたのはスワッシュプレートです。CCPMなので3本アームが出ています。一個を操作用、他の2本をダッシュ、ドットの接点用にすれば行けそうです。

で、試作したのがこれ。

家具補強用のアングルを組み合わせて接点を作りました。鉄のクロームメッキなので半田が使えます。戻りはばねを使いました。

しかし、ここまで作ってから、lambicという打ち方があることが解かりました。これは左右両方のパドルを同時に使うとドットとダッシュが交互に打てる機能です。なので既製品のパドルは左右独立で2個パドルがあります。

で、最初から考え直しです。

結局角ナットを上の写真のアングルに半田付けして回転軸を作り、長さが足りない部分はカーボンプレートで延長したものを2本作って、それぞれ独立で動くようにしました。

接点はスワッシュ利用のものを流用です。2mmのビスの先端に銅線を半田付けしました。

このキーパドルの戻りは、磁石の反発を使ってます。100均で買ったネオジム磁石です。これをカーボンプレートに接着して完成です。

見栄えは悪いですが操作性はなかなかです。

次は練習機の製作です。

開局準備

なんとか、合格できたので、申請期間中に開局準備です。

RIGはさておき、電波はアンテナが命です。が、HFの場合、ネットを見てると短縮GPが手軽に設置できてよさそうなのですが、感度はあまり良くないみたいです。

頑張ってダイポールを上げようかと思ってますが、7Mhzのフルサイズは家の敷地をはみ出してしまいます。それにマルチバンドにしたいので途中にトラップを入れた２８，２１，１４，７のダイポールが目標です。

しかし、いきなり大型のアンテナの製作は自信が無いのでVHF、UHFで練習です。

色々調べると、製作するには調整がかなり重要みたいですが、そのためには測定器が必要になります。アンテナアナライザー・ディップメーター・SWR計などです。市販品は高いのは５万円以上もしてます。

で測定器も自作することにしました。

測定器からは少し外れますが、手始めにダミーロードを作ってみました。

材料は

ラジコン用サーボのケース
5D2V同軸
N型コネクター
酸化金属皮膜抵抗510Ω/5W×10本
です。

酸化金属皮膜抵抗はワット数が大きくて高周波特性が良そうです。普通のカーボン抵抗はコイル状の構造のためどうしても高周波ではリアクタンス成分のため位相がずれてしまうそうです。

同軸の両端を剥がし、抵抗を10本並列に半田付けします。オームの法則で合成抵抗は5１Ωとなり、同軸のインピーダンスや送信機の出力インピーダンスとほぼ揃います。一本5Wですから10本で50Wまで大丈夫なはずです。ほんとかな？

ほんとは500Ωが欲しかったのですが、これしか売ってませんでした。SWRを144MHZで測ってみると1.2です。

ま、良いか！

これをケースに取り付けたN型コネクターに半田付けすれば完成です。

これで良いのか？

今後測定器とアンテナを順次作っていこうと思ってます。

250FPVの復調

不調の原因は振動ではないかと推定していた250FPVですが、モーターが振動の原因ではありませんでした。

悩んだ末、コントローラーを元のAPM2.5に戻しました。ケースが大きく重量もあるのでダンパーの利きが良いみたいです。

最終形です。





今までのコントローラーの変遷です。

最初はAPM2.5で最終形と同じ。

次はPIXHAWK　重すぎて飛びませんでした。




その次は、HKPILOT　MINIでした。

次はCC3D　これはまともに飛びましたが、GPSによるAUTO飛行ができません。

最後は、micro　HKPILOT　MEGAですが、軽すぎました。
　

先週最終形でオート飛行を試みました。

経路はこんな感じ。高度は基本10mで9が15m、10が20mに設定しました。
いざやってみると、何ともあっさり成功です。やはりAPMは加速度計が敏感なのか振動対策が重要です。