Technopolis1000 - 海外衛星放送 - メッシュアンテナの作成

メッシュアンテナの作成

作成の経緯

PAS-8 Cバンドをベランダで受信しようと、120cm位の軽量で手頃な価格のアンテナをしばらく探していたのですがなかなか見つかりませんでした。ある日ネット検索中にアマチュア無線家がパラボラアンテナを自作していることを知り、これなら安価に希望のものが作れると思い自分でもやってみることにしました。

スペック

形状	センターフィード	オフセットの作成は無理なので。
直径	150cm	市販品より精度が落ちることを考慮し1ランク上のサイズにしました。
F/D比	0.5	手元にあったフィードホーン（スケーラーリング固定）に合わせました。
主な材質	アルミ	軽量で加工しやすいため。
ネジ類とメッシュ	ステンレス	耐蝕性を考慮。ネジのサイズはほとんどがM4、マウント金具がM6。
リブの本数	12本	角度の取り易さと、工数・精度のバランスを考慮して決定。
リブの材料	小判形アルミパイプ	丸パイプだと加工に高価な重量物戸車が3個必要になり、加工も困難。適切な材料を探していた所これを見つけて決定。しかし後日見つけた10mm角パイプのほうが良いと思いました。
ハブの材料	アルミ板	価格を考慮して2mm厚のものにしましたが、後で強度不足だと思いました。
FH支持方法	中央のポールで支持	フィードホーンの取付位置が調整し易いので。

必要な工具

電動ドリル・ドリル刃	ボール盤もあれば尚便利。
ディスクグラインダ	木材・アルミ板の加工やパイプの切断などに使用。高速切断機があれば尚良い。
ローリングミル	アルミパイプを曲げるための道具。ナイロン製戸車3個、スチールアングル5本、ネジ類を使用し作成。戸車は金属製が良かったのですが適当なものが見つかりませんでした。
その他	やすり、センターポンチ、ドライバ、ペンチ、万能はさみ、保護ゴーグル等。

主な材料

お店によって価格や品揃えにかなりの開きがあり、近所のホームセンターだけでは調達できませんでした。長尺アルミパイプはアルインコ製をユニディで、アルミ板はエスエス無線等で、アルミ丸パイプはダイソー、ステンレスネジ類はバラと手頃なパックが選べるユニディで購入しました。ステンレスメッシュは東急ハンズの900mm幅で高価なものしか入手できませんでした。

アルミ板	200x200x2mm （ハブ用）	\600
	300x200x5mm （マウント金具用）	\1,160
アルミパイプ	角パイプ 12x12x4000mm（中間リング用）	\1,000
	小判パイプ 18ｘ9ｘ4000mm 3本（リブ用）	\2,280
	丸パイプ 16mm 8本（FH支持・アンテナ支持用）	\800
アルミアングル	12x12x2000mm 3本（外周枠用。強度不足なので角パイプのほうが良いと思います。）	\750
ステンレスメッシュ	900x3400mm	\4,420
スチールアングル（ローリングミル用）	30mm幅 450mm 1本 30mm幅 300mm 7本 6角ボルト・ナット
メッキ全ネジ	3/8x1m　2本（アンテナ支持用）	\76
ネジ類	ネジ･座金・バネ座金	\2,500位
コンパネ	900x300mm （リブ型枠用）	\185
その他	ステンレス隅金・ステンレス針金など
合計		\16,000～\20,000位

製作工程

	1. リブの型の作成 Mwacantというソフトでリブの曲線を計算し、計算結果の座標をコンパネにプロットします。
	2. コンパネをカットし、リブの型を作成します。手にとげが刺さらないようふちに布テープを貼りました。
	3. リブの作成スチールアングルと戸車でローリングミルを作成し、これを使って少しずつアルミパイプを曲げます。型に合うまでミルを何度か通します。
	4. ハブの作成アルミ板にリブを取り付ける穴をあけます。
	5. ハブにリブを取り付けます。正しい角度になるようワッシャーを挟んで調整し、2.で作った型に合わせてみます。
	6. アルミアングルを曲げるため、戸車を交換。戸車は小さな金属製のものと、コの字に曲げたステンレス板で作成。また、何度か使っているうちにボルトとナットがだめになったので、2本から4本へ増強しました。
	7. アルミアングルを曲げてリブに取り付けます。アルミアングルを曲げると反りが生じ、リブの傾斜におおよそ合うようになります。
	8. ローリングミルで角パイプを曲げ、中間リングを作ります。中間リングを、ステンレス片を使ってリブに取り付けます。
	9. 計画変更/鏡面支持部分の取り付け　（左の画像は合成）当初皿部分より下はなかったのですが、かなり弱そうだったので耐風性を考え、皿全体を支持する構造に変更。中間リング・ハブにそれぞれアルミパイプと全ネジを取り付け、それらをアルミ板に取り付けます。
	10. マウント金具の作成ポールにくくりつけるための金具です。Uボルトを通す穴をあけ、ステンレス金具・仰角調整用の全ネジを取り付けます。フレームにメッシュを張り、LNB支持棒を取り付ければ完成です。

作成を終えて

予想以上に労力や時間・費用を要しました。想定よりも加工箇所や部品が多かったのが主な要因だと思います。作成したアンテナで目的のチャンネルを受信できましたが、稀にブロックノイズが発生することがあり、安定性はいまいちです。（受信結果）

	1. リブの型の作成 Mwacantというソフトでリブの曲線を計算し、計算結果の座標をコンパネにプロットします。
	2. コンパネをカットし、リブの型を作成します。手にとげが刺さらないようふちに布テープを貼りました。
	3. リブの作成スチールアングルと戸車でローリングミルを作成し、これを使って少しずつアルミパイプを曲げます。型に合うまでミルを何度か通します。
	4. ハブの作成アルミ板にリブを取り付ける穴をあけます。
	5. ハブにリブを取り付けます。正しい角度になるようワッシャーを挟んで調整し、2.で作った型に合わせてみます。
	6. アルミアングルを曲げるため、戸車を交換。戸車は小さな金属製のものと、コの字に曲げたステンレス板で作成。また、何度か使っているうちにボルトとナットがだめになったので、2本から4本へ増強しました。
	7. アルミアングルを曲げてリブに取り付けます。アルミアングルを曲げると反りが生じ、リブの傾斜におおよそ合うようになります。
	8. ローリングミルで角パイプを曲げ、中間リングを作ります。中間リングを、ステンレス片を使ってリブに取り付けます。
	9. 計画変更/鏡面支持部分の取り付け　（左の画像は合成）当初皿部分より下はなかったのですが、かなり弱そうだったので耐風性を考え、皿全体を支持する構造に変更。中間リング・ハブにそれぞれアルミパイプと全ネジを取り付け、それらをアルミ板に取り付けます。
	10. マウント金具の作成ポールにくくりつけるための金具です。Uボルトを通す穴をあけ、ステンレス金具・仰角調整用の全ネジを取り付けます。フレームにメッシュを張り、LNB支持棒を取り付ければ完成です。