送信アンテナ： FTdx5000のバンドデータに応じて自動切り替え
受信アンテナ： 送信アンテナを使う以外に、その時の信号やノイズの状態に応じて、手動で一番いいものを選べるアンテナ切り替え器 の製作
2022年6月22日掲載
アンテナ切り替え器と言うのはなかなか便利なもので、使い始めると手放せなくなります。過去にも幾つか使っていたことがあります。たとえばここ。これらはすべて、同軸ケーブルを手でつなぎ変える代わりのスイッチのイメージで、若かりし頃はロータリースイッチ、最近は同軸切り替え機を買ってきて使っていました。
そこで、そういった"思い"を達成できるアンテナ切り替え器を作りました。
運用バンドに応じて送受で同じアンテナを使うのであればこれで何ら問題ないのですが（たまに切り替えを忘れてSWR計が大きく振るといった失敗はあるものの）、送受別々のアンテナを使おう などと考え始めると、色々面倒なこと、あるいは "もっと こうしたい" というような思いがふつふつと沸き起こってきます。
今回のはただのスイッチではありません。たかがアンテナ切り替え器、されどアンテナ切り替え器； 欲しい機能を実現する 斬新な アンテナ切り替え器 です。機能を実現する回路を載せ、ダイキャストの箱に入れた立派なものができました。
写真をクリックいただくと大きく表示します。背 景
今現在、アンテナを5本持っています。各バンドでマッチングが取れて送信に使えるアンテナ4本と、受信専用のループです。普通は、運用バンドに紐づいたアンテナを送受兼用に使うのですが、受信ループを加えた運用では、受信時には、送信アンテナとループを切り替えて、S/Nが良い方を使う となります。FTdx5000は受信専用のアンテナ端子を持っているので便利です。そこでこういう運用をしばらくやっていると、受信時に一番いいのはそのバンドに紐づいたアンテナではなく、送信できない（マッチングが取れていない他バンドの）アンテナだったりすることに気づきます。例えば3.5Mでの運用で、受信には7Mのダイポールを使うのが一番いいというようなことです。受信用のループより。
信じられないかもしれません； しかしこのようなアンテナの使い方が、ローバンドの受信時には効果が高いのです。受信時にアンテナを切り替えていくと、送信アンテナが一番いいこともありますが、送信アンテナではまったく聞こえなかった信号が、別のアンテナをつなぐと想像できないぐらいすっきり聞こえたりすることもあるのです。
ただこれは、アンテナに優劣があるのかと言うとそうではなく、一番良いアンテナは信号ごとに異なることが多いです。多分、それぞれの信号の伝搬状況に依存するのでしょうが、いずれにしてもいえることは、信号に応じて受信アンテナを切り替えられるようにできると都度良い わけです。Motivation
以上をfunctionallyに書き起こしてみると、
・送信時： 運用バンドに紐づいたアンテナを使う
・受信時： ループを含めて5つあるアンテナのうち、S/Nの良いものを都度切り替えて使う
です。
従来は、この動作を、4接点の同軸切り替え機をつかって、送受切り替えのタイミングに合わせて手でやっていました。トランシーバーの送受切り替えに応じて、同軸切り替え機をカチカチッと切り替えるのです。このスタイルをずっと守ってもいいのですが、切り替え機も傷みそうだし、ミスもあります。そこでこれを、アンテナ切り替え器としてまとめ込みます。
送信時には、各バンドに紐づいたアンテナを自動的に選択して送信アンテナとして使う一方で、受信時には、幾つかあるアンテナを、運用バンドとは無関係に切り替えて、その都度一番聞きやすくなるアンテナを使って受信できるようにする； 一番聞きやすいアンテナがそのバンドに対応しているかどうかは（送信に使えるかどうかは）横に置いておいて、受信には、とにかく聞きやすいアンテナを使うことができるようにする ものを作ります。これにより、
・送信時： QROに備えて、切り替えミスがなくなる
・受信時： ループだけではなく、TH3-mk4や50MのHB9CVまでも受信に使えるようになる
といったメリットがあります。要は、ローバンドを、より調子良く使えるようにしたい というのが目標です。
要求事項
・FTdx5000と接続
・送信時は、運用バンドごとにあらかじめ紐づけたアンテナに自動的に切り替える
・受信時は、下記、ケース1、2の切り替えが可能
・ケース１： その送信アンテナと同じアンテナを使う
・ケース２： 紐づけとは無関係に、手動で、一番S/Nが高いアンテナを選ぶFTdx5000のバンドデータをデコードして活用し、かつ、送受切り替えの信号を用いて全体の機能を実現します。普通は「ケース１」で良いとして、「ケース２」でも運用できるよう、ケース1とケース2とを切り替えできるようにします。
全体の構想
ブロック図を示します。
左下のバンドデコーダーにはeBayで買ったチェコ製を使いました。
このデコーダーの出力信号は、選択バンドのみH、それ以外はLになります。小電力のリレーならHの信号でそのまま駆動可能です。
リレー群②は、4つのアンテナと運用バンドを紐づけ、送信時に、その紐づいたリレーのみが動作します。リレー群①はそれを受信時に行います。
リレー群③は、リレー群②のうち動作したリレーによって駆動され、送信時に、そのアンテナのみがアンテナ端子につながります。受信時には4つのアンテナの信号すべてがリレー群④にスルーされます。
リレー群④は、受信時にリレー群②と同様の動きをするリレー群①により、スルーされた4つのアンテナからの信号のうちひとつを、受信専用アンテナ端子に出力します。
受信アンテナ選択スイッチ⑤は、リレー群①と④の間で、送受で同じアンテナ、独自に選んだ1～4のアンテナ、ループアンテナを、それぞれ使うようにリレー群④を制御します。リレー群③はアンテナ端子裏側に短いリード線で直付けします。電力を扱うので、大きなものにします。ここでは便利な中華製を使いました。
これ以外のリレー群は、12V2回路のマイクロリレーを使いました。
リレーは全部で18個になりました。
