衛星追尾用パラボラアンテナ建設記

SIProp Project, 2006-2017 1
衛星追尾用パラボラアンテナ建設記
Noritsuna Imamura (JI1SZP)
noritsuna@siprop.org

もくじ
目的
メイン機材入手
ローテーターオー
バーホール
アース銅板作成
鉄塔組み上げ
穴掘り
鉄塔設置
コンクリート流し込み
コントロールボックス
設置
配線
ステーワイヤー設置
方位角ローテーター
設置
マストとマストベアリン
グ設置
仰角ローテーター設
置
パラボラアンテナ組み
上げ
パラボラアンテナ設置
ロック機構

完成図

目的
第一目的
超小型衛星からの電波の受信
第二目的
2GHzや5GHzのアマチュアレベルでの受信
現在、もっぱら利用されている140MHz,430MHzが逼迫してだ
んだんと割り当てが厳しくなっている
次が2GHz,5GHzであり、パラボラアンテナでしか受信できない
その先は、衛星間通信で中継する形になると思われるが、超小
型衛星レベルはすぐには移行しないと思われる
第三目的
2GHzや5GHzで使える超小型衛星向け無線機の開発
現在、超高価なものしかない
開発用測定機
https://www.slideshare.net/noritsuna/all-list-of-the-measuring-machines-for-microwave/

メイン機材入手
クリエート社製：
RC5B-3
仰角ローテーター
ERC5A
サテライトトラッカー
RAC825
鉄塔
クリエート社製：KTシ
リーズのT1部（2.4m)
マスト
Φ60.5 2.4m 亜鉛メッ
キ
マストベアリング
クリエート社製：CK46
パラボラアンテナ
1.6m メッシュタイプ
パラボラ用鋼管
Φ60.5 1m 亜鉛メッキ

メイン機材一式

ローテーターオーバーホール
必要機材
油落とし(石油系)
グリス(モリブデン系)
潤滑油
チェーン用グリス
塗料（錆防止）
コーキング材

機材一式

ポイント
1. 中古のため、グリスアップする必要がある
1. グリスを落とすために、石油系汚れ落としを使う
2. グリスは、高圧・天候対策のためモリブデン系を利用
する
2. 中古のため、ねじが固くなっている
1. 潤滑油(KURE555)などを利用する

赤丸のギヤは中央のピンを抜くと取れる
堅く抜けない場合は無理して抜かず、灯油を流し込ん
でグリスを溶かし出すとよい
方位角ローテーター・分解

方位角ローテーター・洗浄
ドロドロになるため、水場や外でやるとよい
外でやる場合は、砂利や砂がギヤにつかないように
気を付けること
ドロドロになるため、水場や外でやるとよい
外でやる場合は、砂利や砂がギヤにつかないように
気を付けること

方位角ローテーター・組み立て

赤丸部がかみ合うが
そのまま差し込むだ
けでは、右側の黒い
ギアが破損する
黒いギアはばね状に
なっているため、引き
ながら差し込むこと
方位角ローテーター・組み立て
黄色丸部がEND検知スイッチ
となっている
実際に動かしながら位置（南）が
あっているか確認すること
黒いギヤを引くとポテンションメー
ターが空回りするので、それで位
置合わせをする

仰角ローテーター

仰角ローテーター・分解

仰角ローテーター・組み立て
こちらも方位角ロー
テーターと同じである
黒いギアを破損しな
いよう気を付けること
実際に動かしながら
位置（90度）があって
いるか確認すること
チェーン用グリスはス
プレー式が楽である

ローテーター・塗装

マストベアリング

分解時に、白・黒のチップを紛失しないように注
意
マストベアリング・分解

マストベアリング・洗浄
くぼみの中にもグリスが入っているため、綿棒など
で掻き出すこと

マストベアリング・組み立て

アース銅板製作
必要機材
アース線（Φ5.5）
銅板
80Wはんだごて

機材一式
銅板のサイズは、でかいほど良い
タワーの穴にサイズに合わせて、最大のものを選ぶと
よい

はんだごての熱容量が足りない場合は、ホットプ
レートやストーブなどで熱するとよい
アース線のはんだ付け

鉄塔組み上げ
必要機材
M8ボルト(18mm)
M8ワッシャー
M8スプリングワッシャー
M8ワッシャー
塗料

機材一式

鉄塔・組み上げ

穴掘り
必要機材
鍬（ハンドピッケル）
シャベル(先が刃状になっているもの)
水糸
枠組み用木材
てみ

機材一式

最初に、鍬やピッケルで耕した後掘るとよい
雨の後など水が出ても、バケツでくみ出すだけで
も十分くみ出せる
木の根は枝切ばさみでカットするとよい
掘る

鉄塔設置
必要機材
振り子
方位用三角定規
ブロック塀(プレート)や大石

コンクリートの伝導率はよくないため、土の層を
作ること
アース用銅板の埋め込み

底が土だと鉄塔
の足がめり込ん
でしまい、鉄塔を
動かすことが大
変になってしまう
底にコンクリート
プレートや大石を
敷き詰めて、その
上に鉄塔を載せ
ると、微調整が可
能となる
鉄塔の垂直合わせ

南中合わせ
現在地の南中時刻の影の位置で「北」を決定する
方位磁針はズレがあるため、この方法が良い

コンクリート流し込み
必要機材
ミキサー車
左官用小手

今回の穴に必要なコンクリートの量は、
50x50x50cm=0.5立米=1.15tとなる
コンクリートの比重は「2.3」
自力で用意することは相当大変となる
ミキサー車を手配する方法が現実的である
生コン流し込み

コントロールボックス設置
必要機材
防水ボックス（鍵付き）
配管コネクタ（Φ36.5）
コーキング剤
M8ボルト
M8アイボルト
内装用機材

利用方法
アンテナ直下でSDRを利用する
アンテナ線による損失を極力減らすため
条件
防水であること
ケーブル用の穴があるor開けられること
機材と設置場所

コネクタ
右面下：母屋へのケーブル用
背面上1：ローテーターケーブ
ルとアース（入れ替えがないも
の）
背面上2：アンテナケーブル（入
れ替える可能性があるもの）
背面上3：センサー類ケーブル
（入れ替えが激しいもの）
背面下：排気口
右面上：吸気口
モスキートマスクで虫よけ
M8ホール
左右側面：セキュリティワイ
ヤー用のM8 アイボルトx2
底面：重り用ブロック取り付け
用M8ボルトx5
コントロールボックス・加工

右側
台風や盗難対策の重り
下側
パテやコーキング剤、自己癒
着テープで防水対策
盗難対策のワイヤー
コントロールボックス・完成

配線
必要機材
フレキパイプ(外径：
Φ36.5)
配管分岐ボックス
ステンレスバンド
(450mm)
配管貫通用パネル
配管穴埋めパテ
配管押さえ
水糸
配線（各20m）
8DSFAケーブル
方位角用ローテーター
ケーブル
仰角用ローテーター
ケーブル
LANケーブル
電源
アース線
信号用ケーブル（LAN
ケーブル）
監視カメラ用ケーブル

機材一式

ケーブル(各20m)
アース線
電源線
ローテーターx2
アンテナ線（8D SFA)
LANケーブル
LANケーブル
各種信号用として使用する
監視カメラ用
LAN+PoE給電が楽である
ケーブルに巻き癖がつい
ていると途中で絡むため、
事前に伸ばしておく
ターゲットケーブルと巻き癖伸ばし

ケーブルは配管を設置する前に通しておく
配管設置後に通す場合、Rがきつい個所などで詰まる恐
れがあるため
追加ケーブルが通せるように、水糸を一緒に通し
ておくとよい
粘着性がある皮膜のケーブルがある場合、癒着して
ケーブルが詰まってしまう
紙を巻いておくなど対策すること
ケーブルの配管通し

配管の設置はステンレスベルトで
設置
何かあった時に再施工しやすいため
配管分岐ボックスは監視カメラ用
母屋への配管は小窓から配管貫
通用パネルで引き込み
配管設置とパテ埋め

底にクッションを敷いて、浸水があった場合の対策
とする
さらに、上げ底をして、浸水があった場合に機器類
が水につからないようにする
ボックス内の整理

ステーワイヤー設置
必要機材
ステンレスワイヤー(直径：Φ5mm)
ワイヤークリップ
ワイヤーシンブル
ワイヤーカッター
ターンバックル
リングキャッチ
M8アイボルト
アンカー(1.2m)
両口ハンマー

アンカー打ち込み
出来る限り45度で打ち込
むこと

ステーワイヤー・制作・設置

完成

方位角ローテーター設置
必要機材
M8ボルト(45mm)
M8ボルト(25mm)
自己融着テープ
ビニルテープ

方位角ローテーター・設置
ケーブルはコネクタ
に接続後、自己融着
テープとビニルテー
プで防水処理を行う
こと

マストとマストベアリング設置
必要機材
マスト（Φ60.5）
チップソー
マストを切断する場合
ポール用水平器
マスト用キャップ
雨水が方位角ローテーターとマストの間にたまるのが気にな
る場合

マストベアリング・設置

クレーンなどがなく、下から差し
込む場合は、上のマストベアリ
ング用のプレートを外してから、
マストを差し込み、その後プレー
トを戻すとよい
マスト・設置

マストベアリング側の垂直がず
れているはずである
ポール用の水平器を利用して調
整すること
マスト・垂直合わせ

仰角ローテーター設置
必要機材
三脚ヘッド
Φ38鋼管(3.7m)
滑車
ネジシャックル
ベルトスリング
自己融着テープ
ビニルテープ

三脚の足が3.7m、三脚ヘッドが5kgあるため、一
人で立てることは困難である
今回は、滑車をマストに括り付けることで解決した
簡易クレーン・設置

三脚の頂点の位置がマスト位置とずれている場
合、三脚が倒れる恐れもあるため、常に状態を
確認しながら、吊り上げること
仰角ローテーター・吊り上げ

仰角ローテーター・設置
方位があっているか、
確認すること

パラボラアンテナ用アンテナ基台
必要機材
ボール盤
フライス盤
金切りハサミ
銀はんだ
アンテナ基台
アルミ板
(200x200x5mm)
10DSFAケーブル
N型ヘッド・オス
N型ヘッド・メス
シャフトホルダー
反射板
アルミメッシュ板
(200x300mm)
ステンレス板
(400x20x1mm)

機材一式

中央の大穴の開け方
14mm以上は穴あけ用のドリルビットしか
ないため、必要に応じて入手すること
中心は、ケガキ針でケガいた後、ポンチ
を打っておくとよい
長方円の開け方
ドリルビットで端点に穴をあけた後、エン
ドミルで両端をつなげるように穴をあける
とよい
アンテナ基台・制作

強度を出すために、シャフトホルダーを利用した
浸水対策には、コーキング剤と自己融着テープ
を利用した
アンテナ基台・アンテナ線取り付け

反射板の条件
Rはパラボラアンテナと同じであること
今回は球面のすることが難しかったため、円錐状とした
メッシュはパラボラアンテナのメッシュ以下であること
切断はガイド用の金属板などがあると楽になる
あまり大きくないこと
大きすぎると入力電波を遮ってしまい、感度が落ちる
ｗ
反射板・作成

今回は柔らかいメッシュ板を利用したため、固定
具がないと形状を保てないため、足を作成した
反射板の足・制作

アンテナ条件
円偏波であること
焦点位置に受信点があ
ること
例
モノポール
クロス八木
ヘリカル
アンテナ基台・組み上げ

パラボラアンテナ用雪対策
必要機材
シートヒーター
12V 3W
温度計
降雨センサー
リレースイッチ
5V駆動
Raspberry Pi

降雪時に、倒壊してしまう恐れがあるため、除雪
設備（ヒーター）を装備することとした
豪雪地域の場合は、もっと重装備にする必要がある
本例は、群馬県・南部を想定している
シートヒーター・取り付け

ヒーターに常時通電するのは電力の無駄である
ため、降雪を感知するセンサーとコントローラを
作成した
降雨センサーx2 + 温度センサー + 天気サイトの降雪
情報
天候情報提供サイト
https://home.openweathermap.org
センサーとコントローラ・制作

降雨センサーは、朝露に反応するため、ちょっと
斜めに設置するとよい
温度センサーは、太陽が当たりず、地上より1m
高くらいのところに設置するとよい
温度センサーと降雨センサーの設置

パラボラアンテナ補強冶具
必要機材
Φ60.5xΦ42.7自在クランプ
Φ42.7単クランプ
L字アングル(120x120x30x3mm)
ステンレス板（500x20x1mm）
Φ42.7メッキ鋼管(2m)

固定箇所がM6ボルトx4しかなく、強
度不足と思われるため補強する
過度に補強しすぎても重くなるので注意
種類により変わるため、参考までに
補強冶具・制作

補強冶具・完成図（取り付け済）

パラボラアンテナ90度変更用冶具
必要機材
L字アングル(150x150x60x4.5mm)
ステンレス板(512x15x1mm)
塗料

付属の鋼管接続用冶具が、20-70度の範囲でし
か稼働しない
直角（90度）になるような冶具を制作する
90度角度変更冶具・制作

パラボラアンテナ組み上げ
必要機材
パイプ用キャップ
ケーブルクリップ
ダンベル一式
パラボラアンテナとのバラスト用
Φ60U字マウンター

パラボラアンテナと冶具

パラボラアンテナ・組み立て

パラボラアンテナ・90度冶具取り付け

パラボラアンテナ・補強冶具取り付け

パラボラアンテナの焦点位置
に、アンテナ基台が来るように
調整する
反射板の焦点位置に、アンテ
ナが来るように調整する
パラボラアンテナ・アンテナ基台取り付け

鋼管を軸として、パラボラア
ンテナと釣り合うようにバラ
ンス（ダンベル）を取り付ける
パラボラアンテナ・バランス取り付け

必要機材
三脚ヘッド
Φ38鋼管3.7m
滑車
ネジシャックル
ベルトスリング

三脚の頂点の位置がマスト位置とずれている場
合、三脚が倒れる恐れもあるため、常に状態を
確認しながら、吊り上げること
横に長いため、三脚の足と干渉する可能性が高い
パラボラ用鋼管のみを仰角ローテーターに取り付けてから、
パラボラアンテナの組み上げを行うことも検討すべし
作業時の命綱の取り付けを考慮すること

ロック機構
必要機材
Φ60.5xΦ42.7自在クランプ
Φ60.5xΦ42.7直交クランプ
Φ42.7自在クランプ
Φ42.7メッキ鋼管(2m)

台風や長期に使用しない場合、ローテーターな
どへのダメージを軽減するため、「マスト」と「パラ
ボラ用鋼管」をロックするとよい
方位角・仰角用ロック機構

謝辞
JA1GKX 平野哲氏
メイン機材一式を譲っていただきました
JJ1CHI 大鳥浩史氏
マストの輸送などの労働力を提供いただきました
7L1WQG 荒井義浩氏
いろいろと助言をいただきました
JF1TPR 熊野谿寛氏
いろいろと助言をいただきました

衛星追尾用パラボラアンテナ運用記に続く

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