182. VERSA Beamのトラブル対応

今年4月末に設置したVERSA Beam（KA1-404Lite）のトラブル対応について纏めておく。不具合の原因はコントローラケーブル（36芯）の一部断線であったが、原因を特定し工事を終えるまでに3ヶ月を要した。

＜発覚経緯＞
9月初旬、7MHz/FT8でDX局をコールした際、リターンがなかなか得られないと感じていたが、DX局はいつもどおり入感しているので特に気に留めずにいた。しかしながら流石に何日も続くのでこれはおかしいと思い、無線機のオートチューナーを外したところSWR値が跳ね上がった。

アンテナアナライザーで全バンドをチェックしたところ、7/10MHzのみSWR値が無限大を示しており、KA1コントローラでラジエータのエレメントを伸縮させても一向に変化がない状況。

メーカーに問い合わせたところ、おそらくラジエータAEU（Ra）内部のコイルまたはリレーが損傷しているか、KA1コントローラの不具合が考えられるとの事。

KA1-404Liteの耐圧（カタログ値）は7MHzではFT8で600W（SWR:1.2以下）のため、リニアを用いる際には500W未満となるよう注意していたが、Band切替えの際にエレメントが伸びきっていない状態で送信しコイル等を損傷したのかも知れず、またエレメントの伸縮で容易にSWR値を1.1程度に調整できるにも関わらず、常時、オートチューナーを点けていたことが災いした。

＜原因調査＞

KA1コントローラをメーカー点検に出したところ「異常なし」とのことで返却。同梱されてきたケーブル断線の有無を点検する検査器具にコントローラケーブルに接続してメーカーが指定する導通テストを実施。

その結果、AEU（Ra）のライン（1-2/3-4番）および各AEUへの+24V給電ライン（32-35/33-36番）は正常であることを確認。一方で、ディレクタAEU（D1）のライン（9/10番）の導通がなく、KA1コントローラを操作してもディレクタのエレメントが伸縮しない（エレメントが伸び切っている）ことが新たに判明した。

上記より、7/10MHzのSWR値が無限大となる原因はAEU（Ra）の故障が濃厚となったが、ディレクタエレメントの伸縮不具合ついては、ケーブル断線が主な原因と考えられるものの、アンテナ新設（ケーブル敷設）から半年も経っておらず、また今年は台風被害もなくエレベーターによるアンテナの昇降も殆どしていない状況から、ジャンクションボックス内のコネクタ接触不良若しくはAEU（D1）の故障の可能性も想定した。

＜AEU交換工事＞
メーカーに交換用のAEU（Ra）、AEU（D1）の送付を依頼し併せて工事業者に連絡して工事日程を調整。

１ヶ月半ほど時間を要したが10月末に事前調査を兼ねて一度お越しいただき、ケーブル交換工事に先立ってAEU（Ra）を交換してみることに。これで7/10MHzのSWR値が改善すると思いきや、全く変化が見られない。ジャンクションボックス内でのコネクタ類の接触不具合もなく、再度、ケーブルの導通を確認したが問題ないことから、ここにきて振り出しに戻ること（原因不明）になった。

ちなみにタワー上からコントローラケーブルを揺らしたところ、KA1コントローラのホームポジションの表示「１２３４」の「３４」が何度か消えたことから、ケーブル（芯線）の一部が断線していること（不安定）は疑いないことは判った。

＜原因特定＞

翌日、工事結果についてメーカーに伝えて原因調査を依頼。
後日、メーカーからメールにより回路図面が来着し、当初点検していなかったコントローラケーブルの19-35/20-36番も7/10MHz動作時にはAEU（Ra）内のリレー/コイルに+24Vを供給していることを確認、正常時には1.2kΩ程度の値（導通）を示す筈なのでチェックして欲しいとの事。
ケーブル検査治具で測ってみると、この部分の導通がないことが判明。併せてホームポジションにあるセンサー3/4のライン（27-35/28-35）も導通がないことが判った。

結果として、コントロールケーブル（芯線）の断線が全ての事象の原因である可能性が高いことから、ケーブルを部分的に置換しそれでも改善しない場合は、改めてKA1コントローラ、AEU（Ra）をそれぞれ交換する対応を取ることにした。

＜ケーブル置換工事＞

11月下旬にメーカーよりコントローラケーブル（15メートル/コネクタ付き）、ジャンクションボックス、予備用としてKA1コントローラ、AEU（Ra）が到着。

工事日は当初、11/30で予定を組んでいたが先方都合により12/11に延期。当日は二名でお越しいただき9時半頃より作業開始。

既存のコントローラケーブル（全長35メートル）を全て交換せずに、シャックからタワー中腹にあるアンテナアームまで敷設したケーブルはそのまま残して、そこに新たにジャンクションボックスを取り付け、そこからアンテナブームに設置しているジャンクションボックスまでのケーブル（可動部分であり、断線していると考えられる区間）の約15メートルを置換。その際、再びケーブル断線が起きないよう以下３点の補強を実施。

❶アンテナ廻転によるケーブルの捩れを緩和するため、アンテナブームのジャンクションボックスとローテータ間のケーブル円弧をこれまで以上に大きく取る。

❷ローテータ台座のケーブルガイドに沿ってケーブルに二重管チューブで巻いて補強。

❸アンテナアームの先端にPF管を取り付けて、それにケーブルを沿わせることで、エレベータによる昇降時に鋭角に曲がらないよう工夫。

ケーブル置換後、チェックリストを用いてケーブル検査治具で全ての導通を確認。

これで完治と思いきや、アンテナアナライザーで測定すると7/10MHzのみならず14MHzのSWR値までも悪化しており、ラジエータエレメントを伸縮しても数値が一向に変化しない.. 念のため新しいKA1コントローラでチェックするも変わりなく、AEU（Ra）を再度置換しても改善しないことから、改めてジャンクションボックスの配線を点検したところ誤配線が判明。

配線を正すと全ての事象が改善されていることが確認できてようやく工事を終えた。

取り外したケーブル（約13メートル）の外観からは大きな傷などは見当たらず、断線箇所は特定できないがケーブルの捩れが原因であったと考える。工事業者によるとVERSA Beamを含め巻尺式のアンテナのコントローラケーブルの断線は（リリース当初は特に）少なからず発生したとの事。今後、不具合発生時に備えケーブル検査ができる準備を進める。