【HAM】Repair an Antenna Coaxial Switch

【アンテナ同軸スイッチの修理】

<Abstract>
 DAIWA coax antenna switcher: The contact point of CS-401 has become bad.  I decided to try to fix it.   When I checked the inside, the cause was a stain on the contacts.  I cleaned the contacts well with ethanol to begin with.  Once the contacts are clean, apply a small amount of lubricant, such as contact spray.
When disassembling, be careful not to melt the insulation material of the coaxial connectors by heat.  It is important to use a soldering iron with sufficient heat capacity to solder in a short time.   The result of the repair was a very good contact.  (2012.12.01  de JA9TTT/1  Takahiro Kato)

【DAIWA CS-401 Coax. Switch】
　少ないアンテナでなるべくたくさんのバンドにオンエアできるようにしている。　 必然的にマルチバンドアンテナの組み合わせになるから、どのアンテも高性能とは言えない。　それでも自作受信機の実働評価や送信機のテスト・オンエアに各バンドのアンテナは欠かせない。多バンドのアンテナが欲しくなる理由だ。

　アンテナが増えリグも増えたら切換えが必要になる。　いちいち同軸コネクタの接続替えをするようでは面倒であろう。　写真は当局のアンテナ側の切換え器である。　このスイッチで切り替えて、1.9〜50MHzの10バンドを4本のアンテナでカバーする。　なお、144〜1200MHzは別のアンテナがあってこのスイッチは通さない。　結局全5本のアンテナでMF帯〜UHF帯の13バンドをカバーをしていることになる。

　便利に使って来たのだが、暫く前から接触の悪いポジション（接点）が目立つようになって来た。　すり減るほど切り替えてもいないのだが、所詮はアマチュア用なので機械的な強度が不足していて劣化した(＝壊れた）のだろうと思っていた。

しかし、意外に安くないのがこの種のアンテナ・スイッチだ。直せるものを捨てては勿体ない。この際メンテナンスを試みることにした。

【CS-401の外観】
　1入力で4出力の同軸切換器だ。
DC〜500MHzまでがSpecだったと思うが、まあアマチュア用なのでAgilentの同軸スイッチのようにフラットなインピーダンスとは行かないだろう。　但し、耐電力だけはタップリあってkWでも大丈夫なはずだ。

　修理不能を想定しネットで交換用を探していたのだが、すでにこの形式は製造中止らしかった。　しかも国産のHAM用品メーカーは元気が無いようで、殆ど製品を出していなかった。　しっかりしていて良さそうな4wayアンテナ同軸切換器ともなるとMFJあたりの輸入品しかないようだ。

・・・となれば、これを直したいものだ。ダメもとでやってみよう。

【CS-401の裏面】
　Passedのシールが貼ってあるが、この際無視して開けるしかない。上手に開けたのでシールを切らずに開けられた。（笑）

　底面の4つのネジを外せば良い。　このフタは単なるフタであって、内部にホコリが入らぬようにしているだけの物だ。　このスイッチは防水構造ではないようだから、屋外使用は無理である。

買ってから何年になるのだろう・・・などと思いながら作業を進める。

【CS-401の内部】
　裏蓋を開けるとこのようになっている。　ガラエポ基板上に接点構造が組み付けてあるらしく、このままでは見ることもできないし、もちろんメンテナンスも不可能である。

　しかし、十分な数のネジでしっかりケースにアースしてあり、端子間のクロストークが少なく、各ラインのインピーダンス不整合が少なくなるような配慮が見られる。

　機械的なガタもなさそうだ。　内部は奇麗であって接点の状態を確認してメンテすれば十分復活するのではないかと思えた。　そのためには、各コネクタへハンダ付けされている銅の接片を外さなくてはならない。　容量の大きなハンダ鏝とハンダ吸取器を使いピンセットで接片を持ち上げるようにしてハンダを外した。　なお、ハンダ吸取器がなければハンダ吸着リボンでも良いと思う。

　同軸コネクタの絶縁物は高周波特性に優れるスチロール樹脂である。但し耐熱性に劣るので、十分な熱容量のあるハンダ鏝で手短に済ませる必要がある。　中途半端な熱容量のコテを長く当てているとコネクタの絶縁物が溶けて変形してしまう。ここだけは要注意だ。

【CS-401の接点構造】
　写真をクリックすると良くわかるが、接点はこのような構造になっている。　最短距離で接続されるようになっており、うまく考えてあると思った。　接片の矢印部分が押されると該当の接点が閉じるようになっている。

　操作の感触から見て、普通のロータリースイッチではないだろうとは思っていたがこのような構造とは思わなかった。　これなら周波数特性も良好だろう。

　接触が悪くなっていたのは、この各接点が汚れて来たからだ。　銀系の接点らしくやや硫化が見られ色がくすんでいた。　なお、写真は清掃後の状態だ。

　清掃はまず無水アルコールを綿棒に浸して丁寧に汚れを除去する。洗うつもりくらいが良い。綿棒の先がグレーになるくらい汚れていた。

　その後コンタクトスプレー（接点復活剤）をごく少量だけ綿棒に付け、接点の部分にだけ薄く伸ばしておく。　これで接点の摺動が滑らかになり摩耗もしにくい。　なおコンタクトスプレーを直接噴霧してはいけない。　液が滴るほど噴霧する人がいるが多く掛ければ効果が良くなる訳ではない。むしろ逆だ。

　洗浄と潤滑は別と考え、揮発性の溶剤で良く洗浄してから、あらためて潤滑剤を使うべきだ。

【プッシュ・ロッド】
　ツマミの回転で、写真に矢印で示した樹脂製の押し棒（プッシュ・ロッド）が飛び出し、上の写真の接点バネを押し付ける仕組みになっている。　それで接点が閉じる訳だ。

　周波数特性を良くするのが目的のスイッチでは良くある構造だ。　プッシュ・ロッドの動きが良いよう、当たり部分に摺動グリース（モリブデン・グリース）を少しだけ塗っておいた。　ロッドの軸受け部分も軽く潤滑した方が良いかもしれない。

　更にこの先まで分解する必要はなさそうだったのでここで分解は終わりにした。　あとは奇麗にした接点を汚さぬよう、逆の手順で再組み立てを行なう。

　コネクタのハンダ付け前に念のため接触状態をテスターで確認しておいた。　接触状態は接片のところで測れば良い。　各々mΩ（ミリオーム）オーダーの接触抵抗を示し、安定していたので修理は成功である。

　その後、手早くかつ確実にコネクタ部分のハンダ付けを行なって裏蓋を閉めれば作業は完了だ。

参考：この際、ネットアナに掛けて調査したらどうかと言うご意見もあろう。しかし、それでわかるくらいならマズ不合格だ。受信機に繋いで空間ノイズの入感状況で見れば十分だし、それがアマチュア的だと思う。何でも高級なことをするのが良い訳はでない。

【前と同じように】
　前と同じ場所に戻して終了である。　これで暫くは接触不良に悩まされることもないだろう。

　写真のように各アンテナを接続して切り替えてみた。　リグから発するノイズの状態で安定して切換えできているかどうかわかる。　ガサゴソ言わず「スパッ」と同じ状態に切り替わるなら合格だ。　もちろん各バンドでVSWRの測定も行なってみたが問題はなかった。　スイッチを通す前と変わりはない。

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　只今、全面的なアンテナの整備中である。アンテナは屋外に曝されるだけに年数が経過すれば劣化してくる。ハンダ付け部分も酸性雨によって徐々に溶けて行くらしく、だいぶ痩せていたほどだ。　アンテナの完全リニューアルにはもう少し時間が掛かりそうだ。

　屋内にあったアンテナ切換器も年数の経過で接触不良が我慢できなくなっていた。　電位差ができる関係だろうか、密閉状態でも接点には汚れの付着が見られた。　頻繁に切り替えていれば自然に接触状態が保たれるのかもしれない。切り替えずに置いたのが良くなかったのだろうか。　しかし清掃も済んで接触状態も安定したから暫くは大丈夫だろう。　開けてみて接点に摩耗や傷などはなく奇麗なことが確認できた。　表面の薄い汚れさえ除去すれば支障は無かった訳だ。僅かの手間で捨てずに済んだ。　浮いた費用は他の充実に回そう。hi

　年数が経過しまた接触が不安定だと感じたならオーバーホールしよう。　見てのように、慎重にやれば特に難しい作業ではない。リニューアルしたアンテナの話しはまたいずれ。 de JA9TTT/1

（おわり）