26. 437.0MHz 8ele エレメント位相式クロス(PSX)八木アンテナの例 2014/12/9
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作る場合は、下記↓を参考にしてください。
435MHz 14エレ・エレメント位相式クロスアンテナの製作例(ロングブーム)
以下に掲載したアンテナは再現できるか不明です。
このアンテナは、クロスするラジエーターの水平と垂直エレメントの長さを変えて、水平エレメントを共振周波数より
長くして誘導性にし、垂直エレメントを共振周波数より短くして容量性にして、90°近い位相を作り、誘導性と容量性
をほぼ同じにして目的の周波数で共振させで円偏波にし、クロスする部分のインピーダンスを50Ωにするアンテナ
です。
この事によって、マッチングケーブル、位相のためのケーブル等を無くし、円偏波(実際には楕円偏波)アンテナに
50Ω同軸ケーブルを直接接続できる欲張ったアンテナです。
1.シミュレーション結果(MMANAによる)
4列スタック
2列×2段スタック
2列スタック
1本
1本
★ 同じ4本使っても2列2段よりも4列の方がゲインが有る
自由空間では1.24dBの差がある。(4列のゲインが高い)
↑↑ ほぼ完全な円偏波 軸比 1dB(EL80°)
2.各部寸法
↑↑クロス中心部分間隙を4mmにした。同軸ケーブル長(5D-FB長は435MHz1/2λ整数倍)
↑ ブームの角から同軸ケーブルを出す
ラジエーターは、φ2真ちゅう又は銅棒を149+173=322mmを90°に曲げる
↑アクリルラッカースプレー吹きつけ ↑ KE-45Wを充填
φ4エレメントは全てφ6スペーサー
(廣杉計器(株) C-420-6)でブームから
絶縁する。
エレメント、スペーサー、ブームは接着
剤で固定する。
↑↑ ブームの角から同軸ケーブルを出す
3.測定データ
↑↑ シミュレーションとほぼ同じ傾向 ↑↑ ↑↑ 最良ポイント
↑↑ 計算中心周波数
4.調 整
1.同軸ケーブルは、(300/435MHz)/2×5=1.7241m×0.777=1.340mとした。
(宮崎電線の5D-FBは短縮率 = 0.777/435MHz。四国電線の5D-FBは短縮率 = 0.78538/435MHz、かなり違う
ので実測すること!)
同軸ケーブルの長さを L とした。
(コネクター先端から編組先端まで)
↑↑ 1/2λ整数倍 ↑↑ 1/4λ奇数倍
↑↑ 何れも同軸ケーブル先端はオープン ↑↑
2.短エレメント(Rah=149mm)は、中心の同軸ケーブル芯線と編組の長さの分が長くなるので1mmずつ短くして
SWRが最低になるようにする。(今回は約1mmずつ短くして上記のデータとなった!もう1mm切ってもいいかな)
3.全ての寸法をシミュレーション寸法に正確にするほど、測定値はシミュレーション値になると思われる。
今回は、全ての寸法出しを600mmのノギスで行ったので±0.2mmは確保出来た模様。
5.製作のポイントは?・・・
1.如何にシミュレーション値に近い寸法に作るか!。
2.同軸ケーブルを1/2λ整数倍の長さにする。
3.同軸ケーブル芯線と編組の長さを意識して、その分のエレメント長を短くする。
4.シミュレーションでは円偏波の軸比が1dBとなった。多エレメントにするほど軸比が悪くなる傾向が有るので8エレ
程度を2スタック、又は4スタックにしてゲインをアップすることがベストかも!。
(注意)2014/12/17
クロス八木を支えるマストの影響を調べました。(15エレメントクロス八木をMMANAでシミュレーション検証した)
ブームの中間付近にブームを支えるマストが無い場合は、R51.6-jX0.4、SWR1.02でしたが、φ30の金属にしてエレ
メント中心(ブーム中心)までにすると、R62.2+jX0.45、SWR1.24と悪くなります。(φ30パイプ無しで計算しているので)
φ30の金属をエレメント中心(ブーム中心)から300mm(約1/2λ)離すと、R51.82-jX0.62、SWR1.04となり、ほとんど
影響しなくなります。
従って430MHz帯のクロス八木は、ブーム中心から金属パイプ等を1/2λ以上離す必要が有ります。
通常の八木アンテナは、マストをエレメントと90°にすれば全く影響しません。垂直偏波で垂直マストにすると影響し
ます。
上記の8エレメントクロス八木の場合は、リフレクターの後をブームに取り付けるので、リフレクターから100mm以上
離せば影響はほとんど有りません。50mmだと少し影響する。(アンテナはマストにクロス(45°)させる。
おわり 目次に戻る