まえがき
アンテナの不可思議 de JA1CPA/中村
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アマチュア無線用アンテナ(主にV/UHF)を本格的に作り始めて約10年になります。(2005年ごろから~)
特にアマチュア無線のアンテナは、古来から伝説的な言伝え(迷信?)?も有り、正しい知識を得るには
作って 確認するしか有りません。
しかし、作るほど「不可思議」が増えるばかりで、どれが正しいのか分からなくなります。
この「アンテナの不可思議」にとりつかれた、一人のハムが試行錯誤の繰り返しをしています。
シミュレーションの結果を現物で確認しないために間違ったり、現物を間違えて作ったりします。
従って間違いも多々有ります。
内容を出来るだけ正確にするために、断り無く随時追加削除変更します。
間違い等が有りましたら、ご連絡頂けると助かります。
ここにメール
ここに掲載しているアンテナは、ほとんどがMMANAでシミュレーションしています。
しかしMMANAも万能ではありません。
セミフォールデットダイポール等、左右がアンバランスなラジエーターの シミュレーションをすると正確な値
にならないよ うに思います。
マニュアルには、不平衡を平行にして追加した部分のエレメント径を0設定する、となっていますが良い結
果が出ません。
又他にも・・・・、シミュレーションを繰り返していると計算桁数が異常に多くなることが有りますが、「数字を
丸める」機能で整理出来て正常に動くようになります。
また、当局の操作違い、コピー違いも有ります。そのために出来るだけ現物を作って確認しています。
特に給電用の同軸ケーブルを接続する部分がシミュレーションより長くなり違った結果となります。そのた
めにエレメントを短くする調整が必要です。
特性変化が周波数の変化に対して緩やかに出来れば、寸法が変わっても特性の変化は緩和されますが、
ゲインを高くすると周波数変化に対して特性の変化が大きくなり、結果的に僅かな寸法変化で大きく特性
が変化します。特にエレメント位相式クロスアンテナは敏感に影響します。
(エレメント位相式と言う名称は、当局が勝手に付けた名称で一般的ではありません)
作る上での最大のポイントは、如何にシミュレーション通りの寸法に作れるかで決まります。
430MHz帯の場合は、±0.1mm、144MHz帯の場合は、±0.3mm以下の精度で作れれば、
ほぼシミュレーション通りの結果が得られます。
430/144MHz帯のアンテナの場合は、600mm又は1mのノギス(中古品)は必要でしょう。
特性(特にSWR)については、使用できる帯域を狭くしても出来るだけゲイン等の性能をアップする事を目
指しています。
たとえば、SWR特性は、ハイゲインアンテナほど低い範囲が狭く、さらに雨で濡れるとエレメントに水滴が
溜まりエレメントが太くなったようになりSWR最低点が低い周波数に移動して、必要な周波数のSWRが高く
なります。
特にエレメントが水平の場合は、水滴が多く貯まって特性が大きく変化します。
SWR最低点を少し高い周波数にしておけば雨の時は低くなります。その程度はアンテナ個々に違ってきま
す。
そのためも有ってメーカー製のアンテナは、SWRの低い範囲を極力広くして、雨の変化を受けても低く測定
されるようです。(そのためにゲイン等は低くなっているかも知れません)
アンテナの性能は周囲の影響を受けます。測定や使用状態は、アンテナゲインにもよりますが、フロンド方
向で5~6λ以上、サイド、バックで1λ以上の空間が必要です。
ビーム系のアンテナは、真上に向けて測定すると周囲の影響を軽減することが出来ます。
またアンテナのインピーダンスが50Ω、リアクタンスがほぼゼロで有れば測定に使用する同軸ケーブルは
任意長で良いですが、この2つが不明で有ったり調整や確認前の場合は、1/2λ整数倍電気長にする必要
が有ります。(詳細は、ここに記述しています・・・・)
ここで作って居るアンテナは、あまり耐久性は考えていません。また数多く作って居ませんので再現性に
ついても考慮していません。当局の場合は、作っては分解し、の連続ですので1年程度使えれば良いとし
ています。 (ブームに塩ビ管や木材を使っている場合はその典型です)
アンテナの廃材があふれています。ゴミ屋敷にならないようにしてますが・・・・・
ここで扱うアンテナ各部の名称について、2015/11/21
八木アンテナのエレメントは、その機能に合わせて、ラジエーター(輻射器)、リフレクター(反射器)、ディレクター
(導波器)と名称が付けられています。
しかし、ここで扱っているアンテナでは、必ずしもその機能に該当しないエレメントが有ります。
そのために、その機能に相応しくない名前が付けられている場合が有ります。
もし違った名称等が有りましたら連絡頂けると助かります。
また、内容に間違いも有ると思います。
よろしくお願いします。 ここにメール
☆材料の物理特性 2015/2/27
エレメントに使う金属は抵抗値が低い方が良いので実用的には銅及びアルミを使います。
真ちゅうが以外に悪いので、ラジエーターには銅または太いアルミが良いでしょう。
絶縁物の誘電率は空気に近い方が良く、高周波的には数字が小さい方が良くなります。
メーカー製のV/UHFアンテナでは、ABS樹脂(型で量産すると安くなる)が多く使われているようです。アマチュア
は手加工なのでアクリルを使うことが多いですが、アクリルは脆くて割れやすいので、当局では割れにくいポリカ
ーボネイト樹脂又は塩ビパイプ(硬質塩ビ樹脂)を使うようにしていますが、耐候性はあまり良くないようです。
★★ 円偏波アンテナの軸比について ★★
ここでは、ブームに直角方向のパターンの長短比を軸比または長短差と記しています。
また、測定した値はアッテネータの値を記しています。
なお、このホームページに書いて有る結果については責任は負いかねます。
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