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2004年3月15日 (月曜日)

同軸モノポールアンテナの実験

CQ誌3月号の同軸モノポールアンテナに触発されて1.5D-2Vを使って実験してみました。
室内の実験ですから50Mhz用として1/2λのエレメントを作ります。同軸の短縮率を0.65とすると((300/50)÷2)×0.65=1.95mとなります。
同軸を正確にカットして、CQ誌と同じように芯線をアースにアミ線をエレメントしてアンテナアナライザーに接続してみます。
結果は50MhzではR=420 X=0 SWR10でした。
確かにリアクタンス成分がゼロになりますから、共振していると言っても良い・・・・のかなぁ・・・。
8:1バランを給電点に入れれば52.5Ωでバッチリ・・・ってことになりますね。

次に芯線はオープンの状態で、アミ線のみを使った太めのホイップアンテナとして計測してみると50MhzではR410 X=200 SWR18でした。
フムフム。リアクタンス成分Xが増えました。
この状態で最もSWRが下がるポイントは36.3Mhz R=54 X=0 SWR1.2 でした。36.3Mhzの1/4λは(300/36.3)÷4=2.07mです。
今回の同軸の長さは1.95mですから0.91の短縮率となり、普通の1/4λのホイップアンテナとして共振していることになります。

これでは面白くありませんので、1.95mの同軸を芯線をアース、アミ線をエレメントした状態で2-170MhzまでスイープしてSWRが下がる周波数を探してみました。

107.8Mhz R=25 X=34 SWR2.5 は3/4λ動作
36.3Mhz R=22 X=39 SWR3.6 は1/4λ動作

と思われる結果となりました。
では1.95mが短縮率0.91として1/2λで共振する74.5mhzではどうでしょうか?
74.5Mhz R=6 X=15 SWR18
あれれ、リアクタンス成分が少ないですね。

再び同軸の芯線を外して、アミ線だけを普通の1/2λホイップアンテナとして計ってみると
74.5Mhz R=45 X=205 SWR25以上
そうそう、普通はこうなるのでオートチューナーでは簡単にマッチング取れないのですよ。(というか、説明書に電圧腹での給電はヤメロと書いてある)
そもそも、今回CQ誌の記事に??と思ってたのは、マニュアルチューナーでマッチングしているからなんです。電圧腹であれば100W程度でも相当な高圧のハズで、普通のバリコンじゃぁ放電してしまうのでは?と思ったのです。

同軸の短縮率に着目した実験をシグマ無線ページで見ることができます。
やはり、そんな美味しい話はないようなんですが、給電点のインピーダンスを50Ω前提にしているので、記事との条件が違うためいま一つ理解できません。

でも、同軸のアミ線をエレメントにするのは誰でも思いつきますが、芯線をチューナーのアースに接続するアイデアはスバラシイと思います。
アースってオートチューナーの弱点なんですよ。ノイズも拾ったりするし、だからループ系がモテるのです。

測定の結果ではCQ誌の記事のように短縮されたエレメントとして共振しているようですし、仮にそうでないとしても1/2λとした場合のリアクタンス成分がずいぶんと小さくなります。これならばオートチューナーでチューニングできそうな数値ですよね??

あいにく僕の実験用のSG-239はHF帯用なので50Mhzで実験できません。僕もモノポールに挑戦しようと思って、通販で1.5Dの同軸を40mも注文してしまったので、届いてから実験を続けたいと思いますが、僕は1/2λアンテナとして同軸を何メートルで切るのが正解なんでしょうか?どなたか教えてくださ~~~い。

追記

あ、リアクタンス成分が少なくても電圧腹での給電には変わりありませんでした。やっばりオートチューナーじゃダメかな?

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