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2009年1月 3日 (土曜日)

フィンエレメントの実験(その2)

お正月の室内実験、フィンエレメントの測定結果です。共振周波数は102.8メガでした。MFJ-258Bだと測定誤差が+-百khz程度ありますが、皆さんのご想像よりも低いのではありませんか?

周波数(Mhz)         SWR
132.0                   3
122.5                   2
107.6                   1.5
102.8                   1.1
97.5                    1.5
93.7                    2
89.4                    3

SWR1.5以下の帯域幅は10Mhzも取れています。102.8Mhzの波長は約2.9mですから1/4λのホイップ長は70cm程度。幅が広くなりますが長さでは約29%短縮されることになります。
アルミ線の長さを短くして追試することにしました。

水平・垂直エレメントを40cmにした場合

周波数(Mhz)         SWR
160.0                   3
145.3                   2
136.4                   1.5
132.4                   1.3
127.9                   1.5
123.4                   2
107.6                   3

SWR1.5以下の帯域幅は8.5Mhz程度、132.4Mhzの波長は約2.3mですから1/4λのホイップ長は54cm程度。約26%短縮されます。
このサイズの実験結果はエレメント長が少し不揃いだったため、誤差が大きくなっているようです。

水平・垂直エレメントを30cmにした場合

周波数(Mhz)         SWR
174.2                   2.5(MFJ-258Bの周波数測定限界)
160.0                   2
151.1                   1.5
141.3                   1.1
140.3                   1.1
138.0                   1.5
135.8                   2
131.5                   3

SWR1.5以下の帯域幅は13Mhz程度、141.0Mhzの波長は約2.1mですから1/4λのホイップ長は51cm程度。約40%短縮されます。

各エレメント長はテレビを見ながら適当に作っているので数ミリの誤差があり、測定データには誤差があるもののフィンホイップの特徴がわかってきました。

フィンホイップの特徴

1.短縮率は波長が短くなるほど高くなる。
2.SWR1.5以下の帯域幅が広い。

短縮率から想像するとHF-5Bの共振周波数は27メガ辺りということになります。そういえばバターナットにはModel11/10というCB~29メガまでカバーするアンテナがありました。HF-5Bはそれに他のバンドのマッチング回路を追加した・・・ということのようです。

このフィン形状、コイルを使って短縮したスクリュードライバーアンテナの帯域幅を広げるのに良さそうです。モービル移動用としては難しいですが、固定運用なら上部のエレメントをフィン形状にするといいかも。問題は機械的な強度の保ち方ですね。
144メガのヤギアンテナのエレメントにできればエレメント長約60cm程度に小型化することができそうです。

フィンダイポールは一般的ではありませんが、広帯域ですし短縮効果が期待できるので、上空から見て蝶ネクタイに見えるように展開すれば、全長30m程度で80/75mを連続カバーできるダイポールができるかもしれません。

今回は1mmΦのアルミ線を使いましたが、もう少し太い部材で実験すると、更に広帯域になると想像しています。興味深いアンテナですので、そのうち実用アンテナを製作してみたいと思っています。
それと500Mhz辺りまで測れるアンテナアナライザーが欲しいですね。アンテナ実験は200~300Mhz辺りだと工作精度もそれ程厳しくなく手頃なサイズで実験できそうです。

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コメント

 広帯域で有名なバイコニカルアンテナの断面みたいな形状ですね。
 さすが広帯域。
 三角形のアルミ板でも広帯域アンテナになりそうですね。

投稿: JO1KVS | 2009年1月 3日 (土曜日) 10時21分

KVSさん
僕も同じように考えていました。バイコニカルを平面にしたような形になります。
バイコニカルが水平エレメント(ループ)に対して斜めのエレメントが等長なのに対して、フィンダイポールの場合は斜めと垂直エレメントの長さの差が異なりますね。
430辺りだと生基板をカッターで三角形にカットしてエレメントになりそうです。また金属板にすると相当短縮され、ビール缶アンテナの変形(?)になりそうです。

投稿: JI1ANI 福井 | 2009年1月 3日 (土曜日) 14時33分

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