屋上の手すりとラジアル ～解説編～

屋上の手すりとラジアルで、ラジアルの設置方法でSWRが変化したことを記事にしましたが、類似の環境でアンテナを設置している方は多いと思います。
そんな方の参考になればと思い、詳しく説明します。

僕のアパートは鉄筋コンクリート3階建て、屋上はフラットでコンクリート打ちっぱなし、周囲にアルミ製の手すりが設置してあります。テスターで鉄筋とアルミ製手すりの導通を測ったところ、電気的には接続されていません。

このような構造の場合、バーチカルアンテナのグラウンドを取る方法は以下の3種類です。

1.大きな面積の導体を使って、建物の鉄筋と容量結合させる
2.アルミ製の手すりをラジアルとして利用する
3.ラジアルを張る

僕の環境に当てはめると以下の通り。
1は共用の屋上にトタン板を置くわけにはいきませんので×。置けたとしても風で飛んでいかないような固定方法に工夫が必要です。

2のアルミ製の手すりは、電気的には手すり全体が導通が認められるものの、アルミの手すりをステンレスビスで連結しているため、接続部分の電食が進んでいます。電気的にはあまり良い結果は期待できません。

とはいうものの、屋上周囲をぐるりと囲っている手すりは魅力的です。そこで、アルミの手すりを使うものの、補助的に20/10/5/3.6mの4本のラジアルも張ってあります。

この状態が上図です。

図はラジアルの張り方の差異がわかるように、マッチング部などは省略しました。上図の状態で7メガではSWR1.6程度でした。

今回は、上図のように展開していたラジアルが、アルミの手すりと数センチ～20センチ程度離れていたり、平行ではなく交差していた部分を改め、手すりとラジアルを密着、もしくは、平行にして静電結合を強めました。

下図ではラジアルが手すりに沿わせて展開し、屋上面(恐らく鉄筋が打設されている)まで引き下ろしたり、3.6mのラジアルが手すりに巻き付けて手すりとの静電結合を大きくしていることがわかると思います。なお、下図中のブルーの輪は手すりとラジアルを固定している結束バンドを示します。

このようにラジアルを手すりと屋上(の鉄筋)になるべく接するように配置し直して、マッチングを取り直した結果、7メガではSWRの最低点が1.2になりました。

以前のSWR1.6の時と比較してみるとSWR2以下の帯域が250kHz→450kHzまで拡大していることが読み取れます。
全長2.5m程度の短縮バーチカルですが、卵形のキャパシティハットが効いているのか、フルサイズみたいな帯域幅が得られました。

給電点はLマッチでインピーダンスを50Ωに整合していますが、途中で降り出したので調整は追い込めていません。
バーチカルアンテナは、ラジアルやグラウンド処理次第で性能が変わりますね。