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2018年4月14日 (土曜日)

miniホイップのオペアンプ版のプローブについて

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mini-Whipでは、ハイインピーダンスにして微小な電圧を検出する部分をプロープと呼んでいます。プローブは良導体であれば形状などは特に決まっていないようです。

mini Whipの場合は、本体回路の上の生基板の銅箔をそのままプロープにしています。薄い銅板で、面積は切手4枚程度だと思います。

プローブは電波を捕らえる重要な部分ですから、本当に銅板がいいのか、確認してみることにしました。参加したのは写真の4種類。左から

1. 3mmΦアルミ棒
2. ハンディ用50/144/430 トリプルバンドホイップ
3.切手3枚分程度の銅板
4. 3の二倍の面積の銅板+10D同軸の芯線

APB3のネットワークアナライザを使って、金属缶の中に試験アンテナを吊るてし、静電結合させる方法で計測してみました。M型コネクタはBNC-Pに変換しています。

さて、どのプローブが一番感度が良いのかな?

個人的にはバンドは違えど、広帯域な特性を持っているハンディ用のトリプルバンドホイップじゃないかと予想していました。
そこでトリプルバンドホイップを基準にしてデータを取りました。

Photo

残念ながら僕の予想は大外れ。最も効率が良かったのは4の大きなL型銅板でした。二番目はL型銅板の半分程度の銅板、3位がトリプルバンドホイップ、最下位はアルミ棒でした。

銅板がワン・ツーフィニッシュを決めているし、計測後に50cmの電線とかも試してみましたが、銅板の優位は揺るぎませんでした。

どうやら、アンテナ用のプローブは、長さとか太さではなく、やはり広さ(面積)が決め手になるようです。本家のmini-WHipが生基板をプローブにしているのは、このような実験の結果ではないかと想像しています。

なお、金属板の場合でも、地面と垂直にするのか、平行にするのかがありますが、僕の感触では平行にした場合、明らかにバーチカルアンテナとの差が感じられました。
7851のデュアルワッチで聴き比べしていますが、バーチカルで聞こえない局が地面と平行に設置したmini-Whipオペアンプ版では聴こえます。

もちろん、その逆もありますので、どちらが良いとはいえませんが7メガで、50%短縮のバーチカルと聴き比べして、遜色ありません。どちらも一長一短って感じです。

垂直設置の場合は、信号の強弱の差がでますが、聴こえている局はほぼ同じ。平行設置の場合は、聴こえてくる局が異なる場合が全体の2割程度あります(FT8モード調べ)。
これは、垂直設置の場合には1割もありませんから、垂直と水平で有意差があると考えています。

電圧検出型の原理だから、垂直偏波と水平偏波の違いになるのかなぁ・・・・。でも、電離層反射波(DX局で計測しています)だから、偏波は無関係ってことになると思っていますが???

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