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2018年4月13日 (金曜日)

miniホイップのオペアンプ版の入力インピーダンスと感度

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高いインピーダンスで電圧の変化のみで電波を受信するのがminiWhipの原理なので、入力インピーダンスが低くなると、当然ながら普通のアンテナみたいに、長い(大きい)プローブ(エレメント)が必要になる・・・ハズです。

つまり、miniWhipの入力インピーダンスを下げると、アッテネーター的に使えるのです。これは以前に実験済。但し、周波数特性的に、アッテネーター的に働くのは低い周波数で、高い周波数は入力インピーダンスが低くなっても、それほど感度は低下しません。

そこで入力バイアス抵抗をボリュームに置き換えて、アッテネーター代わりになるようにしてみるのが今回の実験です。
前の記事のように、モノはできあがりましたので、早速データを取ったのが冒頭の図です。

APB-3のネットアナ機能で、mini-Whipのプローブは静電結合(ブリキ缶の中にプロープを吊るす)させて計測しました。
絶対値はいい加減ですが、バイアス抵抗値の変化による感度の変化は相対的に見て取れます。

ボリュームは50kΩで4.7kΩの固定抵抗をシリーズに入れていますので、最大で55kΩ程度、最小で5kΩ程度の抵抗値です。
図は55kΩ時を基準(0dB)として、バイアス抵抗値(=入力インピーダンス)を減らした場合の周波数特性です。相対値ですから、ご注意を。

計測結果からは平常時(入力インピーダンス55kΩ)と比較して、最大減衰時(約5kΩ)で954kHzのTBSが11dB減衰することが判りました。
短波帯も道連れに数dB落ちますけど、中波の混変調があるのと、ないのでは大違いです。
この方法、ハイインピーダンス回路にボリュームを入れているので、ボディエフェクトもあるし、オススメできる方法ではありません。が、連続可変は魅力的です。

ただ、アンテナのある屋上と、自室のシャックを何回も往復しないと調整できません。シャックからリモートで可変できればいいのですが、電圧変化で抵抗値が変わる良いデバイスが思いつきません。難しくすればイロイロありますけど、mini-Whipのオペアンプ版は簡単なのがウリですからね。

単純に考えて、オペアンプをボルテージフォロアにして、入力インピーダンスが高いところにプロープつけた・・・だけです。数MHzまでなら5532や5534でも使えます。
当初は本家mini-Whipの代替として高い周波数まで受信できるように考えたけど、僕の場合は15Mhz程度までなので、安価なオペアンプに変更した方がいいかも・・・。

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コメント

いつも参考にさせていただいております、吉田と申します。

秋月でも売っているフォトカプラはどうでしょう?
http://akizukidenshi.com/catalog/c/caphca/
ビバレージなどの終端抵抗を手元でコントロールするのに使ったことがあります。

投稿: 吉田 | 2018年4月13日 (金曜日) 17時25分

吉田さん
いつもブログをご覧いただき、ありがとうございます。
秋月のフォトカプラですね。
ビバレージとは羨ましいです。ミニアンテナで四苦八苦しているので
とても憧れます。
フォトカプラ、屋上との往復に疲れたら、試してみることにします。
ありがとうございました。

投稿: JI1ANI/福井 | 2018年4月14日 (土曜日) 17時50分

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