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2018年4月29日 (日曜日)

OPantennaの改良

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OPantennaの改良をしていますが、なかなかオリジナルをこえるものになりません。
ADA4817を超えるチップが開発されていないのか、僕が見つけられないのか、いづれにしてもチップの使い方としては例外だと思うので、アンテナにピッタリ♪なオペアンプは見つかりません。

OPantennaは利得を持たせることが可能ですが、利得を上げすぎると中波放送のカブリと混変調でメロメロになります。
それこそオペアンプのフィルターで中波帯はある程度カットというか、相対的にレベルを下げることはできますが、上手にカットすることは難しいです。

そこで方向性を変えて、小さいプローブに増幅回路の組み合わせから、プローブを大きく、オペアンプはボルテージフォロアの利得ゼロのS/N重視のアプローチにしてみました。

また、せっかくオペアンプを使っているので、複数のオペアンプを組み合わせて、OPantennaを加算・減算してみることにしました。写真のADA4817ボルテージフォロアで中波放送局で混変調が起きるギリギリ手前まで大きなプロープを取り付けた試作品。
上と下は金属のプローブの長さが3cm異なりますが、長い方だと3-10Nhzで約3dB程度長い方が感度が良くなります。
もちろん、中波帯の感度もあがりますので、混変調に注意が必要です。

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製作したVフォロワー版のOPantennaは、根元のコネクタ部分と比較してわかるように、小型軽量というか、試作なので基板の部品面を熱収縮チューブでくるんだけです。

一応お試しで横(逆Lに見えます)にしてみました。L型コネクタで簡単に向きを変えることができます。

垂直時を0dBとすると、水平時には指向性が現れ、3~4dB程度利得が得られる向きがありました。それは根元、つまり金属板からみて、基板のある方向です。
この写真では左方向に数dB利得があります。ループアンテナのヌルみたいにヌルはありませんし、利得があると行ってもビームアンテナといえるような状態ではありません。

見た目では写真の右方向へ利得があるように見えますが、実際は逆です。回路的な問題もあるとは思いますが、恐らくはプローブと基板や金属マスト等の配置の結果ではないかと想像中です。
この利得については、注意深く運用していると、特定の方向(利得がある方向)の局の信号が、いつも(無指向性のバーチカル)より,相対的に強く聴こえることで、運用中に気づきました。その後は意図的に北米むけたりEU向けたりしています。

垂直時を基準とすると、水平時には周波数によってイロイロなパターンになっていることが測定の結果から推測されます。
今回の20mm× 130mmのプローブの場合、2~110メガあたりは上記のビーム効果があるようですが、高い周波数ではビーム効果はありませんでした。
マルチバンドを一本のプローブでカバーしていますので、プローブの形状や周波数が違うと、挙動が異なるのは当然です。

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