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zoom RSS 2エレメント八木アンテナ設計の過去の制作例

<<   作成日時 : 2017/07/23 15:46   >>

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当ブログ記事の予定では
しばらくは、数式の内容が続く予定ですが
前回のような数式ばかりだと話が面白くないと思い
しばしの息抜きの意味で今回書いています。

さて、
ビームアンテナに対するあこがれは、
アマチュア無線家なら誰でもが抱くところだと思います。

先日、3.5MHzで垂直八木アンテナの特性について
過去の交信記憶から紹介しましたところ、

通常の水平八木アンテナの特性についても
理解していただけないと垂直型八木アンテナの
特長/弱点の説明が十分伝わらないと判断しました。

そこで、今回少しだけ

普通の八木アンテナ設計について私見ですが
書いてみます。

一番基本的な八木アンテナは
2エレメント八木ですが、これにも2タイプあって

A 導波器+放射器タイプ
B 放射器+反射器タイプ

の2通りあります。

通常ならAタイプを選択します。
理由は、エレメント長が短くて、ブーム間隔長も
Bに比べると狭くて済むのです。

そして、最大ゲインはどちらもほぼ同じですが
F/B比は、Aタイプのほうが良いのです。

F/B比最大値のところでは、
20dB以上を実現することができます。
(過去の事例だと-26dB)

ただし、それには条件があって
エレメント間隔を0.1λ以下としてナローに設定します。
といっても間隔が狭すぎますととたんにF/B比は
激減しますので、その頃合が難しいのです。
いわゆるクリチカルなアンテナの代表例です。

ですが、
このときの利得は約5.5dBd(7.6dBi)が得られて
3エレメント八木に比べてそれほど見劣りしません。

問題は、その時の給電点|Z|です。
純抵抗R=15Ω以下とかなり低くなります。

さらにリアクタンスXも生じているために
何らかのマッチング回路が無いと
50Ω同軸では、給電できません。

また、そのマッチング回路の影響で
帯域がかなり狭くなるのが最大の弱点です。

マッチング回路方法はいろいろあってどれでも
同じ性能ですが、簡単な方法だと

U字型のヘヤピンマッチングでしょう。
ただし、この場合にはわざと放射器エレメントを
短くして容量性となるようにしてから
誘導性のヘヤピンで整合するかたちが基本です。

しかし、これだけだと
アマチュアバンド帯域内全体にわたり、
使いやすいアンテナとはなりません。

そこで、これの解決策として
古いアンテナ本では、放射器給電点や
導波器中央にLやCを付加することで
アンテナの同調点を細かく可変できる
手法を紹介しています。

つまり、リレーでLまたはCを付加したり
除いたりしてバンドを何分割化して
つねに最良に近いF/B比を得ようとする
方法です。

これなら、フルサイズによる
広帯域を図る必要がなく、
短縮アンテナでも
八木アンテナの特性を十分
生かせます。

このAタイプではなく、

F/B比やエレメント・ブームサイズでは
不利なBタイプを使用して

製品化しているのは
クリエイト社のCY402だと思っています。

ただ、反射器タイプを採用した理由が
理解できないのです。

※反射器タイプだと判断した基準は
ブーム長4.98mからです。

今回の導波器タイプなら4m以下に
なるはずです。※

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