(番外)接地型バーチカルアンテナに関するコメント(前編)

 少し前の番外にコメントいただいた方の
ブログを拝見しての感想です。
その方が本当に知りたいことについての
全ての答えは出せていないことを
あらかじめご了解のうえ、
この記事をご覧ください。


コメントをいただいた方のブログ記事を
勝手にリンクはできませんので
私の記事のところから
たどっていただけると
その方の書いた内容を
見ることができます。

アンテナ(番外編)非同調垂直アンテナ対地上スレスレの水平八木アンテナの低レベルな対決結果
http://jo3krp-o.at.webry.info/201411/article_15.html

この記事の最後のあたりにあるコメント欄に
リンクを張っていただいています。

(2014/11/28 追加)


○ 地面に接するアンテナのMMANA結果の整合性

 掲載記事の原本がどこかは失念しましたが、
地面に近いアンテナの計算結果の誤差が
多くなるという報告があります。

特にグランドスクリーンの設定で
ラジアル本数を多くすると
それが顕著のように
私は思っています。

(そのブログ例のように
 スクリーン半径が短くても
 良い値は出ることは私も確認済みです。)

このグランドスクリーンで自動車ボディの
アースを代替をするところに
今回の問題があると思います。

まずは

(問題1)
半分の長さでしかない
3.5MHzにおけるGa=2.06dBiは
高い値なのでしょうか?

(回答)
アンテナ利得まとめ(最終回)
 ワイヤーアンテナ編-2
 -実効開口面積からの絶対利得-
http://jo3krp-o.at.webry.info/201001/article_5.html

これによると微小DP(0.1λ程度の長さ)
でも1.76dBiなので
これに次の7MHzでも説明のように
DPとバーチカル間の利得差3.0dBを加えると
1.76+3.0=4.76dBi
ぐらいはあると思われます。

もっと問題なのは、
jXのところで、-3989.82Ωと
とてつもなく容量性のリアクタンスが大きい
ことです。
これでは、このリアクタンスが大きな足かせとなって
電波が効率良く放射することが困難です。
これは正常なアンテナではないと
判定できます。

次に
(問題2)
0.25λ(1/4λ)の通常のバーチカルの場合

(回答)
1/4λで動作するはずの
7MHzにおける
Ga=0.22dbiは、低すぎます。

1/4λモノポールアンテナの利得
 -1本の垂直型アンテナの絶対利得-
http://jo3krp-o.at.webry.info/200912/article_1.html

で計算していますように
普通のDPの2倍すなわち
2.15+3.0=5.15dBi
あたりあるはずなのです。

それに加えて
jX=-2372.87Ωと
はるかに容量性を示すことから
これでは、アンテナの長さが
電気的に1/4λよりも
極端に短いことを
物語っています。

(3.5MHzにおけるjXと合わせますと)

(MMANAの電流分布図を
 見ればもっとはっきりしますが、)

アース側の動作を正常に設定できて
いないのでは?
というのが私の感想です。

少なくとも7MHz付近では
Z=R(37Ω)±jX(10Ω)
付近を示さないと
アンテナ理論と一致しません。

(問題3)
一番利得の大きい
21MHzでの場合
Ga=4.12dbiは
どうでしょうか?

(回答)
基本波の3倍の高調波と
なって電波が乗りやすいのは
間違いないのですが

3/4λ(0.75λ)高調波アンテナの利得の解答編
 -対称性のあるグラフ図からの求め方-
http://jo3krp-o.at.webry.info/200911/article_10.html

で計算していますが、
正しい結果では、
DP比の1.8倍≒2倍=3dB
と概略考えれば
先の1/4λの基本利得の
5.15dBi+3.0=8.15dBi≒8dBi
程度の利得があるはずです。

(但し、
 枝葉に分かれた
 非常に細いビームパターンの
 利得がいくら高くても
 それの両端に位置する
 ビームヌル点との総和なので
 実際のアンテナ利得として
 実感することはできないと
 思っています。)

こちらも気になるのは
jX成分で-2244.03Ωでは、
完全に容量性を示して
アンテナ自体が21MHzに
共振していません。

ということで、
実際のアンテナ動作を
MMANAで再現できていないように
私には思えます。

これとは別なアプローチで
次回に垂直アンテナの
アース方法などについて少し
アドバイスできればと考えています。

ブログ気持玉

クリックして気持ちを伝えよう!

ログインしてクリックすれば、自分のブログへのリンクが付きます。

→ログインへ

なるほど(納得、参考になった、ヘー)
驚いた
面白い
ナイス
ガッツ(がんばれ!)
かわいい

気持玉数 : 0

この記事へのコメント

2014年11月28日 20:02
こんにちは
たくさんの解説ありがとうございます。
わからないところがたくさんですが少し勉強しようと思います。
MMANAソフトについては低地上のシミュレーションは上手くいかないとの紹介も見つけました。計算は苦手ですがいろいろ試してみたいと思います。

JA6GANさんのページ
http://www7a.biglobe.ne.jp/~ja6gan/MMANA-IMP_Calc.htm

この記事へのトラックバック