テーマ:アンテナ

160mバンド拡張活用企画(19)グランドラジアル(地表ラジアル)・アースの続き

 前回の続きとして、アース線の本数等について検討します。 まず、1本だけの場合ですが、これでもアンテナ線としてではなく、垂直系アンテナ用アースとして動作します。といいますのは、地面に張り付いた電線では、地面と電線の関係は、間隔の超狭い平行給電線、若しくは、同軸ケーブルの原理に合致しますので、この電線からの電波放射はできないからです。 …
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160mバンド拡張活用企画(17)160mバンド対象の垂直型アンテナでのアース回路

 160mバンドの標準的なアンテナとなりますと通常は、垂直型アンテナです。なぜなら、エレメント全長は水平系(λ/2)に比べて、λ/4と半分でよいからです。しかし、あと半分は、アース回路でもたせないといけないので、アース回路が重要となることは、垂直型アンテナを試されたかたなら、誰もが実感するところだろうと考えています。  アース回路…
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(番外)アンテナの帯電ノイズ関連(2)既設アンテナへ対応可能な防止策

 今日の日中は、強風が吹き続けました。このため、HFの各バンドにおける信号は、アンテナに生じる静電気の帯電ノイズにより、いつもよりも聞き苦しい状態でした。特に、3.5MHzが顕著で、ノイズだけでS7程度まで振り上がります。(普段でしたら、S2~3程度)、受信機のNBを入れれば、S4あたりまでは下がりますが、受信音がノイズぽい状態は無くな…
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(番外)「アースのはなし」本の紹介

 今回紹介しますのは「アースのはなし 伊藤健一著 日刊工業新聞社 1992年発行」とその内容を超抜粋です。   アマチュア無線ではありませんが、アンテナ用アースの話題もあります。  さて、内容の主テーマは、「アース」ですが、 (1)強電(電力)用アース (2)弱電(電子機器)用アース に大別できて、その目的は全く異なることです…
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160mバンド拡張活用企画(8)超小型アンテナでの1.8/1.9MHzCW運用紹介(1)

 今回紹介しますアンテナは、過去の台風被害で折損してしまったので、今再現することはできません。ただ、このようなアンテナでも1.8/1.9MHz(ただし、CWのみ)で運用できることをお知らせするものです。  皆さんとの交信の中で160mバンド拡張の話題をしますとすぐに「敷地が狭いのでアンテナが設置できない。」の返答がきます。その固定…
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(補足)自宅アンテナ計画案(13)~(16)微小ループアンテナの理論(1)

 アマチュア無線雑誌記事やネット上で配信しているアマチュア無線情報HPで紹介しています「マグネチックループ(MLA)」あるいは「磁界ループ」アンテナの製作例やそのマッチング手法はよく見かけるのですが、このアンテナの動作理論を説明しているのはあまり見かけません。そこで、今回はその基礎理論に立ち寄りすることにしました。 また、送信アン…
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自宅アンテナ計画案(16)磁界ループアンテナ(4)送信アンテナの問題点

 今回も問題点は、SWR帯域とそのバンド内における周波数可変(アンテナ同調Cとマッチング回路)、および、その際の利得低下を如何に少なくできるかに帰着します。 前回特性へ追加する事項は (4)マッチング回路を通じてのSWR特性  SWR特性の狭帯域は、前回の細い銅線タイプより、もっと狭くなって、SWR2.0帯域でもわ…
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自宅アンテナ計画案(15)磁界ループアンテナ(3)利得向上への試み

 前回のプロトタイプに改良を加えて、送信アンテナとして使えるよう利得だけの追求モデルです。実用化としての問題点は当然あります。 1 各部の寸法と同調コンデンサー容量   違うのは、電線(ここでは、アルミパイプを選択)の太さです。実用モデルとして口径30ミリパイプとしました。これくらいでしたら力業でパイプをきれいに曲げることが…
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自宅アンテナ計画案(14)磁界ループアンテナの検討(2)

 (1)図から水平ループ形状として1辺1m、全長4m(使用波長λ/10)となる小型アンテナです。使用波長の1/10の大きさは、通常の短縮型アンテナに比べますとかなり小さいものになります。アンテナ効率を考えますとこの大きさぐらいが物理的限界と思われます。  (2)図から各電線の電流分布は、ほとんど一様となります。これは「微小ループアンテ…
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自宅アンテナ計画案(13)磁界ループアンテナの検討(1)

 今年に入り、別宅でのアマチュア無線業務?に勤しんでいることから、この計画案はほとんど進んでおりませんが、ここで少しは進めたいと思います。今回は、一辺1mとなる磁界型となるループアンテナを考えました。MMANAによる試作案は、屋内で使用を前提としてサイズを決定しました。 1 各部の寸法と同調コンデンサー容量 2 水平ルー…
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1.8/1.9MHzSLOPER(仮)設置アンテナ(その6)初のタワー最低位置運用実績

 なかなか、実運用で最も低いアンテナ高さ位置での正常動作を証明できませんでしたが、昨日、偶然にも昼間に移動運用を行っておられたかたの信号を拾えましたので、お呼びしたところ、何ら問題なく交信できましたので報告をします。 2020/01/31 15:06 JA2CPN/2 RST his 449 my 559 移動運用 1…
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バーチカルアンテナ設計短縮型(その3)バトルクリークスぺシアル・アンテナ紹介

 今回の短縮型アンテナのモデルではありませんが、同目的の40m/80m/16mの3バンドで使用できるアンテナの名称です。このアンテナへの改良前には、ミヌーカスペシアル・アンテナ(http://my.core.com/~ai9l/min.html)と呼ばれ、メリシュリーフとハード島のDXペディションで使用されたとあります。 このアン…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その12)受端インピーダンス演習問題

 前回は、前ぶりのベクトルの性質関係で長文となってしまい、本論を取りやめました。今回はその本論であって、しかも、アンテナの設計や設置といった即実践に役立つものです。 Q 受端インピーダンスが抵抗Rlであって、Rlが特性インピーダンスZoより大きい場合、その線路の電圧定在波比(VSWR)をSとすると   Rl=SZo  逆に、R…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その11)双曲線関数と三角関数の関係公式とその証明

 最近読んでいる図書に、「ICT・IoTのためのアンテナ光学 川上春夫・田口光雄 共著 東京電機大学出版局 2019/3/20発行」があります。「ICT・IoT」に限らず、一般のアンテナに関する工学書です。  ただし、その前半の基礎部分はアンテナシミュレータの算定手法の解析説明となっています。使用している式は、電磁気学(マクスウェ…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その10)受端インピーダンスとの関係(その3)

 今回の補足は随分と長く続いていますが、本来ですと「伝送線路」基本理論として重要となる本論だからです。ここで理解すべきことを明記しますと一連の題名となっています、 (1)反射係数 (2)電圧・電流分布 (3)受端インピーダンスとの関係 これらは、SWRまたは、リターンロスの理解をはじめ、今回の主目的であるスミスチャートを用いた現…
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バーチカルアンテナ設計短縮型(その2)前回補足

 今回のバーチカルアンテナの全長を18m程度としたモデルのひとつとして考えていますのが、最近3.5MHzでQSOしていただいたJG3DJX局のアンテナシステム(全長水平62m+垂直給電線20mのG5RVオリジナルの2倍サイズ)を支持しています、アルミポールと絶縁パイプの組み合わせとのことです。(現物は拝見していませんが、お話とQRZ.c…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その9)受端開放と短絡のときの電圧分布と電流分布の証明

(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その8)受端インピーダンスとの関係(その2) https://jo3krp-o.at.webry.info/202001/article_25.html 記事内でお約束の定在波は第5.34図(a),(b)で示すことができることを数式での証明です。 (1)受端開放のとき、 Vx=Ae^-γ…
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バーチカルアンテナ設計短縮型(概要仕様)方針(その1)

 今回から具体的バーチカルアンテナを検討していきます。当初は、160mモノバンドしか考えていませんでしたが、3バンド利用可能なマルチバンドに見直します。ただし、過去の自宅等のローバンドアンテナの設計成果を見ますと同時使用は2バンドタイプのアンテナが設計しやすいと考えています。 (アンテナ案) (1)全長18m程度とする。(下部1…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その8)受端インピーダンスとの関係(その2)

 受端開放のとき、ρo(上に・が付くベクトル)は、(5.281)式でZl(ベクトル、エルの小文字)→∞ですから、 ρo=1 .....(5.284) 電圧分布Vx(ベクトル)は、 Vx=Vi(1+e^-2γd)≒Vi(1+e^-2βd) ※Vi,γ,はベクトル、γ=α+jβでα≒0となる意味 であって、この…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その8)受端インピーダンスとの関係(その1)

 スミスチャート解説の基礎部分である「伝送線路の基本理論」も今回から最後の項目までたどり着きます。 5.6.3 受端インピーダンスとの関係  受端インピーダンスをZl(エルの小文字)とした場合、ZlとVx,Ix、あるいは受端における反射係数ρoとの関係を調べます。 ※ Zl,Vx,Ix,反射係数ρoはいずれも記号の上に・が付く…
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過去のアマチュア無線記憶(その4)初めて設計・制作した自作八木アンテナ

 (その3)で紹介したメーカー製トライバンダーアンテナとは別に、21MHzモノバンド(フルサイズ)2エレメント八木を作成したことの記憶です。和歌山のローカル各局(当時の大学生と高校生が主)は決まっていつもある固定周波数でローカルQSOに集まっていました。なので、21MHzがメインとなったわけですが、いっぽう、私が和歌山でQRVできるのは…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その8)電圧・電流分布の表示(その5)SWRとは?

 今回で、「5.6.2 電圧・電流分布の表示」項目は完了できます。ただし、第5.32図(a)グラフは未完成ではありますが、忘れているわけではありません。  さて、最後の部分は  電流振幅については、(既に説明しましたように)電圧振幅と逆位相の変化をしますから、その最大値は距離d2の点であり、最小値はd1の点になります。  伝送…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その7)電圧・電流分布の表示(その4)

 次に、電圧、電流振幅の最大、最小値を探ります。 Vx(・が上につくベクトル)の振幅Vx(大きさのみで・は無し、以下のVxはこれに該当)は Vx=Vi|1+ρoe^-2αd・e^-j(2βd-φ)| ここで、α≒0とし、θ=φ-2βdとおけば Vx=Vi|1+ρoe^jθ|  .....(5.274) Vxの最…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その6)電圧・電流分布の表示(その3)

 今回も第5.32図(a)グラフは完成できませんでした。ですが、今回のところは、第5.32図(b)グラフに関係するところなので先に理論を進めます。  前回求めた(5.272)式を簡単にするために減衰定数α≒0とします。 Vx=Vi(1+ρoe^-2γd)  =Ae^-γl・e^αd・e^βd{1+ρoe^-2αd・e^…
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160mスローパー(その7-3)1.8MHz帯受信比較最終(地上11m高)クランクアップタワーでの弱点が判明

 最後は、最もタワーが低い状態となる地上11m高でのノイズ受信状況です。  上記写真は、受信プリアンプ1をONとした場合です。Sメータ表示はS4~5となって、地上20m高(17m高も同様)時のSメータ表示よりはS1程度感度が下がっていますが、十分な感度がある印象を得ています。  こちらは、受信プリアンプ OF…
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160mスローパー(その7-2)1.8MHz帯受信感度推移比較(地上17m高)

 第2回目は、タワー中間位置となる地上17m高(マストトップは21m高で、八木アンテナ714X位置なら18m高)です。このスローパーを含め、DX向けとして各バンドで十分動作できる高さ位置です。また、タワーユニット同士の重なりが、半分以上となり、強風、地震対策の両面からも最長22m高で使用する場合と比べて、タワー全体耐力が大きくなる(基礎…
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160mスローパー(その7-1)1.8MHz帯受信感度推移比較(地上20m高)

 お正月三日間は、いつものアンテナ記事関係はお休みとしていましたが、本日からそちらへ戻ります。 1.8/1.9MHzSLOPER(仮)設置アンテナ(その5)受信感度比較 https://jo3krp-o.at.webry.info/201910/article_10.html で1.9MHzで検証しました、タワー高さとスロ…
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(宿題課題)5.6.2電圧・電流分布の定在波形図(その1)減衰定数=0の場合

 時間がとれず後日の宿題としていました、第5.32図の半分を完成できましたので、今回公開します。 今回は、グラフ図はペイントによる手書きではなく、エクセルで計算した結果をグラフ化しています。 アンテナ本の表示とは逆に減衰のない場合の波形を先に描きます。理由はこちらのほうがエクセルでの計算が簡単なためです。 先にこのグラ…
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(番外)バーチカルアンテナに関する誤解(メーカ製マルチバンドGP形アンテナ)

 今回も「第5.32図 距離d変化による定在波・波形の変動グラフ」が間に合いませんでしたので、急きょ別話題とします。  今回のモデルは、メーカ呼称での「3.5~50MHzマルチバンドグランドプレーンアンテナ」等といわれるアンテナが該当します。特定メーカや製品名を名指しするとその製品だけがこの記事に該当すると誤解されると申し訳ないの…
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(補足)伝送線路の電圧・電流分布(その5)電圧・電流分布の表示(その2)

前回の最終式に誤りと(番号)が抜けていました。 Vr=Viρoe^jφ・e^-2γd  =Viρoe^-2αd・e^-j(2βd-φ) .....(5.271)  (続きとして) VrはViに比べ位相が 2βd-φだけ遅れ、振幅比は ρoe^-2αdだけ小さくなっています。負荷からの距離dが大きくなるとVrは時計回り…
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