今回は、HFC-721改造モデルに対する7MHz帯における周波数特性です。コイルQ:250まで高めたことにより、低SWR帯域幅が狭くなることが弱点となっています。これから判りますように波長に比べて短いエレメントのアンテナでは、コイルのQを上げて動作利得を追求するとその運用できる帯域がどんどん狭くなっていきます。1.43m長のエレメントだとコイルQ:250はオーバースペックで、メーカー製のQ:10…
Mobile Whip Antenna(40)HFC-721改造モデル(3) 7MHz帯:周波数特性
今回は、HFC-721改造モデルに対する7MHz帯における周波数特性です。コイルQ:250まで高めたことにより、低SWR帯域幅が狭くなることが弱点となっています。これから判りますように波長に比べて短いエレメントのアンテナでは、コイルのQを上げて動作利得を追求するとその運用できる帯域がどんどん狭くなっていきます。1.43m長のエレメントだとコイルQ:250はオーバースペックで、メーカー製のQ:10…
(特別編)電磁気学(18)電磁誘導(5)相互誘導(3)二つのコイルに同時に電流が流れている場合
今回は、HFC-721のように二つのコイルに電流が流れた場合の相互の誘導起電力についてです。 (本論) 二つの回路に同時に電流が流れている場合、回路1の全磁束鎖交数N1は、I1によって生じるN11とI2によって生じるN12との和になりますから、 N1=N11+N12 =L1 I1+M I2 ....(5.34) 同様に回路2については、 N2=N22+N21 =L2 I2+M I1 ....(5.35) したがっ…
HDAアンテナ実績:初の14MHzと3.5MHz交信:昨日のALL-JA交信にて
昨日、たまたま7MHzでJA3XPO/3(京都府内)との交信が、ALL-JAコンテスト内(CW)だったので、その後、コンテスト参加局との交信を続けてしまいました。その後、14MHzにQSYしたところ、全国的に開け始めたところだったので、初めて、HDAアンテナの14MHz実力を試すことができました。 これに気を良くして、夜間の最終時間には、3.5MHz(CW)でも参加したところ、HDAアンテナでも、以前の自宅設…
Mobile Whip Antenna(39)HFC-721改造モデル(2) 21MHz帯:基本性能
昨日、土曜日の午後1時~午後3時までの7MHz・SSBで、大阪万博記念局8K3EXPOが運用しておりました。今回は傍受だけです。前半は、体験運用とのことで、アマチュア資格を持たない方とのオペレーター変更するため、1局あたりの効率はよくありませんでしたが、その様子を全国的に周知できたことは、大変貴重な交信だったと思います。 ※熟練オペレーターよりも素人さ…
Mobile Whip Antenna(38)HFC-721改造モデル(1) 7MHz基本特性
今回のHFC-721アンテナに係る記事は、この改造モデルの各特性で最後とします。 先日から、HDAアンテナ比較として、全長約2.0mのステンレスエレメントの基部に7MHz単独のベースローディングとした、巻き数の少ないコイルに変更しました。まだ、特性は測定していませんが、少なくともHFC-721よりは、SWR帯域が広くなっているようには思います。 (本論) 1. アンテナ定義 各コイ…
この件はモービルアンテナの前置きで記入しようと考えたのですが、モービルアンテナで交信できたと勘違いされる場合もあるのでは?と考えて別記事としました。ただ、交信のきっかけは、モービルアンテナの改造ネタからの別のモービルアンテナでの実験からだったのは明記します。 (本論) 1. 日時 2025年4月24日 午後3時40分頃 2. 交信相手 大阪万博記念局 8K3EXPO 大阪…
(特別編)電磁気学(17)電磁誘導(4)相互誘導(2)結合係数k
隣接するコイル間に発生する相互誘導の理論の続きです。変圧トランスにおける一次側と二次側の間やアンテナコイルにおけるアンテナ側コイルと同調用コイル間との結合が、今回の理論に該当します。 (本論) N21=M21 I1 ....(5.27) N12=M12 I2 ....(5.28) 式(5.27)、(5.28)によりますと 「二つの回路の間の相互インダクタンスは一方の回路に1Aの定常電流を流したとき、他…
Mobile Whip Antenna(37)改造検討プロトモデル(0):計算一覧表からの設計値を適用したMMANAモデル化
以前に計算したコイルQ:250に対する基部のL形マッチング回路を使わないときの7MHzと21MHzの基本性能表データをそのままMMANAモデル(いわゆる"たたき台”)とした場合の観察です。 (本論) 1. 一覧表にあるQ:250にある各計算値の抜粋
Mobile Whip Antenna(36)エレメント基部L形マッチング回路変更理由
前回、当初(HFC-721モデルと同じ)C直列形でイメージ図を描いていたのですが、実際にMMANA計算をすると7MHz側で問題が発覚しました。そのため、C並列形に公開途中で変更しています。これについての補足説明です。 (本論) 1. C直列形マッチング回路の場合 MMANAのオプションにあるLCマッチング回路での計算は、次のとおりでした。
Mobile Whip Antenna(35)HFC-721改造モデルVer7の概要
今回からHFC-721とは別に、そのコイル形状を改造することで、その利得をどこまでアップできるかの試行モデルです。但し、現実的なモデルとするため、コイルのQは250程度としています。これだとサンプル写真のような、コイル径が大きく、かつ、巻き線間隔をとることにより、コイルのQを高くする方法です。 1. 回路概要
(特別編)電磁気学(16)電磁誘導(3)相互誘導(1)ノイマンの公式による相互インダクタンスの求め方
今回の特別編の主テーマが、”相互誘導”です。これによって、コイル単独動作以上のインダクタンスを得て、HFC-721方式の先端エレメント共用方式の場合には7MHzの延長コイルや21MHzバイパス経路における7MHz信号の阻止が単独動作に比べると小型のコイルで実現可能になっているのだろうと推察しています。 (本論)
Mobile Whip Antenna(34)HFC-721の実モデル化(4) 21MHz帯:周波数特性&帯域幅の各数値比較
最後は21MHzの周波数特性です。こちらもモービルホイップ側に21MHzの独立したマッチング回路がありません。そのため、今回はSWR<1.5以内に収めることができませんでした。実際のHFC-721アンテナでは、SWR≒1.0がきっちりと確認できます。ですから、7MHzのマッチング条件を少し外して、21MHzとの折り合いできる値としているのかもしれません。下記の比較例だとSWR<1.5は比較不可としました。た…
Mobile Whip Antenna(33))HFC-721の実モデル化(3) 21MHz帯:基本性能
21MHzの基本性能です。7MHzと違い、モービルアンテナエレメント側には、このバンド単独の調整箇所がありません。ですから、7MHzで調整後は、全て無調整により得られたままの性能となっています。しかし、絶対利得Ga:3dBi以上が得られていますから、垂直アンテナとしての動作は合格点となっています。 (本論) 1. アンテナ定義 7MHzと同様に著作権の関係で省略します。 2. アン…
(特別編)電磁気学(15)電磁誘導(2)ソレノイドの自己誘導と自己インダクタンス
自己インダクタンスには、空芯のコイル(ソレノイド)と鉄心等のコア材を用いた場合とがありますが、ここでは、モービルアンテナの延長コイルとしての代表となるソレノイドでの関係が、主な説明になります。通常、コイルの自己インダクタンスと言えば、このような空芯コイルを基本に考えます。 (本論) ある回路に流れる定常電流Iがつくる磁界の大きさHは、”ビオ・サバールの法則”によりますとIに比例します。また…
Mobile Whip Antenna(32)HFC-721の実モデル化(2) 7MHz帯:周波数特性:SWR帯域幅による評価
今回は、HFC-721の実モデルに対する7MHz帯における周波数特性です。特に帯域幅が計算表どおり(=実測値とも合致)に取れているか?が評価基準となっています。 (本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別)
Mobile Whip Antenna(31)HFC-721の実モデル化(1) 設計用計算一覧表(全体)と7MHz帯:基本性能
このHFC-721アンテナのMMANA実モデル化は、今回最初に示す”設計用計算一覧表”から決定しました。そして、その性能を探ります。 なお、実物のアンテナのコイルやコンデンサーの値を測定して、それを使っているわけではありません。ですから、メーカー数値とは必ずしも一致しません。ただ、各部の寸法は、どうしてもメーカー数値によく似た値となってしまいます。 よって、HFC-721の定…
Mobile Whip Antenna(30)DuoBand(7/21MHz)のための計算結果一覧表(2)SWR(<1.5,<2.0)帯域幅と利得の関係性
今回は、設計指標とするパラメータがQ値であることを明示しました。前回表と今回表は一体です。前回表もQ値による変化を計算したものです。 今回、コイル群(とその回路全体)のQの値によって、計算結果がどう変化するかを見ています。帯域幅の単位はKHz、相対利得は単位dBdで、自由空間でのDPとの利得差を示します。ですから、付近の地面反射には影響されません。純粋にQとSWRや利得との…
Mobile Whip Antenna(29)DuoBand(7/21MHz)のための計算結果一覧表(1)アンテナ設計に必要なパラメータ
今回は、あるパラメータを変更するとMMANA計算により求めたアンテナ性能はどうなったか?を一覧表として掲載します。左欄には、その可変項目はあるのですが、今回は未だ伏せておくことにしました。 しかし、このパラメータがわからないとアンテナ設計、特に利得と低SWRが得られる周波数帯域幅は決定できません。それから、アンテナ設計をしたことがある方ならこのパラメータが何であるかを…
メーカー製アンテナのMMANAモデル化において、今回初めて登場した”相互誘導”に関する電磁気学での分析です。仮説が正しいかをこちらで検証したいと考えて、久しぶりに「電磁気学本」を引っ張り出してきました。 学生向けの電磁気学という視点だとあまり重点としていないのかもしれませんが、昔の無線技術においては、結構重視されていたように思います。例えば、IFT(中間周波数トランス)…
Mobile Whip Antenna(28)DuoBand(7/21MHz)Ver5.0 rev.33(4) 21MHz帯:周波数特性
最後に21MHzの周波数特性を採り上げます。残念ながら、モービルホイップ側に21MHzの独立したマッチング回路がありません。ですから、だいたいのところまでは、アンテナ全体で調整できますが、きっちりと50+j0Ωに合わすことはできません。そこで、前回説明したようにラジアル側での長さ微調整を行って、SWR<1.5領域を確保しています。 (本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別)
Mobile Whip Antenna(27)DuoBand(7/21MHz)Ver5.0 rev.33(3) 21MHz帯基本&設計の肝部分解説
21MHzの基本性能です。このバンドの主たる延長コイルは、一番先頭位置にあるL2(w2c)です。ただ、少しインダクタンスは多めとします。なぜなら、21MHzバイパス回路X1にある7MHzトラップは、21MHzでは短縮コンデンサーとして動作するからです。 また、それとは別の条件として、X1トラップは、任意のL/C比を取ることはできません。それは、7MHzの利得低下割合と21MHzでの給電インピーダンス…
Mobile Whip Antenna(26)DuoBand(7/21MHz)Ver5.0 rev.33 (2) 7MHz帯:周波数特性
今回の周波数特性の立役者は、根元回路にあるL3とTC1によるL型マッチング回路です。ただし、メーカー製HFC-721回路と同様にするには、条件が付加されます。それは、TC1が給電点から見て、先に位置して直列挿入されます。次に、その出力端からアースに向けて、L3が並列動作するためには、マッチングを取らない場合の(裸の)給電点インピーダンスZが、50Ω(絶対値)よりも高くなっている必要があ…
Mobile Whip Antenna(25)DuoBand(7/21MHz)Ver5.0 rev.33(1) 7MHz帯:基本性能
このHFC-721アンテナに忠実な形のMMANAモデル化は、かなり困難を極めました。その途中における失敗モデルは今回紹介しきれません。ですから、その模索の過程だけを概略で説明します。 まず、当初予想図のようなコンデンサーCだけの回路で、HFC-721の予想モデルを忠実に再現しようとすると7MHzでの相対利得が-12dBd~-25dBdとなり、給電点インピーダンスも2Ω+j70Ω~90Ωと極端に低くなっ…
(補足)電磁気学(13)マクスウェルの電磁方程式(5)∇×Eと∇×∇×Eの計算詳細
前回は記事量から、途中計算を省略しましたが、ここで、その部分を補足しておきます。今後、伝送路やアンテナにおける”平面波”の計算で必ず登場する計算でもあります。 (本論) 1. ∇×E E=iEx+jEy+kEz ※ i,j
(復習)電磁気学(13)マクスウェルの電磁方程式(5)周期関数における電磁方程式
マクスウェルの電磁方程式を実際に取り扱う場合は、電磁界が周期的に時間変化をする場合がほとんどです。また、電磁界が正弦波交流的(sinωt、cosωt)に時間変化するとして、解析しても一般性は失いません。なぜなら、非正弦波(方形波、三角波など)のときは、(基本波に高調波を足す)正弦波の和として取り扱いすればよいからです。したがって、電磁界E,Hの中に角周波数ωと時間t、…
(復習)電磁気学(11)マクスウェルの電磁方程式(4)電磁方程式と電磁気学:「ガウスの定理」等の導出
電気と磁気のいろいろな性質は、すべてマクスウェル方程式の中に含まれています。そして、この方程式を基とした応用においては、アンテナ、電波伝搬、立体回路といった電波に関する諸理論が成り立っているのです。当ブログでは、アマチュア無線で馴染みのあるアンテナに絞り、電磁気学を見てきましたが、今回は、一般的に習う電気と磁気に関する性質を、マクスウェル方程式(電磁方程式)から算…
Mobile Whip Antenna DuoBand(7/21MHz)Ver3.1 rev.20:(4) 21MHz帯周波数特性と(L3,TC1)有無のSWR帯域比較
Ver3.1の最後は順21MHzの周波数特性です。最後の項目として、(L3,TC1)マッチング回路有無によるSWR周波数特性で比較しました。 (本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別)
Mobile Whip Antenna(23)DuoBand(7/21MHz)Ver3.0 rev.20: (3) 21MHz帯 基本特性
今回は21MHzでの基本特性を扱います。根元に挿入しているマッチング機構(L3とTC;トリマーコンデンサー)を加えても、何とか元のVer3.0に近い特性を得ることができています。ただ、逆を言えば、苦労するほどには、この効果がわかりません。通常だと50Ωに給電点インピーダンスを調整するためにあるのですが、挿入すると逆に50Ωからかけ離れたインピーダンスとなるため、かなり、苦労した部分で…
(復習)電磁気学(11)マクスウェルの電磁方程式(3) 磁気と磁流源のある場合の電磁方程式
過去の当ブログ上の電磁気学では省略していた箇所です。今回は磁気での”一般論”の扱いなので取り扱うこととしました。といっても、電磁気学を習ったかたなら、理解していただいているように、磁気においては、最小単位は、N極とS極が必ず対となって生じる現象です。ですから、今回取り上げる”(単)磁荷”は仮想的なもので、現実には現れることは無いとE-B派にとって避けてとおりたい部分です…
Mobile Whip Antenna(22)DuoBand(7/21MHz)Ver3.0 rev.20:(2) 7MHz帯周波数特性
今回は順番を入れ替えて、7MHzでの周波数特性を先に公開します。周波数特性における低SWR帯域幅とその周波数帯で利得を稼ぐことが、短いアンテナにおいては、重要な目標です。いかに利得をDPの5mHでの同条件での動作に近づけることが難しいかを思い知らされます。これから見ますとλ/2長のDPは、とても高性能アンテナです。 (本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別)
Mobile Whip Antenna(21)DuoBand(7/21MHz)Ver3.1 rev.20 L3&トリマーC機能あり(1) 7MHz:基本特性
前回のHFC-721の根元にある給電インピーダンス補正と思われるL3コイルを活かした場合のモデルが、今回のVer3.1/revision20です。前回のVer3.0でも最初に説明しましたが、このL3の動作は、単純なものではありません。どうしても周波数変化に対する給電インピーダンスの変化が急激となる周波数点(不連続分断点)が発生するのです。メーカーでは、この現象をどのようにして制御しているのかが、一…
リビング・オーディオ改善:SPインシュレータ(3)天然木角材(大)+金属インシュレータ
今回の内容は、リビングオーディオ改善の続編です。約一月前の記事での (ベクトル解析復習)ベクトルの回転(2)ベクトルの回転の定義 https://jo3krp2.seesaa.net/article/511032686.html 冒頭部分で公開を約束していた、 >オーディオ関係でリビングのスピーカーの設置形態が、~略~ 最終形で完成できました。~略~ 試作品でも十分効果がありま…
Mobile Whip Antenna(20)DuoBand(7/21MHz)Ver3.0 rev.17:(4) 21MHz帯周波数特性
(本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別) 2. SWR特性 (1)マッチング回路なし …
Mobile Whip Antenna(19)DuoBand(7/21MHz)Ver3.0 rev.17:(1)71MHz帯周波数特性
このモービルアンテナでのMMANA計算と実アンテナとの実測データとの差を求めることが、今回の目的のひとつです。というのは、間もなく、モービルアンテナの大きさでは無く、7MHzでは、フルサイズ規模のアンテナ設置する予定です。それに対してのMMANA設計に役立つのでは?と期待しているのです。 ※材料と工事用具は、ほぼ整いました。ただ、このモービルアンテ…
Mobile Whip Antenna(18)DuoBand(7/21MHz)Ver3.0 rev.17:(1)21MHz帯 基本特性&”Trap比”見直しについて
このモービルアンテナ用の8m±α長のラジアル3本をHDAアンテナ側にも先に説明した測定ブロック図のように適用しますと受信ノイズがS1~S2程度下がることを確認しています。ただ、HDAアンテナの送信性能も下がったのかもしれません。これは、単純に切替スイッチにて瞬時に切り替えて、相手からの反応を試すことができないので、今後の検討課題としています。 さて、今回は、先の7MHzと21MHz…
Mobile Whip Antenna(17)DuoBand(7/21MHz)Ver3.0 revision17:周波数特性(1)7MHz帯
これは、メーカ製仕様モデルへの挑戦過程で、別の方式での2バンド化できたモデルの更なる改良モデルです。この時点においては、メーカー製で実装している根元のマッチングコイル(各コイルの接続説明した画像でのL3)は使用していないときのものです。 というのは、このL3が曲者で、給電インピーダンスや利得が、この値を少し変えるだけで、全く違うところに結果が、行ってしまうところに手…
(復習)電磁気学(9)マクスウェルの電磁方程式(2)第2方程式
マクスウェル方程式の電磁波に関するもうひとつの重要公式であり、それ以前にファラデーの電磁誘導として有名なところです。このおかげで、現在の我々の生活環境では、電気をいろいろな手段によって、生み出す(発電)することができて、まるで、湯水のごとく、いつでも使うことができていることに感謝をしなければならないと思っているのです。 (本論) 1.3.3 マクスウェルの電磁方…
HFC-721アンテナの実測データ(3)HDAアンテナアースと共通での21MHz特性【測定環境見直し】
前回の測定だと、21MHzにおいてはアース動作が正常と思えませんでした。そのため、HDAアンテナ側の建物アースと共通する方法に見直したところ、MFJ-259B測定とTS-850での測定の両方で、SWR1.0点が明確に表示できました。アースを必要とするアンテナ系においては、良好なアース環境を用意することが求められることのようです。 (本論) 1.測定環境のブロック説明
HFC-721アンテナの実測データ(2)7MHz用アース単独での21MHz特性【暫定】
本来は、21MHz用のアースが必要なのですが、それを用いなくても、当初、基台固定していた2m長洗濯物干し棒がその役目を果たしていたのですが、いつの間にか、それでは良好に動作しないようになっていました。 ※隣接して干している「濡れた洗濯物」の状況により変化するようで、このときは、21MHzには悪影響でしか無かった状態だったのかもしれません。<…
HFC-721アンテナの実測データ(1)MFJ-259B&TS-850直読にて7MHz特性
MMANAモデルとの比較のためにHFC-721アンテナの実測データを取りました。 今回は、MFJ-259Bだけでなく、TS-850送信時のメータ表示でのSWR特性をグラフ化しました。理由は、MFJ-259Bでは、細かい周波数変化への対応が難しく、周波数とSWR値にふらつきがあって、微妙に値がずれてしまうため、精度に欠けるおそれがあったためです。それを防止するには、ある程度電力を掛けて測定するほうが、SW…
(番外)NHK放送百年記念番組より「1972年放送ドラマ:タイムトラベラー」に関して
表題は、「放送100年 時代を超えて 3世代が選ぶあの番組」の中で、小堺一機さんが、紙のテロップだけで推した番組だったのですが、映像は無く、頭の片隅に残る記憶だけを頼りに今回採り上げました。 (本論) 当時の元映像は、NHKにもありませんでした。一部のマニアの方が、(推定ですが)当時は、まだ家庭用ビデオ機器は存在していませんでしたから、8mmフィルムにTV画面を撮影…
Mobile Whip Antenna(16)DuoBand(7/21MHz)Ver2.1:周波数特性(2)21MHz帯
今回のモービルアンテナをMMANAにおいて設計する際、注意すべき点があるようです。それは、セグメント指定ナンバーです。内容が長文なので、記事の最後に引用しておきます。要は、セグメント指定をそのエレメントの形状や長さに応じて、適正に指定しないと計算(特に「給電インピーダンス」)に誤差が大きくなって、正常な結果とならないことを理解することが必要です。
(復習)電磁気学(9)マクスウェルの電磁方程式(1)第1方程式
今回記事と直接関係ありませんが、今、高校野球の合間にNHK教育「高校講座」番組では、高校数学Ⅱ(通称:数Ⅱ)として、三角関数が始まりました。三角関数の基礎の基礎なので、判るかたには、内容がもどかしいとは思うのですが、三角関数の復習は、今後の電磁気学においては、必須です。 (参考) https://www2.nhk.or.jp/kokokoza/watch/?das_id=D0022140222_00000 なぜなら、電磁気学で主に対象とする「何度でも微分…
Mobile Whip Antenna(15)DuoBand(7/21MHz)Ver2.1:周波数特性(1)7MHz帯
ここでは、独自方式の改良版Ver2.1方式の場合の7MHz帯での周波数特性を採り上げます。利得は上がりましたが、その分、稼働周波数帯域がどうなるかが一番心配されました。果たしてどうなのでしょう?今回の結果での評価をお願いします。 また、コイルのQについては、メーカ仕様の通常のモービルホイップの50程度では、利得性能が出ないだけでなく、給電インピーダンスも、うまく調整できませ…
Mobile Whip Antenna(14)DuoBand(7/21MHz)Ver2.1(2)21MHz基本特性
昨日夕刻(18:00~18:30)7MHzにて、HCL-721使用してのSSBによる国内初交信ができました。ただ、送信ではQSBの影響が諸に出ているようで、向こうでの了解度が悪いようでした。直ぐにHDAアンテナに切り替えて、その後は、安定した通信を約30分にわたり継続することができました。 交信の途中で、2回ほど、HCL-721に切り替えて、HDAとのS比較をお願いしたところ、Sの振れでは、あまり違い…
Mobile Whip Antenna(13)独自DuoBand(7/21MHz)改善モデルVer2.1(1)基本:7MHz
今朝、ようやく、難関のメーカ仕様に近い(「完全一致した」のではなく、一番似ている程度)アンテナモデルに到達しています。課題であった両バンドの利得も前回の独自方式Ve2に近い性能となりました。 ただし、前回予告したように、今回は、Ver2にさらに改良を加えてVer2.1としたモデルです。これは、7MHzと21MHzにおける利得と21MHzにおいて問題だった左右パターンのアンバランスを改善し…
今回は、今後の電磁気学で必ず登場するベクトルの公式の紹介です。各証明は、今回省略します。最後に紹介します、過去の記事で確認してください。 ここでは、証明は重きを置いていません。このような公式で、式を変形して、式を計算できることの知識が重要なのです。そのときは、この公式一覧を参照すれば、だいたい解決することができます。 また、この公式自体を丸暗記する必要はあ…
Mobile Whip Antenna(12)DuoBand(7/21MHz)Ver2:周波数特性(2)21MHz帯
この方式とは別のメーカー製に近い方式でも検討しています。しかし、両バンドの利得、SWRのいずれかがネックとなって、完全な2バンド動作できるモデルは見つけられていません。 現時点での唯一の方式が、今回の方法です。ただし、こちらも現実設計となるとコイルQを100→50あたりまで落とす必要があります。モービルホイップで巻けるコイルの太さだとそれくらいが限度になるからです。そうすると今回のアンテナでの利得Gh…
DuoBand Mobile Whip Antenna(11)7/21MHz【Ver2】周波数特性(1)7MHz帯
推定できるメーカー方式モデルの試作は、昨日一日かけて行いましたが、このVer2には遠く及びません。これを突破するには、全く異なる発想の転換が必要なのかもしれません。 また、昨夜から今日にかけて強風が予想されることから、HFC-721を一時撤去したところ、HDAアンテナのSWRが悪化しました。当初は、影響が無いと思っていたのですが、かなり、互いに影響を及ぼしていたようです。 …
DuoBand Mobile Whip Antenna(10)独自設計Ver2:高利得狙いとした基本特性(2)21MHz
今回は、前回の続きで、21MHzにおける基本特性です。実は、7MHzよりも21MHzの設計が難航しました。通常のマルチバンドアンテナのようにドラップで先端側エレメントを切り離すわけにはいきません。21MHzでもエレメント先端まで、動作させないとSWR帯域幅も、動作利得も確保できないからです。 そのためにエレメント途中の入れるコイルとコンデンサーの組み合わせが、とても大事です。それと…
DuoBand Mobile Whip Antenna(9)独自設計Ver2:高利得狙いとした基本特性(1)7MHz
前回のメーカー製推測モデルをMMANAで再現したところ、7MHzでは、λ/4長一本ラジアルを使っても相対利得Gh:-10dBd以上に達成できませんでした。また、片方のバンドを調整すると別のバンドのSWR値を確保できなくて、それでは2バンド動作を実現できているとはとても言えません。 そこで、メーカー製の推定モデルとは、全く異なるコイル配置で実現した独自設計Ver2のほうを参考に公開します、…
DuoBand Mobile Whip Antenna(8)MMANA設計の見直しのヒント:内部構造の判る写真から推察
先に公開したMMANAモデルでも7/21MHz動作は問題ありませんでした。しかし、その構造がモービルアンテナとしては、構造が複雑すぎるのが問題でした。メーカ製品ですと製品価格にもろに反映するところです。ですから、実際の製品は、もっとシンプルかつ簡単な構造となっているはずなのです。ローディング・コイル部分の構造はブラックボックスのため、動作解明には困難だったのです。 そこで、…
2バンド・モービルホイップ探求は今回休みとします。未だ、メーカー製アンテナ方式での再現は全く実現できていないと実感させられたからです。単純なコイルだけの組み合わせでは、どうしてもブレークスルーできないのです。まだまだ、検討の余地はあります。 それと「電磁気学」講座も未だ、本編にまで到達できていません。なので今回は、こちらを進めることにしました。 (本論) …
Mobile Whip Antenna(7)DuoBand(7/21MHz)動作を再現(試案1):周波数特性(2)21MHz帯
昨日提示した宿題問題に対する一つの解答が得られました。それは、モービルアンテナの性能(利得)を決定しているのは、モービルホイップアンテナ自体では無いということです。 前回の(リアル)グランド(完全導体でも同じ。)に立てたモービルホイップのような短いエレメントでは、通常の垂直アンテナ動作にはなりません。そのため、前回得られたような絶対利得Ga:-12~-14dBiとなることが当たり前だと気づきました。…
Mobile Whip Antenna(6)DuoBand(7/21MHz)動作を再現(試案1):周波数特性(1)7MHz帯
今朝も昨日の宿題を行っていました。結果は、3点接続でも2バンド動作する方法があることにはたどり着けました。ただし、その動作利得は、あまりよくありません。7MHzのGa:-12~13dBi、21MHzだともっと悪く、-14dBi台しか到達できませんでした。さらに検討が必要と思われます。 ※当初の-24dBi~-29dBiから見れば、かなりの改善ではありますが・・・
Mobile Whip Antenna(5)DuoBand(7/21MHz)動作を再現(当ブログ独自試案):両バンドにおける基本特性
今回、かなり苦労したのですが、前回の7MHzバンド動作から7/21MHz両バンドで動作できるアンテナに発展させました。ただ、後に紹介しますが、アンテナの防水被覆を剥した構造を参考としたベースローディングコイルと何らかの接続が3か所ある方式で試すと両バンドの動作が困難であるだけでなく、その利得Gaが(7MHzで)-20dBi以下となって、全く実用にはなりません。 それで、メーカーの手法…
(HDAアンテナ比較)Mobile Whip Antenna(4)MMANAモデル例(7MHz)周波数特性(暫定版)
実はこのMMANAモデルの問題点は、このままでは21MHzでの動作は再現できません。今回の記事の公開時間が遅れているのは、その影響によるものです。 ただ、今回有力なヒントが得られたのですが、今回も時間切れとなってしまい、前回の暫定モデルでの周波数特性を公開します。7MHzでの動作だけを見るとこれでも再現できているはずなのです。 (前回の続き) 以下は、7MHzバンド全…
(HDAアンテナ比較)Mobile Whip Antenna(3)MMANAモデル例
受信のみの比較では、当アンテナのほうが、平均で、ノイズだけのSメータ表示だとS2以上高いノイズレベルを示すのですが、実際の信号強度での比較だと、逆にS2~S3程度HDAアンテナと比べると低い数値となっています。つまり、ノイズ受信レベルが高いのに信号感度は、良くないとの結果となりました。 ただし、全てがそうなのではなく、QSB状況や地域差によって、こちらのアンテナのほうが、逆…
(補足説明)ベクトルの回転(3)rotHの直角座標表示:微小増減分を近似値で求める。
前回の説明の中にあるA,B,C,D各辺上におけるP点より少しだけ、ベクトルHの値が増減している部分の計算を近似値として求める部分が、一番理解できない箇所であると思いました。実は、10年前の自分の知識だと、この部分の理解ができていました。ところが、今回、全く理解できなかったのです。 学生時代なら、微積分授業のなかで、全微分あるいは、偏微分によるテイラー展開などを思い浮かべることができれば、この問題は、簡…
(ベクトル解析復習)ベクトルの回転(3)rotHの直角座標表示
今回のベクトルHの回転(量)を求めるために周回積分の計算を使う方法の説明です。今回は教科書どおりの内容での紹介を先にします。というのは、それでも式の分量が多くて、途中の式の導出などの意味合いを説明すると式の流れが、見通せないと考えました。 (本論) (3)rotHの直角座標での成分表示
HDAアンテナの実測データ(8)MFJ-259Bで28MHz付近を測定
HF帯で最も周波数帯域が広いバンドです。このバンド全体を満足できるか?が興味があるところでした。しかし、このバンドでは、広帯域特性とならず、普通のアンテナ特性と同様の単一の共振周波数でしか同調していません。しかも、その動作は高調波アンテナとして動作していると考えられます。この調査分析は最後に実施しています。 (本論) 1.各周波数における、SWR表示値、R(Ω)、|…
(HDAアンテナ比較)Mobile Whip Antenna(3)ラジアル線
今回は、アンテナのアース側の状態です。 1. ベランダへの直接接続は不可 当初は、ベランダ壁の上面化粧アルミカバーに直接アースを取りましたが、このアルミカバーとベランダ内にある鉄骨とのRF導通が全く無くて、アースとなりませんでした。 2. ベランダ床面への敷設 次にベランダの床面に電線を折り返しで敷設するも、こちらも建物とはRF導通が得られませんでした。 SWRが下がる箇所は7MHz帯にありますが、リ…
(ベクトル解析復習)ベクトルの回転(2)ベクトルの回転の定義
今回の電磁気学とは関係ありませんが、オーディオ関係でリビングのスピーカーの設置形態が、一作日に全ての材料を入手完了できて、予定していたどおりの最終形で完成できました。早速、昨日、試作品から模様替えして音出しできました。試作品でも十分効果がありましたが、もっと伸びしろがあったようで、少し前の設置状態との比較視聴から見ると全く別のスピーカーと置き換えたような感じで鳴っ…
(HDAアンテナ比較)Mobile Whip Antenna(2)ベランダ設置外観
前回、概況にてお知らせしたように、今、MobileWhipアンテナをベランダの洗濯物干し竿の下端に取り付けている様子を写真で公開します。 (本論) 1. Mobile Whip本体 …
前回の電磁気学復習で登場した「ベクトルの回転」に関する数学的な説明になります。また、「線積分」「周回積分」の復習も兼ねています。これらは、すでに、電流から生じる磁界の式、アンペールの法則でも登場しています。 1.3.1 ベクトルの回転 (1) ベクトルの周回積分 「アンペアの周回積分の法則」からの復習です。これをベクトル解析での厳密な式を考えます。まず、ベクトル…
リビング・オーディオ改善:SPインシュレータ(2)金属インシュレータ追加結果
前回予告したように金属インシュレータを木片とSPの間に追加しました。結果は、木片のときのような劇的な変化はありませんでした。 また、金属の響きによる高音域の余韻が付加することもありませんでした。実は、こちらを期待したのですが、それに関しての今回の追加は期待外れとなっています。 ただ、これにより中低音(100Hz~250Hz程度)の響きがかなり大人しくなったので、ダ…
ここ数日、暖かい日があったので、ベランダの洗濯物干し竿をベースとして、HF(7/21MHz共用)Mobileアンテナを仮設置しました。当初、物干竿単体だと21MHzでしか、同調できませんでした。 次に、電線を3本(7m長、8m長、10.5m長)を用意して、ベランダから真下に垂らして、1本ラジアルとしたところ、いずれの電線でも7MHzで共振できました。但し、10.5mは少し長すぎたようで、6.950M…
HDAアンテナのMMANA分析(18)24MHz帯:DirectFeed(2)周波数特性
前回に引き続き、24MHz帯におけるHDAアンテナモデルのMMANA分析です。 本論) 1.給電点インピーダンスZ(R,jX) 24.740MHz…
HDAアンテナのMMANA分析(17)24MHz帯:DirectFeed(1)基本特性
今回は仮想給電点にコンデンサーC=45pFを挿入することで、jX=0の共振点を周波数21.940Hz付近に設定できました。ただし、給電点の抵抗分が50Ωから離れているため、50Ω給電とする場合にはマッチング回路を付加する必要があります。 (本論) 1.アンテナ定義
HDAアンテナの実測データ(7)MFJ-259Bで24MHz付近を測定
前回の21MHzに同調した場合でも24MHzバンドは十分使えるSWR値となっていましたが、今回は24MHzでAT-300のチューナー動作を行った場合でのMFJ-259Bでチューナー経由で測定した結果です。こちらでのチューニングすると付近の周波数に対する広帯域特性となりませんでした。 (本論) 1.各周波数における、SWR表示値、R(Ω)、|jX|(絶対値)(Ω)、RとXによるSWR計算値
(復習)電磁気学(8)伝導電流と変位電流(3)【最終】伝導電流密度Jに関して
今回で電磁気学での電流について完了します。なお、本論だけでは、理解できないと思い、後ろに補足を追加しました。 (3) 伝導電流密度J 導体にその方向の電界成分が作用しますと dV=E・dl dV;電圧(電位の差),dl(エル小文字);導体の微小長さ の大きさの電圧が発生し、電流が流れます。その導体の導電率…
(復習)電磁気学(7)伝導電流と変位電流(2)変位電流の考え方
アンペールの法則にマクスウェルが付け加えた項目が、今回の変位電流項です。この項目を付け加えることにより、あらゆる空間において電流の法則が成り立つことになりました。 ただ、歴史的な変位電流の発見の流れは、そう単純なことではなかったようです。 (アンペールの法則の矛盾) まず、当時の実験装置として、未だ交流発電機は無かったと思います。ですから、前回示した…
(完結)ΔLOOP形ラジアルGPアンテナ地表設置(6)周波数特性:バンド下限周波数でも正常動作可能とするには
今回でGPアンテナのアース側電線形状を従来の単線先端開放から、閉回路(LOOP)とした方式の分析は完了です。 (本論) 1. Z(R,jX)特性
ΔLOOP形ラジアルGPアンテナ地表設置(5)バンド中央値特性:周波数特性改善モデル
前回のΔLOOPラジアルを0.21λ→0.22λとわずか0.4mですが、全長を長くとりました。これにより7MHzバンド下端側のインピーダンスとSWR特性は改善することができました。 (本論) 1.アンテナ定義
新しいアンテナ実験環境整備:事前準備編(1)高所作業用装備を新たに購入
今年に入ってから、少しづつ準備はしてきたところまでを先行公開するものです。というのは、HDAアンテナでは、調整箇所が限定されるためにいろいろな改善することが難しいのです。また、コモン電流の多さから見てもアンテナとして常用できるものではありません。そのために通常の交信に耐える別のアンテナ環境を必要としていました。 本当は、去年の秋までにそれを終える必要があったのですが、こちらもアンテナ設置状況…
今回は、ベクトルの「発散」を利用した電磁気学の電流についてのおさらいです。電気回路による電流とは扱いが異なり、「電流とは、たくさんの電荷の流れ」としてミクロ的になりますが、交流電流とコンデンサの関係を厳密に数式表現していると考えてください。というか、電気回路はこれも元にして、回路計算上簡単に行えるようにしたものです。とくにjωは、今回の∂/∂tを簡単に計算できるた…
(続)ΔLOOP形ラジアルGPアンテナ地表設置(4)周波数特性:バンド下限周波数で動作破綻が判明
7.1MHz付近の周波数では問題なかったのですが、周波数特性を見るために7.1MHzより低い周波数で動作させるとインピーダンス特性が乱れるために動作性能に問題が発生しました。 (本論) 1. Z(R,jX)特性
(続)ΔLOOP形ラジアルGPアンテナ地表設置(3)基本特性:動作可能最小化モデル
今回のテーマは、地表に展開しているΔ形ループ形状の大きさをどこまで小さくできるかのMMANA上の試作です。実際に設置していたループ形状よりも小さくするとどうなるか?が今回の探求目的です。 (本論) 1.アンテナ定義
リビング・オーディオ改善:SPインシュレータ設置からの続編(1)音源再生方式変更
前回の100円木片の効果が素晴らしかったことで、すっかりリビングのオーディオシステムにハマっています。もちろん、2階のメインシステムとの差はありますが、かなり肉薄できているように思います。 それで、今回はメインシステムでは実施していない音源再生方式にトライしました。当初は、音切れが発生して問題があったのですが、PC上の音楽プレーヤの内部設定で、これを回避することができ…
前回やりました「ガウスの法則」は、純粋に電磁気学の物理法則ですが、今回の「ガウスの定理」は、数学分野の公式です。ただ、これを理解するのに電磁額の静電気の電荷による電束の発散が、ちょうど合致しています。 そして、数学的な意味合いとして、3次元の体積積分を2次元の面積積分に次元を落として計算できることを示しています。重要なことは、この体積→表面積に変換して計算しても求…
LPDAアンテナのMMANA分析(4)21MHz~24MHz周波数特性:for HDAアンテナ対比
HDAアンテナの21MHz帯~24MHz帯にかけての周波数特性と対比できるようにMMANAでの分析です。LPDAアンテナとして、最も性能が出やすい周波数帯となっています。というのは、多数あるエレメントの中央部に位置するエレメントが共振する周波数帯だからです。波長的に見ると20mと10mの中央値が15m、周波数でみても14MHzと28MHzの中央値は21MHzになります。 (本論) 1. インピーダンスZ(…
LPDAアンテナのMMANA分析(3)21.200MHz基本特性:for HDAアンテナ対比
MMANAに付属するLPDA(対数周期)アンテナを使って、21MHzから24MHz付近の動作を探ります。するとHDAアンテナと共通する事項がいくつか見つかりました。 HDAアンテナも物理的に複数のLOOPエレメントと垂直エレメントが1点の給電点から電源を供給する方式なので、当然似たような特性となるのかもしれません。 (本論) 1. アンテナ定義
HDAアンテナのMMANA分析(16)21MHz帯:DirectFeed(2)周波数特性
先に公開しました実測結果のように広帯域性になりませんでした。これについては、近い動作とするとLPDAアンテナのMMANAモデルが合致します。それについては、別途公開します。 (本論) 1.給電点インピーダンスZ(R,jX)
HDAアンテナのMMANA分析(11)21MHz帯:DirectFeed(1)基本特性
HDAアンテナ実測から少し時間経過しましたが、MMANAによる分析の結果です。 今回は仮想給電点にコンデンサーC=180pFを挿入することで、jX=0の共振点を周波数21.200MHz付近に設定することとしました。 ただし、給電点の抵抗分が50Ωから離れているため、周波数特性では、マッチング回路を付加する必要があります。今回のところは、180pFコンデンサー追加のみです。 (本論) 1…
(ベクトル解析復習)ベクトルの発散(4)電界と磁界の発散【”発散”を完了】
今回で、ベクトルの発散は完了できます。といっても「ベクトル発散」にかかる細かい部分は、ほとんど端折りました。ですから、疑問点は、正規の電磁気学本をご覧ください。ただ、マクスウェル方程式を理解できる部分は網羅できています。肝心なところだけを理解できていれば、もし、わからない壁に当たるとそれに関する部分だけをその時に勉強するとするスタンスです。
(ベクトル解析復習)ベクトルの発散(3)∇(ナブラ)演算子の定義について
今回、電磁気学で最も登場すると思われる数学の記号∇:ナブラと発音についての説明をします。 ∇は、ベクトルの微分演算子で、ベクトルの微分は、各単位ベクトル方向成分について、それぞれ微分(その成分のみが対象となるため、偏微分)して、それを足し合わせるとそのベクトル量(又は関数)全体を微分したことになることを表現しているだけです。 また、各方向成分ごとにそれを表現す…
ΔLOOP形ラジアルGPアンテナを地表すれすれに設置(2)周波数特性と実際の地面への適用
今回は、周波数特性についての分析です。Δ形ラジアル長がλ/2を1m高に設置したとなるエレベーテッド方式アンテナとの比較です。 (本論) 1. Z(R,jX)特性
(ベクトル解析復習)ベクトルの発散(2)divEの直角座標表示
この電磁気学の見直し編を書くにあたって、数冊の電磁気学本を図書館から借りて読んでいます。ただ、そのレベルはまちまちで、基礎を優しく解説すると基礎理論ばかりで、これの応用の理論が不足です。逆に電磁波等への応用を主とすると基本の理論は、ほとんど省略されてしまいます。一冊の本のページ数の制限から、どうしてもそうならざるを得ない事情だと思っています。ですから、いくつかの記…
ΔLOOP形ラジアルGPアンテナを地表すれすれに設置(1)基本特性と同一大地条件での改善パターン
Δ(Delta)LOOP形状としたラジアル(GP線)を持つGPアンテナに対して、前回の標準タイプの4本ラジアルGPアンテナと同じように地面に極度に近づける動作をMMANAでのシミュレーションです。 なお、過去の実験では、このLOOP線長よりも短かったことにより、非共振タイプのアース線として動作したために今回のモデルとは動作が異なっています。 ここでは、本来ならλ/4長(7MHzでは、高さ1m高…
(ベクトル解析復習)ベクトルの発散(1)ベクトルの発散とは?
今回からベクトル解析の2番目となる「発散」についてです。電磁気学では、静電気のガウスの法則と静磁気のガウス法則あたりしか、見かけませんが、ベクトル量の微分をする点において、理解しやすい計算だと思います。また、∇・A(任意のベクトル)の表示そのものがAの発散量を示すことをおさらいします。 ① ガウスの法則(電場) https://ja.wikipedia…
標準GPアンテナを地表すれすれに設置動作シミュレーション(1)周波数特性と実際の地面への適用
今回は、周波数特性についての分析です。通常のGP長がλ/4(1m高)との比較です。 (本論) 1. Z(R,jX)特性 <…
標準GPアンテナを地表すれすれに設置動作シミュレーション(1)基本特性と同一大地条件での改善パターン
今回は先に通常の4本のラジアル電線の高さを1m以下として、長さをλ/4×0.6とした場合をMMANAで再現してみます。 ただし、MMANA(MiniNEC)の限界は、地上に近くなると正しい給電点インピーダンスを計算できないとなっています。しかし、大地反射の計算は正しくできます。放射パターンが正しいのであれば、アンテナは正常に動作できていると判断します。 (本論) 1.アンテナ定義 …
(ベクトル解析復習)スカラー量で示す勾配(2)gradVの直角座標表示
電磁気学の静電気で習うところの電位V(電磁気学では”φ”)と電界(電磁気学だと”電場”)Eの関係を表すのに必要な基礎数学の部分です。ベクトル解析では、一番わかりやすい部分だと思うのですが、この関係の一般形は、アンテナから生じる電界の計算に使う重要な式 E=-jωμA-∇V を理解するために必須のところです。これはアンテナから生じるあ…
(番外)過去発表記事が掲載の”月刊ファイブナイン”誌のWebリンク【期間限定】
JA1ELY草野編集長の判断にて、過去の月刊ファイブナイン冊子の全巻をWebで無料閲覧が限定期間できます。私の記事が掲載した号をリンクで紹介します。特にWeb版となった以降は、オンラインで読むしかありませんので、雑誌記事完成形としては、これが最後の機会となるかもしれません。 (はじめに) 過去記事の公開にあたってのご挨拶 http://fivenine.com/ (JA5NSN/JO3KRP関連)…
HDAアンテナの実測データ(6)MFJ-259Bで21MHz付近測【広帯域性あり】
当初から21MHz付近のSWR特性は良好でした。一番最初に試したIC-7300M(50w)では、内蔵アンテナチューナを使用しなくてもSWR<1.5を満足していました。 ただ、AT-300の場合はアンテナチューナをスルーにはできませんので、21.200MHzでチューンした状態での動作としています。 (本論) 1.各周波数における、SWR表示値、R(Ω)、|jX|(絶対値)(Ω)、RとXによるSWR計算値
(ベクトル解析復習)スカラー量で示す勾配(1)「gradV」または「∇V」表現
前回までで、数学のベクトル基礎は完了できています。ここからは、ベクトル解析学での取り扱いになります。ですから、数学ではありますが、その式の意味は、物理的に意味をもつ式を構成しています。ここからは、その事例として、電磁気学に即した内容としていきます。なお、∇(ナブラと呼びます。)記号を先に登場させましたが、これについては、後にきちんと定義を説明します。ここでは、数式…
オーディオSPシステムへ天然木廉価インシュレーター(総額¥500)にて音質改善!
久しぶりのオーディオネタとなります。実は、計画はもっと前から準備していて、また、それに必要な材料も入手していたのですが、なかなか今回の改良へ着手する気になれませんでした。というのは、大した効果は得られないだろうと思っていたのと、根本的な問題は、スピーカー(以下、SP)の性能自体の問題なのだろうと勝手に決めつけていました。というのは、今回の対象SPは、2本ペアで約2.5万円…
地線がLOOP形状のGPアンテナとの比較するためのλ/4長地線×4本の標準タイプのGPアンテナの周波数特性を同条件の大地状態でMMANAで分析します。 (本論) 1. Z(R,jX)特性 マッチング…
ベクトルの計算で最も面倒な計算がこの「外積(ベクトル積)」です。そして、一番役立つツールでもあります。電磁気学の計算は、この外積を活用できるか否かにかかっているといっても過言ではありません。それだけにここは絶対に外せない部分です。できることなら、数学の「行列式」に関する式の分解計算部分を高校数学本でおさらいをお願いします。 今後のアンテナ理論でも出てきます。なぜなら、変位電流から発生する磁界…
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今回は、HFC-721改造モデルに対する7MHz帯における周波数特性です。コイルQ:250まで高めたことにより、低SWR帯域幅が狭くなることが弱点となっています。これから判りますように波長に比べて短いエレメントのアンテナでは、コイルのQを上げて動作利得を追求するとその運用できる帯域がどんどん狭くなっていきます。1.43m長のエレメントだとコイルQ:250はオーバースペックで、メーカー製のQ:10…
今回は、HFC-721のように二つのコイルに電流が流れた場合の相互の誘導起電力についてです。 (本論) 二つの回路に同時に電流が流れている場合、回路1の全磁束鎖交数N1は、I1によって生じるN11とI2によって生じるN12との和になりますから、 N1=N11+N12 =L1 I1+M I2 ....(5.34) 同様に回路2については、 N2=N22+N21 =L2 I2+M I1 ....(5.35) したがっ…
昨日、たまたま7MHzでJA3XPO/3(京都府内)との交信が、ALL-JAコンテスト内(CW)だったので、その後、コンテスト参加局との交信を続けてしまいました。その後、14MHzにQSYしたところ、全国的に開け始めたところだったので、初めて、HDAアンテナの14MHz実力を試すことができました。 これに気を良くして、夜間の最終時間には、3.5MHz(CW)でも参加したところ、HDAアンテナでも、以前の自宅設…
昨日、土曜日の午後1時~午後3時までの7MHz・SSBで、大阪万博記念局8K3EXPOが運用しておりました。今回は傍受だけです。前半は、体験運用とのことで、アマチュア資格を持たない方とのオペレーター変更するため、1局あたりの効率はよくありませんでしたが、その様子を全国的に周知できたことは、大変貴重な交信だったと思います。 ※熟練オペレーターよりも素人さ…
今回のHFC-721アンテナに係る記事は、この改造モデルの各特性で最後とします。 先日から、HDAアンテナ比較として、全長約2.0mのステンレスエレメントの基部に7MHz単独のベースローディングとした、巻き数の少ないコイルに変更しました。まだ、特性は測定していませんが、少なくともHFC-721よりは、SWR帯域が広くなっているようには思います。 (本論) 1. アンテナ定義 各コイ…
この件はモービルアンテナの前置きで記入しようと考えたのですが、モービルアンテナで交信できたと勘違いされる場合もあるのでは?と考えて別記事としました。ただ、交信のきっかけは、モービルアンテナの改造ネタからの別のモービルアンテナでの実験からだったのは明記します。 (本論) 1. 日時 2025年4月24日 午後3時40分頃 2. 交信相手 大阪万博記念局 8K3EXPO 大阪…
隣接するコイル間に発生する相互誘導の理論の続きです。変圧トランスにおける一次側と二次側の間やアンテナコイルにおけるアンテナ側コイルと同調用コイル間との結合が、今回の理論に該当します。 (本論) N21=M21 I1 ....(5.27) N12=M12 I2 ....(5.28) 式(5.27)、(5.28)によりますと 「二つの回路の間の相互インダクタンスは一方の回路に1Aの定常電流を流したとき、他…
以前に計算したコイルQ:250に対する基部のL形マッチング回路を使わないときの7MHzと21MHzの基本性能表データをそのままMMANAモデル(いわゆる"たたき台”)とした場合の観察です。 (本論) 1. 一覧表にあるQ:250にある各計算値の抜粋
前回、当初(HFC-721モデルと同じ)C直列形でイメージ図を描いていたのですが、実際にMMANA計算をすると7MHz側で問題が発覚しました。そのため、C並列形に公開途中で変更しています。これについての補足説明です。 (本論) 1. C直列形マッチング回路の場合 MMANAのオプションにあるLCマッチング回路での計算は、次のとおりでした。
今回からHFC-721とは別に、そのコイル形状を改造することで、その利得をどこまでアップできるかの試行モデルです。但し、現実的なモデルとするため、コイルのQは250程度としています。これだとサンプル写真のような、コイル径が大きく、かつ、巻き線間隔をとることにより、コイルのQを高くする方法です。 1. 回路概要
今回の特別編の主テーマが、”相互誘導”です。これによって、コイル単独動作以上のインダクタンスを得て、HFC-721方式の先端エレメント共用方式の場合には7MHzの延長コイルや21MHzバイパス経路における7MHz信号の阻止が単独動作に比べると小型のコイルで実現可能になっているのだろうと推察しています。 (本論)
最後は21MHzの周波数特性です。こちらもモービルホイップ側に21MHzの独立したマッチング回路がありません。そのため、今回はSWR<1.5以内に収めることができませんでした。実際のHFC-721アンテナでは、SWR≒1.0がきっちりと確認できます。ですから、7MHzのマッチング条件を少し外して、21MHzとの折り合いできる値としているのかもしれません。下記の比較例だとSWR<1.5は比較不可としました。た…
21MHzの基本性能です。7MHzと違い、モービルアンテナエレメント側には、このバンド単独の調整箇所がありません。ですから、7MHzで調整後は、全て無調整により得られたままの性能となっています。しかし、絶対利得Ga:3dBi以上が得られていますから、垂直アンテナとしての動作は合格点となっています。 (本論) 1. アンテナ定義 7MHzと同様に著作権の関係で省略します。 2. アン…
自己インダクタンスには、空芯のコイル(ソレノイド)と鉄心等のコア材を用いた場合とがありますが、ここでは、モービルアンテナの延長コイルとしての代表となるソレノイドでの関係が、主な説明になります。通常、コイルの自己インダクタンスと言えば、このような空芯コイルを基本に考えます。 (本論) ある回路に流れる定常電流Iがつくる磁界の大きさHは、”ビオ・サバールの法則”によりますとIに比例します。また…
今回は、HFC-721の実モデルに対する7MHz帯における周波数特性です。特に帯域幅が計算表どおり(=実測値とも合致)に取れているか?が評価基準となっています。 (本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別)
このHFC-721アンテナのMMANA実モデル化は、今回最初に示す”設計用計算一覧表”から決定しました。そして、その性能を探ります。 なお、実物のアンテナのコイルやコンデンサーの値を測定して、それを使っているわけではありません。ですから、メーカー数値とは必ずしも一致しません。ただ、各部の寸法は、どうしてもメーカー数値によく似た値となってしまいます。 よって、HFC-721の定…
今回は、設計指標とするパラメータがQ値であることを明示しました。前回表と今回表は一体です。前回表もQ値による変化を計算したものです。 今回、コイル群(とその回路全体)のQの値によって、計算結果がどう変化するかを見ています。帯域幅の単位はKHz、相対利得は単位dBdで、自由空間でのDPとの利得差を示します。ですから、付近の地面反射には影響されません。純粋にQとSWRや利得との…
今回は、あるパラメータを変更するとMMANA計算により求めたアンテナ性能はどうなったか?を一覧表として掲載します。左欄には、その可変項目はあるのですが、今回は未だ伏せておくことにしました。 しかし、このパラメータがわからないとアンテナ設計、特に利得と低SWRが得られる周波数帯域幅は決定できません。それから、アンテナ設計をしたことがある方ならこのパラメータが何であるかを…
メーカー製アンテナのMMANAモデル化において、今回初めて登場した”相互誘導”に関する電磁気学での分析です。仮説が正しいかをこちらで検証したいと考えて、久しぶりに「電磁気学本」を引っ張り出してきました。 学生向けの電磁気学という視点だとあまり重点としていないのかもしれませんが、昔の無線技術においては、結構重視されていたように思います。例えば、IFT(中間周波数トランス)…
最後に21MHzの周波数特性を採り上げます。残念ながら、モービルホイップ側に21MHzの独立したマッチング回路がありません。ですから、だいたいのところまでは、アンテナ全体で調整できますが、きっちりと50+j0Ωに合わすことはできません。そこで、前回説明したようにラジアル側での長さ微調整を行って、SWR<1.5領域を確保しています。 (本論) 1 インピーダンスZ(RとjX別)
手持ちにある昔の純アナログ方式の無線機の場合の送信部におけるIMDの測定です。 特性的には、「(4)アマチュア無線機の送信部IMDを実測」機種とよく似た特性となっています。 その理由は具体的機種名をみればわかります。どちらも同じ設計に基づいての機種の生産が続いていることが判明します。送信部はもうこの機種時期に完成されたとも言えます。 4-1 他のメーカ代製事例として無線機の送信部IMD トランシーバー型無…
今回紹介するのは、現自宅にあるオーディオシステムで一番気に入っている装置たちです。また、設置環境も一番良い状態にセッティングしています。 1.環境 10畳相当の洋室の長辺側を左右スピーカー設置としています。スピーカー後面と後ろ側壁は、約25cmと理想から見ると距離は取れていませんが、逆に両側の壁からは左右対称で150cm以上取れているため、低域の盛り上りはありません。 …
初期の頃の業務ソフト開発の様子を紹介します。但し、仕事はあくまで、オンラインシステム関連業務であって、ソフト開発は、その仕事で必要な資料作成のためです。ですから、業務ソフト開発は業務の合間を縫ってのことだった。また、当番による宿直中での時間を使ってのことでもあった。当然、宿直中もそれの業務はありますから、その分は、結局、仮眠時間を削るしかありませんでした。 …
青年団活動について、現時点での和歌山市役所での公文書で判る資料は https://www.city.wakayama.wakayama.jp/_res/projects/default_project/_page_/001/018/241/666.pdf からで、 >市内の青少年育成団体および青年団への補助事業であり、各団体とも本市の青少年の健全育成に貢献している。 どの団体も目的は青少年の健全育成であり、短期間で成果が見える事…
インバンド受信でのIMD高調波が多く発生する場合の事例です。ただ、このような受信仕様は、このメーカーの設計者が意図的にしているように思います。それは、AGCとの絡みからです。AGCで受信信号にコンプレッションが働くようにしているためです。ただ、その反面、IMDでの高調波発生は避けられない状態となっていると推察しています。 ※最後に紹介した過…
S君とは話し合い結果、恋人ペアを解消したTさんのその後の物語となっています。実は、K君とYさんのカップルよりもTさんと新たに知り合った方とのほうが、結婚は早かったのです。 その二人の仲を取り持ったのは私です。それは、Tさんからその方への仲介を真剣にお願いされてのことからですが・・・。 (本論) 1.相手男性の紹介 その方とは、何度か私と仕事を一緒にしたAさん(…
職場におけるOA化の波がやってきた初期の頃の話です。県下の職域全体では、NECのN5200系オフコンとNECの業務用ワープロ機がこれよりも少し遅れた時期から採用されることになるのですが、当職場だけは、導入時期が他所よりは早かった反面、主業務オンラインシステムが松下通信工業だった関係で、当初は、松下電器製オペレート7000オフコンが採用されたのです。 これは独自仕様で、COBOLやBAS…
今回は、受信部におけるIMD値、それも条件が一番厳しい、全てのフィルタの通過範囲内となるインバンドでのIMD測定です。これが一番受信機の基本性能を表すと当時では評価されていました。 これは、現在のSRDタイプの受信部でも厳しい条件だと思えます。その根拠として、SRDであっても高級機のフロントエンド部には、厳重な同調機構いわゆるプリセレクタが無くすことができていません。また、…
前回の一人っ子美人からの連想です。(青春物語#5)での変則な(イレギュラー)デートをしたことを思い出しました。 (本論) albumの君#3の彼女と別れた後の間近にK君のお相手だったYさんと二人きりで喫茶店でお会いしたのです。その頃、K君とYさんの交際は、止まっていた時期だろうと思います。ですから、Yさんは私とは浮気的に会ったのではありません。 理由は2つあると思い…
ここからは、実際の無線機におけるIMD測定した結果です。測定機器は、JA3QPC局(森西OM)の協力を得て、彼が制作した自作RF2トーン発生器(校正済み)と何台か所有するスペクトラムアナライザー(以下、スペアナ)をその時の状況によって、使い分けしての測定となっています。 1.無線機の送信部IMD トランシーバー型無線機の送信部IMDを測定しました。 具体的機種は、YAESU FT100…
今回の部分は、HP記事の見出し部分なので、具体的なグラフは次回以降となります。ただ、以前は機種名は伏せていましたが、現時点で判っている機種名は、今回公開する予定です。 3 IMD測定結果の実例 (1) 送信IMDの紹介 見本として送信機の出力レベルで見たものです。 送信機は、この第三高調波のレベル(第三次混変調積)が指標となります。 概ね40dB以上であれば…
前回紹介した青年団や趣味(軟式テニス)クラブに入会したからといって、すぐに希望の女性と知り合うことはありません。まず、どちらもそこのメンバーたちと馴染むことが先決でした。その間は、特定の女子への接触はありません。ただ、テニスクラブには、中学生時代の皆のアイドルだった女子がいたことが今回の物語テーマです。 (本論) 今回出会った方は私との恋愛関係ではありま…
昨日のNHKクローズアップ現代での土地問題は、まさしく、昨年までの私家の状況だった。しかも、本年度(令和6年度)4月1日から相続による土地登記は法律で義務化となっています。 詳しくは、 “相続したくない土地”が続出! 所有者不明土地の波紋 https://www.nhk.or.jp/gendai/articles/4894/ で、近日中にダイジェスト版が公表される予定です。 若しくは、見逃し配信でも確認できます。 相続登記の義務化への説明 h…
この測定には、低周波における周波数スペクトラム表示ができるFFT(PCのソフトWaveSpectraで対応可)とRF周波数でのツート-ン発生器が必要です。 (参考) WaveSpectra 以下のサイトからのリンクを辿ることで両ソフトのダウンロードができます。(2024/04/10確認済) https://web.archive.org/web/20171105052121/http://efu.jp.net/ RFツートーン発生器 トロイダル・コア活用…
青春物語#5とalbumの君#3は、ほぼ同時進行している最中ですが、書いている本人が一番苦しかった時期のことを思い出すこととなって、どうしても精神的に気持ちが暗いのです。よって、この#5物語と#3彼女のところは、一旦お休みとして、その後の時代へと進むことにしました。 (本論) 物語#5の終焉を迎えたその後、私個人は、物語#5の関係者たちと自分自身の恋愛関係で接触する…
今回から始めるのは、過去の「JA5NSNのむせんサロン」HPで公開していた、無線機の送信IMDや受信IMDに関する実測値とそれに対しての私的分析意見です。 なお、最近のSDR方式無線機では、このIMD特性部分がどうなっているか?測定環境が無いために判っておりません。皆さんの追試を期待します。 (本論) 1 受信IMDと送信IMDは、無線機購入時における選択基準 交信しているう…
農地法が昨年度(令和5年度)に変わり、所持していた農地全てを処分できたことは 農地処分(売却)への私的問題解決と別宅アマチュア無線局廃止との関連 https://jo3krp2.seesaa.net/article/502992976.html で述べたとおりです。 この農地処分に当たっては、まだ問題がありました。今回はそれについて述べたいと思います。 それは、【墓じまい】問題です。こちらも世間的にはいろいろと…
私は、現地(湯浅町)のシステム変更に立ち会うことができませんでした。和歌山市のセンター側に残って、万一の時にサポートする側となりました。というのは、今回の設定結果を検討して解決できるのは、私のみだったからです。そのような者が現場に行くわけにはいかなかったのです。 (本論) (1)システム変更の現場 本来なら影響を最小限とするために深夜の切替が通常なのですが、…
今回の物語は、TさんとS君、I君とその彼女の別れがテーマです。この2カップルの別れがあったために、この海水浴場でのグループ参加メンバーが入れ替わったと思います。 (本論) TさんとS君の別れは、意外な展開でした。それまで、二人の交際は順調だったと私は思っていたからです。ですが、二人の目指していた将来は、お互いに違っていて、どちらもその考えを相手に合わせて妥協す…
これは、今から思えば、上司からの二人に対する警告だったと解釈しています。周りの職員らは、本人たちが意識している以上に二人の男女関係に気付いていることの証だったと今はそう考えています。 (本論) 午前中の仕事が片付いたとき、ちょうどお昼時期となったことで、上司から私達2人を誘って、あるレストランで食事をごちそうになりました。 メインの食事が終わり、コーヒ…