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地表ラジアル履歴(2-2-3)CV-48アンテナ分析 for 3.8MHz
今回は、7MHzと同じMMANAモデル・データをそのままで3.8MHzに周波数変更した場合の動作です。トラップコイルのデータ再現がきちんとできていれば、何の修正もなく、2バンド動作を再現できます。 (本論) 1.3.800MHzの動作(延長コイル動作) (1) アンテナ形状と電流分布
今回のモデルは、自宅アンテナとして欲しい性能ではありません。たまたま、いろいろなアンテナをMMANAで試行錯誤している中で見つけた面白い(失敗作?)アンテナだったので紹介することにしました。 1.アンテナ定義
(余談-2)地表ラジアル履歴(2-2-2)CV-48アンテナのMMANA分析 for 7.050MHz
過去にCV-48をMMANAでモデル化していました。そのデータは、まだ残っていました。それを公開します。ただし、各寸法とトラップコイルのデータは、紹介できません。それは、クリエイト社のCopyrightの触れる怖れがあるからです。 なお、トラップコイルは、分解して、LとCの値を測定したわけではありません。トラップコイル部分をディップメータを使い、その共振周波数を調査して、それのL/C組…
自宅HDAモデルの改造ヒントとして、高さが低い水平DPの分析をしています。今回は、地上高での違いを検討してみました。ただし、都会の大地ではなく、真上方向への地面反射が良好な「ラジアル設置」を有効利用できる方法としての考えからです。 過去の標準設置モデルがオリジナルです。当時は、地面反射はまったく頭にありません。そのため、できるだけ高くを目標でした。地面より高ければ…
House-Drive_Antenna 10.13MHzで生じるAT-300出力端子位置までのインピーダンス変換仮説
前回のアンテナの実動作では、AT300の位置(給電位置M点とします。)では、Zin=R±jX(Ω)が、MMANAの示す値の電圧給電となっていないことの説明をするため、仮説を用意しました。 1.アンテナの給電位置=TVステー線固定金具とアース点=窓端に接続した電線間のアンテナとしての給電位置(給電点Aとします。)をMMANAで計算した場合
(その2)竹竿と電線で作成するフルサイズ2eleYAGI(10MHz)アンテナ
前回の10MHz比較アンテナの”おまけ”として、今回は10MHz用ワイヤー2エレメントYAGIアンテナの紹介です。 1.設計主旨 高さ6mと移動運用でも利用できるスケールモデルとしました。高さは低いですが、国内を中心に中距離DXにも対応できるモデルです。 但し、今回モデルは、エレメント間隔0.1λとしましたので、相対利得は7MHzよりは良いのですが、F/Bは少し劣ります。ですが、…
(比較)水平DP_10.130MHz_6mH_1.2㎜Wireモデルで検証
前回の自宅House Drive Antenna(以下、HDA)との比較のため、10MHzの銅線ワイヤーモデルを用意しました。地上高は、実際の給電点の高さを目安として、6mHとしています。10MHzの国内向けとしては、λ/4=7mですので、少し低いアンテナになります。 1.アンテナ定義
HouseDrive_Antenna for 10.13MHz(1.45倍Freq)実動作とMMANA検証
本日、午後11時45分(正午前)10.128MHz付近にバンド変更すると偶然にも国内が開けていることが判明、7MHz同調のままだと弱く入感だったのですが、AT-300の同調をとると俄然、電波が強く入感しました。 1エリアの特別局8J1Z/1(JCC-1105)がCQを出していたので、10Wで呼んだところ、即応答がありました。この時の交信レポートは、互いに599を送っています。 AT-300が10MHzだと、どのような…
HouseDriveModelをMMANA化#3-(4)アース抵抗増減VS放射パターン特性変化【完結】
前回の完結編です。まず、以前に紹介した建物基礎のアース抵抗についての紹介は、 ① 建物アース考(4)軽量鉄骨系支柱と 基礎コンクリート内部の鉄筋との 電気的特性の実地調査 https://jo3krp2.seesaa.net/article/504490747.html ② 建物アース考(6) 布基礎コンクリートの導電性に関する補足 https://jo3krp2.seesaa.net/article/504606990.html …
自宅HouseDriveModelをMMANA化#3-(3)建物基礎アース抵抗増加と放射パターン変化
本日朝8時過ぎに、10Watts CWでの交信実績が初めて得られました、アンテナ指向性から見ると弱い方向になるJA2エリアの沿岸地域に対して、His579-My559とギリギリの交信ではありますが、コールとレポート交換は完全です。一応アンテナ動作は、しているようです。 ※送信時の問題はTS-850とAT-300間の同軸ケーブル上のコモン電流の多さです。10Wまでパ…
(番外)竹竿と電線で簡単に作成できる7MHzフルサイズ2eleYAGIアンテナ
前回の12mH水平DPをちょっとだけ、改良すると面白いアンテナとなりました。自宅アンテナとは無縁ですが、田舎の田圃や畑地のちょっとしたスペースがあれば、簡単に組みあがるアンテナとして紹介します。 なお、2eleYAGIだと導波器タイプでのほうが性能が出やすいのですが、その性能を出そうとするとエレメント間隔と各エレメント長の調整の細かい作業が面倒です。今回は利得性能Gaは控えめ…
前回の(鉄柱)垂直アンテナを目標とした場合では、実際に行った受信状況だけでも国内向けアンテナとして不適合となりました。それで目標アンテナを変更しています。 国内向けとしては、水平系、その一番シンプルなかたちがダイポール(DP)アンテナです。7MHzバンドでは、過去に一番多く使用してきたのは、この水平DPです。その経験則から言いますと、国内向けのアンテナとして、最適なモデルは、地上高12mに設置した水平D…
自宅HouseDriveModelをMMANA化#3-(2)周波数特性と実際の受信状態で検証
このアンテナを実地検証するためにTS-850S(50Watts)とAT-300を設置しました。FT-1011でも内部チューナーでこのアンテナは動作できるのですが、自宅環境でFT-1011を使うことは少なかったので、受信感触がよく判りません。 以前の自宅のLW(7-3.5-1.8MHz)で長年使用していたのは、今回のTS850S+AT-300だったからです。しかし、それも2018年9月(台風で損壊)までになりますから、それも当時…
(原案)自宅House-Drive AnntenaをMMANAモデル化(#3)【λ/4Vert性能超】
高利得モデルを狙ったわけではありません。初回から前回の垂直アンテナよりも絶対利得Gaは超えていました。ですから#3モデルは、各部材の見直しをかけて、より悪い条件となるように設定したものです。それでも、合格ラインと判断していました、Ga=3.0dBi以上をクリアできました。 1.アンテナ定義
(目標設定)鉄パイプで作る7MHzλ/4垂直接地型アンテナ【絶対利得Gaの大地条件別対比】
今回の自宅アンテナの動作目標とする条件を決定するための予備調査です。通常の銅線ワイヤあるいは、アルミパイプを想定するのではなく、建物支柱となる鉄でパイプ形状としたアンテナ素材で動作できる限界点を知るために行うものです。 このアンテナよりも動作利得Gaが得られたならば、建物自体がアンテナとして動作することを証明できたと判断します。 1.アンテナ定義
(判明)「幻」アンテナが高利得の理由:MMANAの問題点とその修正モデル
前回まで3回にわたり、検証した自宅の高利得モデルですが、やはり現実には「幻」だったとの結論を得ました。 まず、それを修正後のモデルで示します。 (本論) 1.修正済み自宅の仮モデル ※本当は、もう1組のループを加えないと本当の自宅モデルとはなりません。その前段階モデルへの修正です。 (1) アンテナ定義
現実とは異なるモデルなので、詳しい解析をしても仕方がないのですが、高利得結果が得られる理由だけは知りたいので、その分析に挑戦しています。 その鍵となるのが、今回の電流分布とみても良いのでは? 2.アンテナ形状と電流分布 (1) 正面から見た図
幻の高利得アンテナ(2)前回の訂正&更なる利得UP再現:Ga=20dBi超(電力比100倍以上)
まず、前回モデルの大きな間違いは、高利得で低放射角に放射できるのは、垂直偏波成分だったことです。それによる前回の記事訂正は既に行いました。 (再現失敗作?)自宅アンテナモデルの幻バージョン: 絶対利得16dBiに到達か!★一部記載誤りで訂正★ https://jo3krp2.seesaa.net/article/504895503.html 次に、主ビームが垂直偏波…
(再現失敗作?)自宅アンテナモデルの幻バージョン:絶対利得16dbiに到達か!
このモデルは、TVステー支線止め金具が支持部の部分にて薄鋼板でループ状に通電していることが判明するまえのTVステー線だけでアンテナとなっているモデルでのシミュレーション結果です。 このモデルで動作できれば、もうタワーへ高利得アンテナを載せる必要は無いと言えるようなアンテナです。しかし、何故、このような高利得となるのか?その理由が説明不能な不思議なアンテナモデルであり…
建物アース考(7)建物支柱と水平梁のMMANAワイヤ適合(鉄材)形状と大きさは?
今回のテーマは、 アンテナ展開(7)自宅アンテナ・諸々の検討事項(中間報告) https://jo3krp2.seesaa.net/article/504842311.html の後段で問題提起とした、 「建物の壁を支える縦柱と水平梁のH鋼とは、工事現場における現物同士の対比比較だと、それらの大きさ規模が違っていて、今までのモデルだとどちらも50㎜口径の鉄パイプで摸倣していましたが、水平梁だとその倍の100㎜口径の鉄…
AWXアンテナ分析(5)_2.3倍波(一辺0.567λ長):85.1MHz対応改良モデル(2)【水平パターン・ベスト】
2倍波と元の3倍波の途中の大きさモデルに「これぞ、AWXアンテナ」と言えるモデルが存在するのでは?と試行錯誤を続けた結果、一応納得ができるモデルに到達できたと思います。 ※細かい部分を微調整で、2.5倍波よりもパターンのきれいさでこちらのベストモデルとしました。 2.5倍波の場合、21.15m高リアルグ…
AWXアンテナ分析(4)_2倍波(0.5λ長):85.1MHz対応改良モデル(1)
前回の実際の受信アンテナのモデルは最大利得を狙ったもので、メインローブの分割には無頓着でした。当時は、このようなシミュレーションは、何もできませんでした。ですから、放射パターンの形は全くわかっていなかったと思います。 もし、今もう一度作成するとすれば、最大利得も大切ですが、それ以上に水平面/垂直面の主ローブの形を重視します。すなわち主ローブが1つだけの枝分かれ分割…
AWXアンテナ分析(3) 3倍高調波励振:85.1MHz付近受信専用アンテナ動作
なぜ、昔からAWXが「高利得アンテナ」だとアマチュア無線界で評価されているのか?は、この3倍高調波励振動作を指しているのかもしれません。 ただ、都市伝説的なところも否めません。というのは、DP,LW,ZEPP,果ては、スローパーアンテナですら、3倍高調波励振すると高利得が得られると過去のCQ誌記事でのアンテナ製作・使用レポート等において、堂々?と公表されていることが、その要因でも…
アンテナエレメントがAWX形状の場合、最大の特長と言える動作周波数の広帯域特性を検証しています。当時の業務通信の1つの放射器には、この広帯域動作が重要でした。これらをたくさん組み合わせることで広帯域特性を維持しながら、高利得アンテナとすることができたからです。 また、CQ誌アンテナハンドブックでは、300Ω(ネット情報だと200Ω)当たりの給電点インピーダンスとしています…
AWXアンテナの実態をネット情報で探るも、詳しい解説されている情報が見当たりません。V,UHF(144/430MHz)共用アンテナとして利用している模様ですが、そのデータ解析の詳細は公開されておりません。 (未確認情報) AWXアンテナの歴史的使用例に関してもネット情報では、よく判りません。過去の何かの資料の記憶だけですが、元々は、海外向けHF帯固定通信用のアンテナ群(カーテ…
自作アンテナのルーツ(4)補足編;MMANAによる21MHz,2eleYAGIアンテナ再現
自作ルーツ(4)で紹介したアンテナをMMANAで再現しました。すると実際のものよりもSWRが良い条件での動作確認となりました。同じようなアンテナを作成するのであれば、今回のMMANAデータモデルを推奨します。 ※エレメント間隔は1.43mと同じですが、放射器=6.94(6.79)m、導波器=6.54(6.45)mと少し長くしたほうが良いとの計算結果です。 …
水平CQ_ANT(4)中央給電6mH:自由空間内の単一反射モデルで検証
水平CQアンテナに大地反射を仮想するエレメントを追加して、自由空間での大地反射を模倣できる、いろいろなモデルでの検討を行ったのですが、残念ながらリアル大地条件までの利得を得るモデルは実現できませんでした。 しかし、大地反射の良否に関しての常識的なDPやLOOPで生じる反射とは異なる結果となることの傾向を探ることは、今回のモデルでも達成できたと思っています。 今…
水平LOOP(3)中央給電6mH&3mH検証~水平CQ大地特性解明のため事前調査と判る仮説理論
前回の水平CQ(アンテナ)の特異特性が、LOOP形状によるものでは無いことの証明です。加えて、地面高さの影響でも無いことを検証するため、3mHの単独LOOP動作も検証しました。 そして、今回の結果から、水平CQアンテナの特異特性の合理的説明できる仮説を導きだしています。 (本論) 1.共通事項 水平CQと同じ大地条件となるA:Bでの対象比較 A. 大地条件:都会地(誘電率5…
水平CQ_ANTの中央給電6mH・反射器3mHモデル(再検証)(3)ワイヤーが銅線の場合
前回提示した問題点(2)に対しての検証になります。ここでは、水平DPと同じ素材の銅線(但し、1㎜半径)とします。 なお、銅線を比較用DPと同じ太さとしていないのは、実際の設計では、4㎜口径は線自体が重すぎてLOOP形状に張るのは、現実的ではないので、最もよく使われる2㎜口径(半径1.0㎜)にしました。ですから、今回のモデルは、検証用だけでなく、実際に実用化できるモデルとして設計を…
M.F.A.Model(5)水平CQ_ANT(2)中央給電(再検証)(2)水平DP補足;真上放射Ga=3.65dBiの求めかた
前回水平CQモデルの結果数値は正しいと判ったのですが、その根拠となる数値を図示していないことから、もう一度扱うこととしました。また、前回の疑問点だったゲインGaと大地状態との相関が、水平DPと今回の水平CQでは、逆転していることの回答(仮説)を追加しています。 全てを一記事内で書くと互いに絡み合う内容であるため、反って問題点が、ぼやけてしまうように思いました。そこで、各…
前回記事の訂正として、最終的に書いた内容に誤りがないか?を検証したものです。結果的に一番最初の記事の数値は全て正しかったことの裏付け資料です。 (新たな疑問) ところが、この結果を見ると水平LOOPと水平DPの場合では、 ①大地が都会地(誘電率5、導電率1mS/m) ②大地が都会地(誘電率5、導電率1mS/m)に加え、直下の大地だけの改善となる5m×12本のラジアルアース[…
Metal_Frame_Architecture_model(4)二階と一階梁で成すHorizontal-CQ_ANTENA(1)二階一辺中央給電
今回は、1階の梁で構成している高さ3.0m位置の水平ループを追加して、それらが独立動作した場合で考えてみます。ただ、現実には、縦の支柱構造があるために独立動作はできません。あくまで、構造を単純化しての基本関係を洗い出しています。 (留意事項) 今回から、梁は50φ鉄パイプ構造としてMMANAの条件に加えました。しかし、実際の構造は、…
自宅アンテナ設計(1)7MHz単一バンドアンテナ:逆L形で実現するスローパー
(はじめに) 将来は、アンテナエレメント先端にコイルと延長エレメントを追加で、2バンド、3バンド対応とできるかもしれませんが、最初に重きを置くのは、7MHzだけの運用です。なぜなら、一年を通して、日中に国内全国規模で交信可能なのは、このバンドにおいて他にはありません。 本来、7MHzバンドは、秋~冬~春季は、日暮れから明方までの夜時間帯は全世界相手のDXバンドですが、今回の目的は、国内相手の安定した交…
自宅アンテナ設計での建物アースをMMANAでモデル化検証(2)GPモデル適用
MMANAにて、本番で使える自宅アンテナ設計をしたいのですが、適合できる建物アース側のモデル化を試行中です。 というのは、一番最初に考えた地面から4本柱を建てて、その上部4か所で接合する建物単純化モデルでは、アース側の動作を再現できていないような気がしているのです。 そこで、今回は、仮に張ったカウンターポイズをGPアンテナのラジエーターと見なし、2本の仮想GP地線があるモデルで試しています。 (ア…
釣り竿(テーパ-)式【導波/反射】八木・根元給電(3)LCマッチング回路設計【完結】
昨日の自宅改修工事のやり直しは無事終了しました。アマチュア無線用アンテナの整備はここからが本番です。ただ、今年の夏場の日中はとても暑く、昨日の工事立ち合いだけでも体重が70㎏→68.5kgと水分量だけの減少なのでしょうけれど、減少したのは良かったのですが、かなりへばりました。それでアンテナ整備計画は、しばらく体調の様子を見てから実行することとしました。 余談です…
釣り竿(テーパ-)式【導波/反射】八木・根元給電(2)反射器動作(2)周波数特性
前回の導波器→反射器としてときのSWR、R&jX、Ga、F/B比、指向性パターン別の周波数特性の観測です。ここでは、特に調整は何も行っておりません。ですから、導波器の設計時において、反射器動作とするとどうかを導波器エレメント基部に0.85μHコイルを入れた場合と両方を比べながら設計するしか方法はありません。ただ、今回はそこまで本格的な設計をしていません。なすがままの反射器動作は’お…
釣り竿(テーパ-)式【導波/反射】八木・根元給電(1)導波器を反射器として動作
導波器エレメントの根元に小さなコイル(0.8~0.9μH前後)をアース間に挿入しますと共振周波数が低くなって、反射器として動作させることができます。今回目指しているのは、放射器側の同調切替無しで7.0~7.2MHzで反射器として動作するモデルです。したがって、給電点インピーダンスをできるだけ、導波器側に近い数値に持っていきたいのです。 ただ、今回設計して分ったことは、R,jXだけ…
インピーダンス計が頼りにならないので、MMANAによる勝手なモデルで検討することにしました。ところが、IC-7300のSWR指示も怪しいことが判明しました。 (本論) 昔の通過型SWR計(SWR-200型)はあるのですが、5W程度では電力が足らず測定できません。古いFT-1011を引っ張り出して、そのSWR指示を確認すると3<SWR<5程度の表示となりました。これでも、内蔵チューナーは、50Ωに整…
釣り竿(テーパ-)式【導波】八木・根元給電(2)導波器での各周波数特性
自宅の建物アース回路を実際に試すまでは、考えてもいなかった結果となり、その報告を優先したので、こちらの記事が遅くなりました。 MMANAシミュレーション結果とアンテナインピーダンス計の測定数値結果は一致していたため、当然そのような動作となると納得していたのに、実際に無線機で動作させると現実は全くこれらと異なっていたという結果だったの…
アンテナ展開(4)建物アースの7MHz帯動作可能を確認!(?)
今日の早朝、7MHzは国内向け(特に近場が良好)に開いていました。IC-7300のパワーを5Wに絞り、仮張りのカウンターポイズ(10.5m)をアンテナ側として、内蔵チューナーを動作させるとバンド内は、ほぼSWR1.0です。チューナーが無理やりSWRを下げているのかと動作OFFとするとこちらでもSWR1.5以下でバンド内をクリアしています。 実は、MFJ-259だと7MHzには共振点(低SWR範囲)は確認…
HB9CVをそのまま八木アンテナに改造したガンママッチ単一回路で導波器の根元にコイルを加え反射器としますと、ガンママッチのロッド幅を大幅に変えないとリアクタンス分を0に整合することができませんでした。その理由は、導波器動作の裸特性(R+jX=15.891+j0.331)と反射器動作の裸特性(=20.350+j28.130)とが異なっているためです。 この問題により、同じガンママッチ回路を用いて瞬時に…
釣り竿式(テーパ-モデル)導波器YAGI・0.125λ間隔γマッチ(2)周波数特性
今回の設計は、ピンポイント周波数付近のGaやF/B比の究極を求めるのではなく、7MHz国内バンド内を概ねカバーできる広帯域を求めた設計です。それに加えて、本来なら導波器タイプ八木では、もっとGa,F/B比は取れるのですが、ビーム方向を反転させるためにあえてその部分性能は抑え目にした設計としています。 (1) SWRの周波数特性
釣り竿式(テーパ-モデル)導波器YAGI・ガンマ(γ)マッチタイプ(1)基本動作
HB9CVの給電部と同様にガンママッチ回路での整合を設計しています。こちらは、HB9CVとは違って、この給電点に同軸ケーブルを使い実際に給電することができます。お薦めは、ガンママッチによりもオメガ(ω)マッチです。コンデンサーがもう1つ必要ですが、給電用ロッドがガンママッチよりも短く(0.7長程度)できますし、ガンママッチのようにエレメントとロッド間の調整が不要です。任意の間隔…
釣り竿式(テーパ-モデル)HB9CV・ガンママッチタイプ(2)ガンママッチ採用理由と周波数特性
各エレメントでインピーダンスを持ち上げるのには理由があります。そのひとつはSWR<1.5以下となる周波数帯域の拡大です。さらに分配回路からの各アンテナ給電部までのフィーダー(通常は、50Ω系同軸ケーブル)とのミスマッチングによる定在波を緩和(残念ながら、50Ω給電とはなりません。)することの必要からです。 水平系HB9CVの場合は、インピーダンスを150Ω程度に持ち上げることで平…
釣り竿式(テーパ-モデル)HB9CV・ガンママッチタイプ(1)基本動作
前回設計のHB9CVの給電部をより具体的な設計しています。それは、各給電点でガンママッチにより、インピーダンス整合をしていることです。といってもこの両点ともに50±j0Ωではありません。そこが、このアンテナの給電の難しさとなっています。ただ、この2か所の合成インピーダンスは、50±j0Ωに近づけることができます。 MMANA付属の水平系HB9CVW.MAAのモデルに近いのですが、違いはコ…
釣り竿式(テーパ-モデル)導波器YAGI・0.086λ間隔・2eleArray特性(3)前回から修正と周波数特性
鯉のぼりパイプ側(No.2,No.4)だけが変換時の周波数比率で半分となっていることが判明したので、その半径Rにおいて15.911mm→32.0mm(口径64mm)に修正しました。これだけで、GaとF/Bがガタ落ちしました。理由は、テーパーの差が大きくなって、その分、エレメント自体の共振周波数が高くなってしまったことです。そのため、導波器、放射器ともに長さを調整しています。互いのエレメント間隔は0.…
釣り竿式(テーパ-モデル)導波器YAGI・0.086λ間隔・2eleArray特性(2)組み合わせパイプ構造の説明
今回設計したHB9CVとYAGIの両方に共通した組み合わせパイプ構造部分が理解できましたので、そちらを先に紹介します。 MMANA画面で一覧データとして表示することはできません。今回3つの画面合成での紹介となります、 ※テキスト編集画面ならば全てを表示出来ますが、見にくいので止めました。 (アンテナ定義)+{編集(E)にある「組み合わせ…
釣り竿式(テーパ-モデル)HB9CV・λ/8間隔・2eleArray特性(2)周波数特性と実装時の問題
今回は、実装面においての考慮すべき部分を含めて検討していきます。また、ほとんど同系統の分類になる八木アンテナとすることについての私見も最後に書いておきます。 (1) SWRの周波数特性
釣り竿式(テーパ-モデル)HB9CVλ/8間隔・2eleArray特性(1)基本動作
今回の最終目標であるλ/8間隔の同時給電アレイアンテナ、つまり、HB9CVのエレメントを半分にして、地面から立ち上げる垂直アンテナとして利用するタイプのもので、私が知る限り、このモデルを公表している記録は見たことがありません。実現するのは、難しいアンテナであるとは思いますが、そのポテンシャルは高いことが、今回の設計でも判りました。 今回から、実際のアンテナモデルに近い、…
(短縮型)λ/4間隔・2eleArray特性(1)周波数特性&調整問題点
フルサイズの約60%程度に短縮したエレメント長ですが、結果、合成インピーダンスでみると3.621-j9.433(Ω)と実抵抗Reが3Ω程度になっています。この結果、インピーダンスマッチング回路による狭帯域が問題となっています。 (1) SWRの周波数特性 アンテナ素子(エレメント長,エレメント間隔)以外の外部マッチング回路により7.1MHzで50Ωに整合させた場合のSWR値の周波数特性です…