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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…

2024/08/21 17:36

建物アース再考(1)基礎鉄筋との結合

今回自宅にて利用しようとしているアース回路についての話題です。 アンテナとして利用できるアースの形態はいくつかあります。一つは、地面と直接接地する方式です。ただ、これがアースとして機能するには、地面の電気定数（誘電率、導電率）が問題で、この条件が整わないと直接接地方式のアース回路は、よく働いてくれません。 自宅の土地の電気定数を測定していませんが、建物の基礎調査に記された土壌成分表をみます…

2024/08/20 18:06

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…

2024/08/18 11:24

アンテナ展開(5)TVI等の調査後アンテナ線を一時撤去

本日の建物外部再工事のため、アンテナ線一式は一時撤去しました。一番邪魔になるのが、仮張りのカウンターポイズです。これを取らないと足場が組み上げられません。その前に確認できたことを記録しておきます。 (1) カウンターポイズ（10.5m長）をアンテナ線に建物アースとの間にて送信テスト FT-1011の50W出力としますとSWRは3.0程度に落ち着いています。このままではHI-SWR表示と…

2024/08/17 14:29

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…

2024/08/16 15:49

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…

2024/08/15 16:20

自宅仮設アンテナのMMANA検証(1)INVモデル適用

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…

2024/08/13 15:33

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…

2024/08/12 16:10

バランにするフェライトコアを NanoVNA で測ってみた

クランプ式フェライトコアで作るチョークコイルの特性を NanoVNA で測定してみようと思います。目的は、垂直ダイポールアンテナのフロートバランに使えるのかなぁ？を考えるためです。 フェライトコアを使ったフロートバランについては、ググるとい

2024/08/12 12:56

144MHz帯 垂直ダイポールアンテナ / なぜ共振させるのか

ダイポールアンテナはなぜ 1/2λ に共振させるのでしょうか？あたり前のことだと思いこんでいましたが、え？たとえば 5/8λ アンテナって共振しないじゃん。なぜ？ アンテナの共振って？なに？ ダイポールアンテナはなぜ 1/2λ に共振させる

2024/08/12 12:56

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…

2024/08/11 14:01

釣り竿(テーパ－)式導波八木・根元給電(1)再設計

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…

2024/08/10 15:03

アンテナ展開(1)～(3)補足：意外と使えそうなバンドもあるTVステー線アンテナ（暫定）

諦めたはずのTVステー線アンテナですが、昨日の実地検証の結果、受信だけでなく送信も問題なく使えるバンドもあることが判明しました。 （1）BC帯（AM中波放送） このバンドが一番感度が良く、さらにS/N（ノイズSは5～7程度）も良いのが意外な点です。といってもこのバンドでのDX受信には、全く感度不足ですが、一番近い和歌山放送1431KHzなら、59+40dB（IC7300のBC帯ATT設定有、以下…

2024/08/09 18:08

アンテナ展開(3)TVマスト/ステーリング/屋根馬とステー線の取り付け状況（完結）

今回の足場は屋根上に登れる状態の組み上げではありませんでした。ですから、屋根上での作業は行っておりません。ただ、足場の一番高い位置からのTVマスト等の状況写真は撮影していますので、それを公開します。 （1）マスト先端部のステーリング付近

2024/08/08 17:55

アンテナ展開(2)TVアンテナステー線との接続状況

ワイヤクリップとそれに対する引込み電線工事は、7月30日に自分で施工しました。工事そのものは問題は無かったのですが、TVマストの固定金具部分において、各ステー線との接触不良があるようです。MFJ-259Bによる観察では、RとXが常に安定しません。このため、この状態のまま、TVアンテナステー線を無線用アンテナに使用することは問題ありとの判断を下しました。 (1) ステー線支持金具…

2024/08/07 17:33

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

2024/08/06 17:46

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…

2024/08/05 15:02

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…

2024/08/04 14:39

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…

2024/08/03 16:57

アンテナ線（TVアンテナ・ステー線）側において電源コンセント間にAC100V電位が生じる不思議？

この7月30日（火）に待望の足場が自宅の正面部分に設置されました。早速、予定のテレビステー線をアンテナ線として引き込むためのビニル電線を取り付けしました。 それとは、別にアルミ製窓枠から間接的に(窓枠そのものへの穴あけはしていない意味です。)建物アースとしてのアース線となるビニル電線を取り付けできました。 そのから後、毎日暑いので屋外作業をする気はしなかったのですが、両方のビニル線（各予備線を…

2024/08/02 17:02

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.…

2024/08/01 16:29

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…

2024/07/31 10:21

CQ ham radio 2024年8月号～特集”わたしのアンテナスタイル”～演歌歌手 JL1AOZ 三山ひろしのCQインタビューも！

「CQ ham radio 2024年8月号」が本日7月18日に、届きました。年間予約購入をしているので、お店よりも2～3日早く手に入ります。 今回は何かの都合で発売日の前日の到着でした。 特集"アクティブハムが勧める～わたしのアンテナスタ

2024/07/30 22:50

7MHzヘリカルダイポールアンテナの基本構造と特長！実際の試作例も調べた！【続コンパクトダイポールアンテナ研究】

アンテナの設置場所やスペースに限りがある場合でも、高性能な通信を実現したいと考えるアマチュア無線愛好者にとって、ヘリカルダイポールアンテナは理想的な選択肢です。 本記事では、特に7MHz帯のヘリカルダイポールアンテナに焦点を当て、その基本構

2024/07/30 22:46

釣り竿式(テーパ－モデル)導波器YAGI･0.086λ間隔・2eleArray特性(1)基本動作

前回最後に提案した0.01λ付近間隔の導波器タイプの垂直八木アンテナを試作してみました。このモデルは3.5～3.8MHz用として実際に使ったアンテナに近いものです。ただし、その時のデータは参照していません。今回のHB9CVモデルから直接変更したもので、アンテナエレメントのパイプ形状はHB9CVと変わりありません。よって現実の市販パイプをそのまま使用できません。今回モデルのアルミパイプ径の…

2024/07/30 18:07

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

2024/07/29 11:03

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、…

2024/07/28 09:41

144MHz帯 垂直ダイポールアンテナ / NanoVNA で調整する

大雨にやられてしまった垂直ダイポールアンテナですが、しっかり防水処理して、その後は安定しているようです。送信機側からのインピーダンス測定もそれなりに傾向をつかむことはできそうですので、今回は外に設置した状態での測定、調整を行なってみましょう

2024/07/27 23:15

【逆L降ろす】

先日、逆Lの水平エレメントが切れてしまい放置状態だったのですが、逆Lはそこそこメンテナンスが必要なので降ろすことに。 今日は一日雨予報でしたが、天気予報が外れ雨が降らず。 午前、非エレメント側の垂直ポールを降ろします。このポール10年くらい使っていますがまだまだ使えそうです。 数カ所、グラスファイバーが直に見えてきていますが補修塗装したら問題ないでしょう。

2024/07/27 21:16

(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…

2024/07/27 18:13

(短縮型)λ/4間隔・2eleArray特性(1)基本動作

移動運用等簡単に設置できるエレメント長（5.5mを想定）まで短縮した場合の検討です。なぜか？この場合だとエレメント間隔はλ/4近く(9.8m)で、位相角も90°と理論どおりで動作しています。使っているデータは、先の標準モデルと変わりありません。ただ、アルミパイプ径は少し細くして設計しました。こちらも単純化してストレートパイプでの設計です。 (1) アンテナ形状・電流分布 <…

2024/07/26 07:46

(標準)λ/4長・2eleArray特性(2)周波数特性と実装時の留意事項

フルサイズと言えどもReが12Ω近辺まで下がりますとバンド内を全てカバーはできません。インピーダンスマッチング回路における周波数切替が必要となってきます。ただ、このReが低いことが、アンテナ性能を証明しています。設置後にインピーダンス整合する前に各アンテナの裸インピーダンス測定を行って、そのときのRe成分は、片方の電源を取り去ったときのMMNA値近くにあって、両エレメントともにバランスが取れていることを確…

2024/07/25 12:43

(標準)λ/4長・2eleArray特性(1)基本動作

7.1MHz中心で設計のフルサイズ（λ/4）の場合の位相給電について調べてみました。ところが、理論上の指定値90°位相差を持たせるとGa・F/Bともに低くなってしまいます。パターンについてもビームとは思えないものにしかなりません。位相角を半分の45°にするときれいなパターンとなって、Ga・F/Bともに良好となっています。この原因については、よく判りません。明快な解答をお待ちします。

2024/07/24 15:50

(送信用)モービルホイップ2本アレイアンテナ(2)周波数特性＆総合評価

7.1MHz付近のピンポイントの周波数でなら、外部回路によってマッチングすることで低SWRとなるのですが、それより外れますと送信アンテナとしてのSWR特性が急変します。その問題点の大元は、アンテナ自体の給電点インピーダンスの実分Reが6Ωと低い点にあります。この傾向は、利得やF/Bを最大限に追求した場合、同時給電アンテナだけの特性ではなく、八木アンテナでも同様の特性です。利得は、元…

2024/07/23 10:07

(送信用)モービルホイップ2本アレイアンテナ(1)基本動作

今回目的ではありませんが、せっかくなので送信用としてモービルホイップアレイアンテナ（Mobile Whip Array Antenna）を設計しています。ですが、こちらの場合の動作ゲインGaは、-16dB前後とほとんど得ることができません。これには、延長コイルのQが大いに関係しています。そして、この設計でも普通ならモービルアンテナ用コイルとして工作が困難なQ＝250に設定しているにも関わらずにです。通…

2024/07/22 10:46

Magnetic LOOP(6)関連・モービルホイップ2本による単一指向受信性能(2)周波数特性

前回のモービルホイップアレイアンテナの続きになります。まず、絶対ゲインGaをみれば判りますが、今回のアンテナは送信用ビームアンテナとしては不適です。このアンテナ目的はアンテナの近傍にあるノイズ源からの信号を指向性を使って減衰することです。ですから、周囲全域のノイズ源の全てをキャンセルできません。ノイズが減衰できるのは、ある1方向だけに限ります。 (1) SWRの周…

2024/07/21 16:12

144MHz帯 垂直ダイポールアンテナ / コネクタへ雨水浸潤

図1. 垂直ダイポールアンテナの中継コネクタ 先月 (2024年6月) 中旬に設置した垂直ダイポールアンテナですが、設置後 3 週間の間に 2 回の大雨に見舞われて状態が大きく変わってしまいました。 原因は同軸ケーブルの中継コネクタへ雨水が

2024/07/21 12:36

入らなくなったペットボトルホルダー、シニアのアンテナ

うそー！あかんわ Σ(･ω･ﾉ)ﾉ！入らない！去年、ポチして、ご機嫌に使っていたペットボトルホルダー、今年は、使えたり、使えなかったり。まさか、そんな時代がやってくるとは・・・。二階は鳥も二羽いるので、暑いのもあって、冷房をほぼ一日効かせて

2024/07/20 17:43

Magnetic LOOP(5)関連・モービルホイップ2本での受信ダイバーシティ(1)基本動作

垂直アンテナ側が短縮率の大きなモービルホイップ同士で水平面内で単一指向性が出せるかのシミュレーション・テストです。試行錯誤の結果、モービルホイップ2本でも単一指向性が出せることは証明できました。但し、その実装となるとかなりの精度が必要です。また、両エレメント間の距離や両エレメントへ給電する位相差も理論とは、かけ離れています。通常の設計では考えられない値といってもいい…

2024/07/20 16:21

Magnetic LOOP(4)関連・カージオイド指向性を得るための垂直受信アンテナ検討

市販のモービルホイップを利用するだけのことで、アンテナ設計というよりもモービルホイップをMMANAに落とし込む作業です。意外なことに短いモービルホイップ（1.4m長）のほうが、λ/40長MLAよりも絶対ゲインが大きいのには当てがはずれました。と言うのは、両方のゲインをほぼ同じにしないと指向性の合成が正しくできないからです。 ※今回の純アナログ…

2024/07/19 15:53

Magnetic LOOP(3)λ/40ループを垂直方向に設置の場合

前回と違い、垂直面にループを設けています。この場合はMMANAモデルだと垂直偏波成分が強くなるようです。 ※理論本では、左右の線に流れる電流は、大きさが同じで向きが反対なので相殺されるとありますが、MMANAではそうなりません。この部分の検証は今後の宿題とします。 (1) アンテナ定義 …

2024/07/18 15:04

Magnetic LOOP(2)一辺2m長の7MHz用Small_LOOP（MLA）裸特性

MLAと称されるスモールループです。MMAMAの14MHzサンプルモデルから寸法を半分としてだいたい波長の1/5程度としています。7MHzですと全長40m/5＝8mとなって、一辺の長さが2m長となります。今回それをMMANAで仮想的に実現してみました。 (1) アンテナ形状

2024/07/17 16:00

建物構造体アンテナ(6)給電点位置候補をいくつか検証

前に(1)で紹介した構造ボルトのような明確な給電位置は建物外装部分にはありませんが、それでも見込みのある場所を見つけることができています。 1.エアコン室外機固定部 前回の問題となったインバータノイズで一番受信妨害を受けるところなのですが、電気的には電源ライン（単相200Vの中点）となっているアースラインと保安上結合している部分です。ただ、これと建物の構造体ともA…

2024/07/16 17:42

【東急電鉄】3000系 わたしの街鉄道コレクション アンテナ追加

「わたしの街の鉄道コレクション 東急3000系」にアンテナを追加しました。 こちらの商品は通常のアンテナも商品に入っていなかったので​鉄道コレクションで使わなかったアンテナで対応。​ 最近東急で追加されてい

2024/07/16 13:50

ダイポールアンテナとは？動作原理と特徴、おすすめ市販DPも紹介!

アマチュア無線の世界では、ダイポールアンテナはその単純さと効率性で広く受け入れられています。日本では、中でもコンパクトなダイポールアンテナがよく使われています。 この記事では、ダイポールアンテナの動作原理と、魅力について掘り下げてみました。

2024/07/16 01:38

コンパクトダイポールアンテナの魅力！限られたスペースで実現するDXCC！

アマチュア無線は、空間を超えてコミュニケーションを取る魅力的な趣味です。しかし、日本のように住宅スペースが限られている場所では、大きなアンテナの設置が難しいことがあります。まして、アマチュア無線の目標の一つに『DXCC』がありますが、そのた

2024/07/16 01:37

Magnetic LOOPに期待する受信アンテナ(1)ヒントとなった研究発表を紹介

未だ自宅の受信環境を調べたわけではありませんが、自宅内には各種インバーター回路が活躍しています。特にHF帯受信と関係する設備を列挙しますと ① 太陽光発電システムの直流→交流変換回路 ② 蓄電池システムの直流←→交流相互変換回路 ③ エコキュートの熱交換機 ※前の自宅では、給電部・アース部共に逆Lアンテナと近かったのですが、特に影響は…

2024/07/15 10:29

(参考)水平短縮DP（ダイポール）を採用した場合

自宅敷地では、7MHzフルサイズのDPは張ることができません。そこで仮にですが、敷地の対角線で取れる長さの短縮DPを張れるとするとどういった性能となるか？を検討しています。 ただ、建物の影響を受けないためには、地上高12mH以上が必要です。ワイヤーで張るとすると両側に12m高のしっかりしたポールが必要です。ですが、柱を支持するためのステー線を張ることできませんから、地面基礎を本…

2024/07/14 15:50

同軸ケーブルの先にあるアンテナをNanoVNAで測定したい

アンテナの測定はアンテナ直下で行わなければならない。言うは易し、なかなかそうはいきません。 送信機側で測定する方法はないのかな？ ネット探索で示唆された 2つの方法。ひとつは、同軸ケーブル端で NanoVNA をキャリブレーションする。これ

2024/07/14 12:25

建物構造体アンテナ(5)現実モデル案アンテナ性能判断の根拠

過去にもアース問題（大地の電気特性）とスローパーの指向特性についての関連は記載したと思うのですが、今回、MMANAでその状態を再現して、今回の結論への根拠としています。 また、通常の1本のλ/4で、前回と同じアース条件とした場合のアンテナ（絶対）利得をMMANAで求めています。それとの比較が一番、アンテナの特性がよく判ると思います。 （本論） 1.状態の悪い大地における…

2024/07/13 09:06