アンテナチューナーの不思議
ある日、3,5Mhz でお馴染みさんのQSOをタヌキワッチをしていると
相手局からアンテナチューナーは、「アンテナが使用周波数に同調していると使えないよ。メーカーの取説にも書いてある」と話すの聞いた。「ウン?」と思い早速、メーカーのホームページをアンテナチューナーなる物の取説をダウンロードして、読んでみた。
同調しているとは、記述されていないが、以下の様にアンテナ(ワイヤー長)が、1/2分のλの整数倍の長さでは使えないとある
それなりに考え、それなりにまとめてみたもの
これらの記述は、勝手な推察でもあり、何らの責任を追うものではありません
(出典:各メーカーさんのホームページより)
エレメント長が、1/2分のλの整数倍の長さでは使えない
と記載せれている事を考えると、説明の作図からこれ等のアンテナチューナーは、いわゆるローインピーダンス用の不平衡用とだろうと思う。
つまり、周波数に対しては、下図の電流給電になるをエレメント長物を使わなければならないと言う事だろうと勝手に想像した。
ひょっとするとエレメントにコイルやコンデンサーを使って5/8λの長さにすると面白いのかも?。ただ、ある長さのエレメントにどれだけのコイル、或はコンデンサーを繋いだ時にその電気長が、求める電気長になっている事を確かめる方法を確立しておかないと何ともならないが?。エレメントだけなら、スケールを当てれば簡単だ。
また (1/2λ×N倍+1/4λ)の長さのエレメントに使う事を想定して考えられているのかも知れない。(想像で保証は、できない)
1λのエレメントの電流波形の状態
上の図から1/2λは、これ等のアンテナチューナーの緒元からして不可となるのは容易に想像できる。
もし、1/2λで共振しているアンテナに給電する場合、それなりの耐圧のコンデンサー等を使えば可能だとは思うけど???。電力によっては、とんでもない事になるのは容易に想像ができる。(電磁ループアンテナの実験では、可変コンデンサーに真空バリコンを使っている事をよく聞く)
****************** いろんな文献からの勝手な解釈 ***********************
一般的なダイポールのような定在波アンテナのエレメントでは、先端が開放されているので進んで言った波は先端で反射されて戻ってきてエレメント上に定在波が立つのだそうだ。
アンテナエレメントは、共振回路のような性質を持ち、長さに応じて有る周波数に共振する。目的の周波数の1/2λならば、エレメントのみで共振するが、長さ、周波数に応じて、コイルやコンデンサーを使って目的の周波数に共振させる事ができる
・波長とエレメントの長さが一定の倍数関係にある
・共振する周波数がエレメントの長さで決まっている
・エレメントの先端が開放になっている(折り返しダイポール等は例外らしい)
・エレメント上に定在波が立つ
定在波アンテナとは、エレメントの共振周波数と送信波の周波数が共振している時にのみ、アンテナとして機能するアンテナ
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これらことから、アンテナは、使用する周波数に対して共振しなければならない
と、信じてきたことは間違いではない。故にSWRを下げる対応としてエレメント長を調整するという方法は、理解できない。
アンテナの共振とインピーダンス整合は、それぞれ独立していると考える。共振したアンテナにそれなりの整合方法を持って整合させるのが正しいと言えそうだ。
探してみるといっぱいある
・コイルとコンデンサの集中定数によるマッチング回路
・アンテナのエレメント上の給電位置を移動させマッチングを行う
・デルタ・マッチ(Yマッチ)
・Tマッチ
・ガンマ・マッチ
・オメガ・マッチ
・Qマッチ
・スタブ・マッチ
・伝送線路トランス
アンテナが共振すれば最大の効率で電波は発射される事は容易に想像され、共振しなくてもそれなりに発射されると思う。
他のページでも述べたが、使っているアンテナカプラを運用周波数付近に調整すると受信ノイズも少し強くなることは経験済みで「同調しているな」と感じる。この時、反射波は、すとんと最小値になる。
これまでの記述は、調べた文献からの受け売りなので保証はできない。趣味なのであくまでも自己責任の参考程度にしてほしい。
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