コーリニアアンテナの調整について

『アンテナ研究会』の仲間からコーリニアアンテナの調整方法の質問があった。帯域幅が狭いという話だ。

そこで、関東UHFで使用したコーリニアアンテナが断線したのを今日修理して、調整を行ったので

その過程を書いてみる。

ここでも活躍したのはVNAだ。

［アンテテナ調整の必須ツールminiVNA］

コーリニアアンテナを直して、スタブ調整で帯域と中心周波数を出していく。

実は、スタブ調整だけでは、中心周波数は思い通りにならない。ならば、どうするか？

一般的なコーリニアは、ラジアルに同軸の網線を使用していて、その取付け位置は固定となっている。

その為、周波数調整は、困難を極めると考えられる。

簡単にコーリニアを製作するには、アルミ棒（またはアルミ線）方式が最適と考えている。

理由は、以下に書いてある。

下記の写真のようにラジアルをスライド出来るようにしておく。

調整方法

1.コーリニアに5-6cmmの同軸スタブを取り付ける。

2.ラジアルは、マッチング部の網線先端から9cm程度のところへ取り付ける。

3.ここでアナライザー/VNAを使って特性を見る。

手元のコーリニアは、下記の通り460MHz付近に同調していた。

この時、通常はスタブをカットしていって、それでも目的周波数に合致しなければ、同軸を長めに

切り出す等！をやっていると思う。それでは正しい手順ではない。

4.中心周波数を動かすにはラジアルの位置を動かす

→周波数を低くする＝ラジアル位置を下げる

→周波数を高くする＝ラジアル位置を上げる

つまり、加工精度等のばらつきによるインピーダンス変化をラジアル位置調整で吸収する訳だ。

私のコーリニアは、周波数が高いほうへズレていたので、ラジアル位置を2cm下げた。

すると、下図のとおり434MHz付近に同調点が移動した。しかし、これでは全帯域でSWR2以上だ。

そこで初めてスタブ調整を行う。

5.スタブ調整

VNAを使って確認しながらスタブ調整を行った。RLが-14dBになっている。

更にスタブをニッパーで切っていく。

RLは、-34dBに改善された。それに伴い帯域幅も広がってくる。

更に切り詰めていって、最終的なはRLは、-54dBまで改善された。

以上のラジアル位置調整とスタブ調整で、修理したコーリニアは高性能なアンテナに仕上がったようだ。

 

グラフだけでは読めないが、最終的にSWR2以下の帯域は429.5MHz-441MHz（中心周波数435.6MHz）となった。（計測値）

ところで、ご存知だと思うけど、これを同軸ケーブルで給電すると反射波も減衰する。

その為、見かけ上のSWRは低く出るので見かけ上の帯域幅は更に大きくなる。

以上のように、SWRメータでは簡単に帯域幅を確認できないが、VNAを使うことで、ほぼ一瞬で

アンテナ性能が「見える化」出来るのだから・・本当に素晴らしい。