エンドフェッド・アンテナの設計（解析編 1）

HFのエンドフェッド・アンテナを検討すべく、MMANAを使って計算をしてみた。

基本方針は、

• 7MHz,10MHz中心の運用なので、出来れば1本の1/2λ近くのアルミワイヤーで両バンドに出られる。
• 元々、アンテナチューナーは、持っているので、それよりは軽量かつ低価格なこと。
• 国内へそこそこ飛ぶこと。場合によっては、DXにも対応可能なこと。

というわけで、早速、7MHzの垂直アンテナをMMANAで分析してみた。

エンドフェッドなので、常用している短縮率93.3%の20m、1mmアルミ線を解析してみる。

机上の解析なので、設置方法や周囲の影響は、無視している。

20m長の垂直アンテナとすると、地上高0mに給電部を置いた計算結果は、下記の通り。

予定通り、超ハイインピーダンス！！

これで、マッチング出来るのか？

ここで、Smith V3.1のフリーソフトが登場だ。MMANAで得られたインピーダンスを入力する。

本当に、うまくいくのかと、使ってみる。

『DP1』と四角く表示されているのが、今回入力したインピーダンス値です。

ここでは、並列にコイルを入れてみます。[チャート図]左端から3番目のアイコンです。すると、DP1の場所から反時計回りの円が現れます。

赤い太線に50.0と書いてあるのが50Ωの整合線です。

「反時計回りの円」と「50Ωの整合線」の交点が50Ω整合のインダクタンスです。[チャート図]右上に表示されているように、9.0uHです。

[並列コイルを挿入した場合のインダクタンスライン]

この交差点がTP2になります。最初が並列コイルでしたので、次は、直列にコンデンサを入れます。[チャート図]左端から10番目のアイコンをクリックします。

すると、50Ω線に沿ってまた、反時計回りの線が現れます。青い太線と赤い太線が接している部分が完全整合の場所です。その位置にカーソルを持っていくとSWR1.0近傍のコンデンサー容量が表示される。

[直列コンデンサーを挿入した場合の容量ライン]

クリックすると、確定だ。オーバーランしたり、足りなかった場合は、右クリックでキャンセルされるので、直列コンデンサのクリックからやり直す。

[チャート図]

20m、1mmアルミ線を垂直アンテナのLCマッチングは、L=9.0uH C=58pFで整合できる。

この時の放射パターンは、下記の通りだ。

これを、いろんなアンテナ長で解析してみると何が見えてくるのか？

最初の設計ポリシーに合致したアンテナ構築方法は、発見できるのか？

続く・・・・