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無線用のダイポールアンテナです。

ice********さん

2018/5/2111:33:25

無線用のダイポールアンテナです。

1:1バランに左右長さの異なる(HFローからミドルバンドで、十センチメートル位か、それ以上)ワイヤーを取り付けたときのダイポールアンテナの振る舞いが分かる文献、HP教えてください。なお、文献は入手容易なもので。

MMANAでシミュレーションはしてみましたが、どうも実際と異なる気がします。

たぶん、「ダイポールアンテナは左右対称で使用するもの」とのコメントあるかと思いますが、あくまで学術的興味です。

よろしくお願いします。

補足文献、HPにこだわりません。
すいません

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ベストアンサーに選ばれた回答

hon********さん

2018/5/2308:43:49

・・・以下、引用ですが、ダイポールアンテナの基本です。

λ/2に等しい L0=λ/2 (L0は、エレメント長)
この時もまだX>0であり、誘導性です。この時のZは、
Z≒ 73.1 + j42.5 [Ω]
と表されます。

λ/2より少し短い L2=kλ/2
X=0となるようなkはほぼ0.95程度で、このkを短縮率といいます。
エレメント長を変化させると、R分はあまり大きく変化しないのに対して、X分は大きく変化することです。実際のアンテナ調整では両側のエレメントを少しづつカットして行くだけで、R分はあまり変化させず、X成分だけを都合よく0にできる。

アンテナの長さを半波長よりやや[A短く]すると、アンテナエレメント自体のインピーダンスがやや[B容量性]となり、42.5 [Ω]のリアクタンス分を打ち消して、給電点のインピーダンスは[C純抵抗]とすることができる。このように、アンテナの長さを半波長から少しだけ調節する割合を、アンテナの[D短縮率]という。

・・・で、共振しているダイポールアンテナを半分ずつ(λ/4)、仮にアンテナA、アンテナBにしてみると、

アンテナA=36.55 +j0 -j0[Ω]
アンテナB=36.55 +j0 -j0[Ω]

ここで、アンテナAが長くすると、
アンテナA=36.55+a +jbΩ]・・・誘導性

共振させるには、アンテナBは短くする必要があり、
アンテナB=36.55-a -jb[Ω] ・・・容量性

・・・といった電気的な変化が生じます。
当然、アンテナの電気的な平衡はなくなります。

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質問した人からのコメント

2018/5/27 20:46:41

皆さま、大変ありがとうございました。
経験的観点からや、文献等、様々な方向からご回答いただきました。
本件、直感的に何となく理解です来ましたので、ベストアンサーとしました

ベストアンサー以外の回答

1〜5件/8件中

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res********さん

2018/5/2505:54:54

シミュレーションと実際が異なるとのことですが、おそらく給電ケーブルがアンテナの一部として動作しています。 一般的にシミュレーションでは給電ケーブルからの放射は考慮しませんから、実際と異なる結果となります。
フロートバランを入れて、アンテナと給電ケーブルを高周波的に切り離せば、シミュレーションに近づくとおもいます。そもそもアンテナが不平衡ですので、強制バランは意味がありません。
「トロ活」によれば、フロートバランのインダクタンスは特性インピーダンスの60倍(3kΩ)とされています。

ちなみに1/2λアンテナはどこから給電しても、基本的に放射特性は変わりません。 給電点を中央から移動していくと、インピーダンスはリアクタンス分の変化は少ないですが、抵抗分は高くなっていきます。 中央から給電するのがダイポールアンテナで、端から給電するのがツェップアンテナです。

nex********さん

2018/5/2413:44:01

数年前のQEX(ARRL)に、給電点に位置を変えた時のインピーダンスの実測値を紹介した記事があったように思います。あれは参考になると思いますが。最近は雑誌を整理してないので、探すのは億劫だ。

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oda********さん

2018/5/2209:19:07

質問の主旨から外れるかもしれませんが、思いつくままに散文ですが回答します。思いついた順の書いていますので各項間の関連は有りません。

1.私たちアマチュア無線家がダイポールをあげるとき、本当に左右のエレメントの長さを同じにしているでしょうか。エレメントの長さを調整しながら切ってSWRが低くなればOKとしており左右の長さが同じかは確認していないのが実情で、結果的に10cm程度の違いがある場合も起こると思います。

2.一波長のエレメント(7メガなら約40m)の1:3の位置に給電すればクロバーの葉型の指向性のアンテナとなると多くの書籍に書かれています。

3.ダイポール(dipole)は双極、二極という意味であり長さが同じという意味は無いと思います。(理論上自由空間で双極を構成した結果として長さが同じになる)300Ωフィーダーで給電するウインドムアンテナをオフセンターダイポールという場合もあります。

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sun********さん

2018/5/2205:16:17

文献は知りませんが、HPなら「ダイポール 非対称」「dipole antenna asymmetric」で検索すればたくさん見つかります。

「十センチメートル位か、それ以上」と言うのは両エレメントの長さの差ですね。18MHzでもλ/2で8mほどになるので、1mくらい違っても実感できるほどの差はないと思いますが。

ところで、MMANAと実際が、どう違うのでしょうか。パターン、ゲイン、インピーダンスなど?

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can********さん

2018/5/2118:42:25

「ダイ」ポール、「モノ」ポールの意味から調べる方が早いんじゃね。

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