JE1QMS

アマチュア無線局 JE1QMS のブログです。1972年3月30日、50MHz A3 1W, TR-1200で開局。
14MHz JT65 で22年ぶりに復活後、CW練習や移動運用、自作ダイポール室内アンテナ、ウクレレQRLを弾いたりの後、マンション最上階からJT65/FT8などをゆる~く模索中(^◇^)

Tマッチ

MMANA-GALでTマッチ3エレ八木を設計する

ガンママッチってそもそも左右非対称だし、左右対称なアンテナをドライブするのに直感的に見てもムリがありそうなことは想像がつく。
なので、Tマッチをシミュレーションしてみることにする。

しかし・・・それ以前に、MMANA-GALを使う上でまたまた自分だけNGなことやってたみたいなので覚書しておく。
zzこの上の絵のように、マッチングのところで分岐する場合に元のエレメントを1本で書いてしまうと、シミュレーション上では連続とみなされるので電流分布は青で書いたようになる。
それを下の絵のように、交差している点では必ず別のWireにするという規則を守ると、ちゃんと電流分布は2本の導線にそれぞれ流れるような感じになる。
MMANA-GAL付属のファイルでも下の絵のようにやっているので、これは守るべき規則みたいな。

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さて本論。そうやって設定して最適化するとこうなる。

T1まずは寸法。
いや、実はこれにはかなり無理があるんですよ。

T2一見まともっぽく見えるものの・・・

T3これがその仕掛け。
はっきりいって、あまりにひどいので、シミュレーションの初期条件を、見てくれが余りに悪いような定数にならないようにかなり狭くしているという。こんなのはファッションだよ。全然自然科学じゃない!
こんなところでファッションやってどうするっていう~ (´A`)

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T4a最適化ファッションwの結果。
R+jX
T4bSWR
T4cパターン

う~ん。
いいのかな~こんなんで。
というより、そもそもこういう便利なソフトが無かった時代のアンテナ設計なんて、特にアマチュアレベルではまさにノウハウの塊だったんだろうから、余り悩んでも仕方ないような気もするし。
「悩んでる暇で手を動かして作れ」っていう世界みたいな?

このブログのような妄想ではなく、ちゃんと理論的考察もされて、その上実際に物を作られて、さらにすばらしい性能のアンテナを実現されて、さらにそのノウハウを細かく公開されているすばらしいサイト様がこちらだ!

JG2TSLさんのサイト

実にすばらしいな~。「Uバラン+Tマッチ方式」の優位性など実に説得力がある。しかも実際のUバランの作り方まで解説してあってとてもありがたく、ためになる。
そうそう、アマチュア以外の分野ではバルン、バルントランスね。こういう微妙な用語が沢山あるから、一般世間的に会話する場合は要注意だ。Q符号以外なら大丈夫だろうとかいう感じで使用すると・・・いろいろ・・・かも。ただ、バランのほうがGoogleで検索するときにはゴミが出なくてありがたいけれど。

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そういえば、MMANA-GALでは平衡・不平衡変換の概念ってあるのか?現実に物を作る場合には避けては通れないような気がするけど。
でも逆にHF用アンテナならば、どうせ周囲の建物等の影響で平衡も不平衡も乱れまくりだから、そんなの気にしたら負け(^o^)/の世界なのかも~???

なんかこう、マッチングまで絡んだアンテナのシミュレーションは、奥が深すぎてなかなか手が出ない印象。(自動最適化をやるのが前提という意味で。)

さらにそれにバラン問題まで絡むと、やはり偉大なOMさんのノウハウを頭を下げて使わせていただくのが吉ということになるのか???


まあそれが良い悪いではなくて、そういう世界もまた楽しいという側面もあるだろうな~。

マッチング回路覚書

ところで、アンテナ本体はまあいいんだけど、50Ωの同軸ケーブルとアンテナ本体をつなぐにはマッチング回路が不可欠。
でもいざ調べると、まとまった資料がほとんど無いみたいな。アンテナの製作記事は、「こうやって作った」というのはあるけれど、マッチング回路の原理とかパラメータの変化によるマッチング結果の変動の様子とかまでは書いてない。(この太字のデータが激しく体験的に欲しいんだけど。)
なので、日本・アメリカあたりで少々本を見繕って注文中。なので、まだよくわからない。

ただ、参考になるサイト様は存在する。
給電線とアンテナのマッチング
---このwikiの下のほう。そうそう、まさに給電線とアンテナの間だけに特化したマッチングの資料が欲しいのよ。引用すると、

デルタ・マッチ(Yマッチ)
1/2波長より少し短いエレメントの中心から離れた左右対称の2点に給電する方法。給電線とエレメントが三角形(Y字型)に見えることからこの名がある。調整が難しいため、あまり用いられない。
【Tマッチ】
1/2波長より少し短いエレメントの中心から離れた左右対称の2点に、Tロッド(マッチング・ロッド)と呼ばれるエレメントに平行な導体棒を通して給電する方法。エレメントとTロッドの接続部分(給電点)はショートバーと呼ばれる可動式の摺動子を用いて接続し、この位置を移動してマッチングの調整を行う。調整を容易にするため、Tロッドと給電線の間にコンデンサを挿入することが多い。
【ガンマ・マッチ】
Tマッチの給電点の片側をエレメントの中央に直接接続とした方法。同軸ケーブルでの給電に対応している。エレメントの電位が左右対称にならない欠点があるが、構造が簡単なため広く用いられる。エレメントと平行な導体棒はガンマ・ロッドと呼ばれる。ガンマ・ロッドと給電線の間には可変コンデンサを挿入する。
オメガ・マッチ
ガンマ・マッチでショートバーの位置を固定した場合に用いられる方法。同軸ケーブルの芯線とオメガ・ロッド(マッチング・セクション)の間にコンデンサC1を1個、さらにオメガ・ロッドとC1の接続点と、エレメントの中央の間にコンデンサC2を1個接続する。
Qマッチ
給電線とアンテナの給電点の間に、1/4波長の伝送線路(Qセクション)を接続する方法。アンテナのインピーダンスをZA、給電線の特性インピーダンスをZ0とすると、アンテナと給電線とをマッチングさせるためのQセクションの特性インピーダンスZQはとなる。
スタブ・マッチ
給電点に2本の電線(スタブ)を取り付ける方法。スタブの先端は電圧が最大の条件になることから、給電点における電圧の位相が定まる。2本の電線の先端を開放したものをオープンスタブ、短絡したものをショートスタブまたは【ヘアピンマッチ】と呼ぶ。

あと、その他の参考サイト様の数から見ても、自作するとしたら
Tマッチ, ガンマ・マッチ, ヘアピンマッチ のいずれかが圧倒的に多そうな感触。
それぞれ貴重な参考サイト様を挙げておく。
Tマッチ---1
ガンママッチ---1,2
ヘアピンマッチ---1,2

あとさらに偉大なサイト様にあった図を引用。
hairpin0
これはすばらしいな。
出典「ハムのアンテナ技術」NHK出版局だそうだけど、調べたらもう絶版。なんか日本って、こういう関係の技術本はどんどん絶版になってしかも、その後その分野で代わりになる本が出ないっていう。。。
いろんな意味で日本やばいんじゃないの??単なる一般世間的な流行の技術だけを追っていくと、あとでしっぺ返しが来るのは明白なんだけどな!
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まあいいや。w
それで、そういう調べものよりもまずは手っ取り早く、MMANAの付属ファイルを見てみると・・・
あるある、Tマッチ・600-300Ω変換スタブ・オメガマッチ・Dマッチ・ガンママッチetc...の例が沢山あるみたい。
まずはこの例題から勉強するのが一番手っ取り早そうな予感。

哀愁のTR-1200

リズムがCWで、ホワイト・ノイズが「MIK」ベースが「U」、歌メロが「CQ」、シンセソロが「VVV DE JA1IGY」ですよ。w
ウクレレQRL

ウクレレならば小型でしかも電源アンテナ不要でいつでも移動運用可能ですよ~
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