14MHzモービル・ホイップ・アンテナの取付と調整方法

de JA1XYB & JK1ECZ

VSWRだけ注視するのは本末転倒!

 一般にホイップアンテナの放射抵抗は33Ω位です。メーカの説明書には決まったようにインピーダンス50Ωと書いてあります。そこが落とし穴で す。放射抵抗とは書いてありません。リアクタンスを含めば大方のアンテナはVSWRは1.5に収まります。説明はある意味「ウソ」ではありませんが「イン チキ」くさいです。そのままリグにつないでVSWRを理に適わない方法で測定しているの方が多いのも現実です。

 測定点のVSWRが低くもリアクタンス(虚数部分)を多く含んでいれば全く意味がありません。放射抵抗と同軸のインピーダンスを合わせることが必 要なのです。VSWRメーターだけでも理論を理解していれば調整が可能です。

 今回は正しい!モービルアンテナ設置方法を紹介します。測定誤差を軽減するため、リグまでの同軸は電気長で1/2波長(約7メートル)に合わせま す。アナザイラーを使い先端短絡で14、1MHzに合わせました。しかし、この同軸を使用しても給電点の値を測定しているわけではありませ。あくまで計器 を挿入した箇所の測定値である事に変わりはありません。この意味が理解できればはリグに接続したVSWR計見て「あんちょく」にアンテナのVSWRが高い 低いなどとは言えなくなります。アンテナと同軸の整合はR=同軸のインピーダンスとなった場合がVSWR=1となります。放射抵抗(R)と虚数項(X)を を含んだインピーダンス(Z)を混同しないようにお願いします。

実戦のまえに理論を学ぼう

 給電点で放射抵抗を実際に計ってみましょう。同軸の長さは10Cm程度にして下さい。適当な長さのケーブルでは意味がありません。電気長1/2波 長に調整された同軸でも近似値が出ますが放射抵抗が50Ωからかけ離れている場合は同軸に波がのり周囲の影響(誘導)を受け正確な値は測定できません。 33Ω前後にになった場合は50Ωに合わせるには16:25(5条巻4条目でタップ、インピーダンス比は4*4:5*5)の広帯域の変換ト ランスを使います。FT240-43は50ワットでは大げさ!FT114-43を2枚重ねで十分です。給電点とトランスまでの距離はなるべく短くします。

33:X=16:25

16X=825

X=51(Ω) 約50Ω

 

 

成果は正しい理論についてくる

 アンテナは共振点(虚数項:0)が最良点です。放射抵抗Rと同軸のインピーダンスが一致した時はVSWR: 1です。移動体なのでこの程度の放射抵抗のずれは想定の範囲です。アンテナ調整には単にVSWRを追求するのではなく適正な放射抵抗とリアクタンスを少な くすること(中身)が大切なのです。今回もAA-230が大活躍です。

参考:リアクタンス分が測定できる測定器をお持ちでない場合は14MHzでは同軸の長さを3メートルくらい(電気長約1/4波長)延長してVSWR を測定して下さい。延長前と同じ数値であれば問題ありませんが違う値ではミスマッチです。同軸から電波が発射されています。また、コネクターに触れると値 が変わる場合も同様にケーブルがアンテナになっている証拠です。言い換えれば定在波のたったVSWRの測定値はブリッジ(アナザイラー)で測定した値と送 信機に接続した方向性結合器(VSWR計)の値は条件が変わり異なった値になります。

注意すべきこと!

 ハッチバックに取り付ける場合はエレメントと車体との分布定数の関係で高い放射抵抗(50Ωに近い)が得られることがありますので取り付け位置や エレメントの角度を調整して下さい。その場合でも前記の接続同軸の長さの要件は大切です。また、給電部近くにコモンチョークを入れることが最善です。

 これは接地型空中線の給電部分が必ずも電圧最少点ではないと言うことです。取り付ける位置により放射抵抗が変わるのはこのためです。短波の場合、 車体はあくまで放射エレメントの一部と考えて下さい。(タイヤは碍子の役割?)取り付け位置により放射パターンが変わり、放射効率(実効長)も大きく変化 します。短いエレメントでも車体を含めると実効長は大きくなり快適な通信が出来るのです。

顛末

 上手くいったと思ったのはつかの間、アスファルト道路を走るとVSWRは終始、1.2程度調整した場所が土の上であったためのようです。インピー ダンスをアップしすぎたようです。となると広帯域変換トランスの製作が巻き線数が多くなり簡単にはいきません。巻き線は7条(インピーダンス比1: 1.36)必要です!腕の見せ所ですが・・・ため息ばかり!

気を取り直して

 気は重いが今日は雨、やることもないので1:1.36(巻線比6:7)のトランスに挑戦、トロイダルコアは1枚では巻き難いのでFT114-43 を2枚重ねて何とか出来た。(写真参照)

気持ちいいー!

 早速取り付けて走行試験、バッチリ!変換後の放射抵抗は略50Ωを示す 「ウッシッシー」 大成功です。これぞZ=R VSWRは測定しなくても 「当たり前田のクラッカー」1です。模範的なアンテナです。当分はトランシバーでなくアナザイラをつなぎ走行しアナザイラーの表示にニンマリ!

 インピーダンス変換は広帯域トランスなので他の周波数でもアンテナ・エレメント交換だけでそのまま使えます。

これだけでで喜ぶな!

 上の写真だけでで喜ぶのは早がってんです。でも、よく見ると中心周波数はリアクタンスを含まないのでグラフは綺麗な左右対称になっていますので期 待しましょう。

最終確認ははこれだ!

 真価を問われるのはこの数値です。アスファルト舗装上での測定値です。砂利道の場合は3Ω程度下がります。これは土とアスファルト合材や路盤材 (砕石)の誘電率・導電率などの違いによるものです。国道など広い道路を走行中は周囲の影響は比較的受けにくく放射抵抗は安定しています。狭い屋混みの道 路では周囲の影響を受け放射抵抗が激しく変化します。

蛇足

 頭はボサボサ、服はヨレヨレ、でも、夢はとてつもなく大きい!昔はそんなアマチュア無線家が多かったですね。屁理屈であっても理屈は証明できなけ ればなりません。昨今よく耳にするオームの口真似ような口先三寸の評論は屁理屈とて言に及びませんネ!!

合掌

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