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アンテナ線材の短縮率の話

前日のブログで、Radioware社の製品効能書きを拙訳しましたが、その中でツイストペアケーブルを使う利点として、58%もの速度係数(波長短縮率)の説明がありました。このあたりのことでシエスタさんからアドバイスをいただき、本日実際に測定した結果をまとめたいと思います。

シエスタさんから、ツイストペアケーブル以外でも大きな短縮率が得られるのでは、と問題が提起されました。そこで、トラッキングジェネレータからスペアナ入力端の間にBNCのT型コネクタを挿入し、そこに各種サンプル電線を接続して、1/4λのディップを測定してみました。

20080104154635.jpg  20080104154655.jpg

最初はホームセンターで買った、オーナンバのVFF1.25mm黒黒平行線、いわゆる家庭用のACコードです。長さは11.47m、ディップは4.120MHzに現れました。これにより・・・
300÷4.120(MHz)=72.815m(波長)
11.47m×4=45.88m(1/4波長から1波長へ換算)
72.815m:45.88m=1:0.63(短縮率63%)と計算されました。

20080104154710.jpg  20080104154722.jpg

次に実験したのはパソコン用のLANケーブルです。規格は10BASE-Tツイストペアケーブルになっています。まず最初に8芯構成のうち、任意の1ペア=2芯を取り出して測定しました。ケーブル長は12.32mです。ディップ点は3.920MHzに現れました。これにより・・・
300÷3.920(MHz)=76.53m(波長)
12.32m×4=49.28m(1/4波長から1波長へ換算)
76.53m:49.28m=1:0.64(短縮率64%)と計算されました。

20080104154740.jpg  20080104154753.jpg

次に実験したのは、同じLANケーブルで、8芯全部を色分けして単色のグループと、半分白のグループにしました。それぞれ4本ずつを束ねて測定しました。この実験では、任意の1ペア、例えば赤と赤白のペアで測定したデータと共振周波数は全く同じでした。しかし波形がみごとに異なります。

20080104154804.jpg  20080104154816.jpg

最後に、LANケーブル8芯を各ペア単位で2組に分けました。例えば青-緑の組と赤-茶の組のようにです。8芯を2組に分けるのですから、芯数は同じで、振り分け方が上の実験と異なります。その結果、不思議なことに、共振周波数は4.480MHzに現れました。
これにより・・・
300÷4.480(MHz)=66.96m(波長)
12.32m×4=49.28m(1/4波長から1波長へ換算)
66.96m:49.28m=1:0.73(短縮率73%)と計算されました。

実験の結果・・・
・ACコードに代表される平行線もかなりの短縮率が確認できました。
・LANケーブルは芯線の振り分け方で波形が大きく異なりました。
・線材の端面は開放にしないと共振点が変化します。
例えば黒黒平行線の先端をショートさせると、
共振周波数は4.120MHzから8.360MHzに変わりました。
・LANケーブルを8芯全部使う場合は、8芯の振り分け方しだいで、短縮 率が大きく変わるようです。

この大きな波長短縮率をうまく使って、効率の良いアンテナが張れるといいですね。同じような発想には、Ham用のダブルバズーカアンテナなどがあります。
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[ 2008/01/04 15:50 ] 自作 | TB(0) | コメント(2)
Watkinsさん 面白い結果が出て興奮しています。
>・線材の端面は開放にしないと共振点が変化します。
例えば黒黒平行線の先端をショートさせると、
共振周波数は4.120MHzから8.360MHzに変わりました。
というのは、エレメント(インダクタ)がパラになったイメージでしょうか。
ますます実地で比較してみたくなりました。
[ 2008/01/04 21:56 ] [ 編集 ]
シエスタさん
測定は基本的には先端オープンです。その先端を仮に股裂きしてゆくとダイポールになるイメージです。
で、先端を短絡させると、キュビカルクワッドを押しつぶしたようなイメージです。したがって、1/4λ動作が1/2λ動作に変わってしまい、ほぼ倍の周波数に共振点が現れるのでしょう。これを意図的にリレー切り替えすると、Hamの場合でしたら、うまく作るとHFオールバンドアンテナができそうです。(WARCバンドは無理かな?)
考えようによってはインダクタがパラになっているんでしょうね。それは正解だと思います!
[ 2008/01/04 22:12 ] [ 編集 ]
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