LPDAアンテナのMMANA分析(3)21.200MHz基本特性:for HDAアンテナ対比
MMANAに付属するLPDA(対数周期)アンテナを使って、21MHzから24MHz付近の動作を探ります。するとHDAアンテナと共通する事項がいくつか見つかりました。
HDAアンテナも物理的に複数のLOOPエレメントと垂直エレメントが1点の給電点から電源を供給する方式なので、当然似たような特性となるのかもしれません。
(本論)
1. アンテナ定義

HDAアンテナ同様に定義行数が多数になっています。定義画面を合成しての紹介です。見にくいと思われた方は、MMANAで実際のファイルをMMANA画面上に読み込んでください。
2. アンテナ形状と電流分布

21.200MHzで励振した場合の各エレメント上の電流分布です。理論編でも説明しているように使用波長のλ/2よりも長いエレメントは電流が乗りません。つまり、エレメントが無いのと同じ状態です。一方、λ/2よりもかなり短いエレメントには、この周波数ではけっこう電流が乗ります。しかし、主たるエレメントは、ここでも3本が主体です。それらは、同相電流(エレメント距離とエレメント長さによる位相差はあります。)で駆動しています。
前後の2本は、位相反転しており、定インピーダンスアンテナとなるインピーダンス変換に寄与していると分析しています。
3.計算

No.1は自由空間の場合、対DP利得比Gh:4.26dBd、F/B:11.70dBは、概ね2エレメント八木と同等です。
No.2は、MMANAの標準大地(都会地)のアンテナ設置位置は6m高の場合です。Ga:9.58dBi、F/B:18.06dBとなり、6m高での単方向性ビームアンテナにしては、とても良い値を得ることができています。
No.3は、標準大地の原点位置(最小エレメントの中央位置)に5m×12本の地表ラジアルを設置した場合で、同じく6m高にアンテナを置いた場合です。Ga:10.92dBi、F/B:18.50dBとなって、より利得とF/Bが改善されています。
4.パターン

No.3の場合のパターンで、6m高(2階建建物の屋根の庇付近程度)でありながら、仰角:31.2°とDX方向には最適の打上角度をもっています。
また、水平パターンもきれいな指向特性を得ており、実質的にはDX方向に対して、F/B:20dB以上となっています。つまり、同じ高さの八木アンテナとの比較をしても、決して劣ることは無いと判断します。
HDAアンテナも物理的に複数のLOOPエレメントと垂直エレメントが1点の給電点から電源を供給する方式なので、当然似たような特性となるのかもしれません。
(本論)
1. アンテナ定義
HDAアンテナ同様に定義行数が多数になっています。定義画面を合成しての紹介です。見にくいと思われた方は、MMANAで実際のファイルをMMANA画面上に読み込んでください。
2. アンテナ形状と電流分布
21.200MHzで励振した場合の各エレメント上の電流分布です。理論編でも説明しているように使用波長のλ/2よりも長いエレメントは電流が乗りません。つまり、エレメントが無いのと同じ状態です。一方、λ/2よりもかなり短いエレメントには、この周波数ではけっこう電流が乗ります。しかし、主たるエレメントは、ここでも3本が主体です。それらは、同相電流(エレメント距離とエレメント長さによる位相差はあります。)で駆動しています。
前後の2本は、位相反転しており、定インピーダンスアンテナとなるインピーダンス変換に寄与していると分析しています。
3.計算
No.1は自由空間の場合、対DP利得比Gh:4.26dBd、F/B:11.70dBは、概ね2エレメント八木と同等です。
No.2は、MMANAの標準大地(都会地)のアンテナ設置位置は6m高の場合です。Ga:9.58dBi、F/B:18.06dBとなり、6m高での単方向性ビームアンテナにしては、とても良い値を得ることができています。
No.3は、標準大地の原点位置(最小エレメントの中央位置)に5m×12本の地表ラジアルを設置した場合で、同じく6m高にアンテナを置いた場合です。Ga:10.92dBi、F/B:18.50dBとなって、より利得とF/Bが改善されています。
4.パターン
No.3の場合のパターンで、6m高(2階建建物の屋根の庇付近程度)でありながら、仰角:31.2°とDX方向には最適の打上角度をもっています。
また、水平パターンもきれいな指向特性を得ており、実質的にはDX方向に対して、F/B:20dB以上となっています。つまり、同じ高さの八木アンテナとの比較をしても、決して劣ることは無いと判断します。
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