(検証-3)【50MHzDP】スタブ分岐節点追加後のワイヤー直接定義各エレメントをSeg:0 と-1の設定違いでのR,jX計算結果

 予定では無かったのですが、前回説明した「セグメント指定Seg:0→-1の指定変更」した場合の違いを実感していただける検証ができましたので、今回公開します。

 その中でも、R5mm(10φ)パイプにseg:-1を指定した場合に異常な結果となることが判明しました。長くなるため、この対処策は、別記事で取り上げます。ただし、なぜそうなるのかは、今もわかっていません。MMANA動作の疑問点です。

 今回は簡単にするため、地上20m高設置の場合でのみ検討しています。

(本論)
1. 全てのパイプに対し、Seg:0を適用
(1) アンテナ定義
DP004_SegAll0-010.PNG
 
(2) アンテナ形状・電流分布
DP004_SegAll0-020.PNG

(3) 計算結果
DP004_SegAll0-030.PNG
R+jX=72.867+j12.532 [Ω]とアンテナ自体が誘導性(インダクティブ)となっています。
 ※実は、これが、八木アンテナ8EL6MWの複合パイプをワイヤ定義で分割定義した場合に誘導性となった原因だろうと判断します。つまり、複合パイプ(Type:⇔)では、Seg:0での計算で容量性だったはずのものが、同じ内容を表現している独立したワイヤ定義に変えた場合に、そのままSeg:0計算を適用してしまうとjX成分が-(負)→+(正)まで変化してしまうことのようです。

 但し、検証-1と検証-2でも同様な措置をしているのにこの現象は発生していません。それに対し、今回の分割定義ではっきりとこの現象が露見したことへの説明が未だできません。違う部分は、給電点中心に短い14φ(R7.0)を設定しただけなのです。


2. 左右先端側10φ(R5.0)パイプにSeg:-1を適用
(1) アンテナ定義
DP004_Seg-1(5φ)-010.PNG
 
(2) アンテナ形状・電流分布
DP004_Seg-1(5φ)-020.PNG
 電流分布の片側が異常な波形となりました。こちら側は、-y座標側です。

(3) 計算結果
DP004_Seg-1(5φ)-030.PNG
 上記(2)の電流分布を予測するようにRが低下し、jXも負のリアクタンスが大きくなっています。

3. 左右根元側14φ(R7.0)パイプにSeg:-1を適用
(1) アンテナ定義
DP004_Seg-1(7φ)-010.PNG
 
(2) アンテナ形状・電流分布
DP004_Seg-1(7φ)-020.PNG

(3) 計算結果
DP004_Seg-1(7φ)-030.PNG
 こちらでは、R,jXの異常はありません。当然、電流分布も正常です。

4. 全てのパイプに対し、Seg:-1を適用
(1) アンテナ定義
DP004_SegAll-1-010.PNG
 
(2) アンテナ形状・電流分布
DP004_SegAll-1-020.PNG
電流分布は、今回の中では一番自然な状態となりました。Seg:0と比べてもらうと異径パイプ接続点で電流の分断がわずかしかありません。

(3) 計算結果
DP004_SegAll-1-030.PNG
10φパイプがSeg:-1指定であるにも全て正常な値となっています。この違いを説明できません。


5. 今回の結論
 3..において、14φパイプがSeg:-1指定であるとき、Seg:0に比べるとjXの値が、最もキャパシタンス性となっており、元のラジエータ(複合パイプでのSeg:0計算)結果との対比では、この中では、一番、元の値に近いと判断します。
 R:71.820 [Ω]
 X:-10.605 [Ω]

 次点としては、4.全てのパイプがSeg:-1の時の
 R:72..949 [Ω]
 X:-7.371 [Ω]
となりました。

 元のラジエータ単体での計算は、
 (検証-2)【50MHzDP】異径パイプ接続エレメントを「ワイヤー組み合わせ」定義と単独ワイヤー定義とを比較
 https://jo3krp2.seesaa.net/article/516993315.html
 R:72.037 [Ω]
 X:-11.387 [Ω]


 なお、先端側10φパイプでの計算結果、及び、その時の電流分布異常については、次回に再検証します。

この記事へのコメント

JA7PRV
2025年07月20日 16:38
niceです(^_^)v

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