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7MHz 逆L ANTのインピーダンスと整合回路

7MHz 逆L ANTのインピーダンスと整合回路
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Oさんから「移動運用時に垂直部5m,横6.5m(全長11.5m)のANTを計画しているが,コンデンサー250pFを直列に挿入するだけでマッチングがとれますか」と質問がありました。
結論を先に言えば答えは「NO」です。

先のページ こちら ⇒ 続:垂直ANT(4m~10m)の7MHzでの給電点インピーダンスと整合回路 で,
「ANTの長さを,共振長より少し長い11.5mにすると,250pFのコンデンサー1個を直列に挿入するだけで整合がとれる)」と説明しました。

それは,ANTの先端まで垂直に伸びている場合であって,同じ11.5m長でもANTエレメントの一部が水平になったりするとインピーダンスが大きく変わるのでコンデンサー1個で整合はできません。


でも,次のような条件の7MHz逆L型ANTを張ると,計算上,コンデンサー1個で整合ができそうです。
       (下図はMMANAの形状画面の抜すいです。) MMANAの使い方は ⇒ こちらへ戻ってください

     高さ5m横10.35m逆LANT形状
上の図のANTのインピーダンスを計算すると次の値となりました(MMANA計算結果から抜すいです)。
          15.35mANT Z
インピーダンスのR分は約50.1Ωですが,リアクタンス分が + j422Ωと非常に大きな値です。
SWRは73と非常に大きな値です。

この給電点のインピーダンスを「Smith v3.10」で表示させると次のようになります。
     Smith V3.10の使い方は ⇒ こちらへもどってください
下図のDP1の点がANTのインピーダンス Z=50.1+j422 です。
このリアクタンス+j422(Ω)を打ち消せば Z=50±0となり,50Ωの同軸ケーブルと整合できます(下図のTP2)。
     キャプチャ001

+j422(Ω)を打ち消す-j422のリアクタンスとなるコンデンサーの値は53.2pF / 7MHz と表示されました。
     15m逆LANTシンプル整合回路

以上から,垂直部5m水平部10.35mの逆L型ANTにするとコンデンサー1つで整合できそうです。
しかし,
移動運用先で,10m超の水平部ワイヤの中央部が垂れ下がらないように張るのは簡単ではありません。
また,周囲の構造物・樹木・車などの影響を受けるとインピーダンスは大きく変化します。
低い接地抵抗のアースでないと計算値のようになりません。

これらのことから,実際の移動運用においては,垂直部5m、水平部5~6mの逆L型ANTを建て,ANTチューナー(カップラ)で整合をとるのが良いと考えます。

では,実際に,5m釣竿を2本使用した垂直部5m+水平部5.7m=全長10.9mの逆L型ANTの場合のインピーダンスとマッチングを計算してみましょう。

       垂直部5m+水平部5.7m=全長10.9mの逆L型ANT インピーダンス
   7MHz 逆L ANT
上記のインピーダンスを50Ωに整合させるマッチング回路が必要です。

次の2つはコイルとコンデンサーが各1個で整合できますが,周囲の構造物などでインピダンスが計算通りとならない場合があるので,コンデンサーは可変コンデンサー(バリコン)と固定コンデンサを並列にして使用すると良いでしょう。
(回路はシンプルですが,ANTの高さ長さに合わせてLとCの値を変更が必要です)
     整合回路(A)


次の2つはT型チューナです。CLC型の2つのコンデンサをバリコンにすると整合できる範囲が広くなり,短時間でマッチングできます。
     整合回路(B)

次の2つは市販のアンテナチューナなどに見られるマッチング回路です。
     整合回路(c)


これらの中で,バリコンが150pF以下で済むCLC型が安価で整合範囲も広くとれるマッチング回路かなと思います。


移動運用などに便利なアンテナチューナの自作については こちら ⇒ 7~28MHz Antenna Tuner アンテナチューナーの自作のページを参照ください。


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  1. 2015/07/23(木) 15:40:21|
  2. アンテナと整合
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