働きたくない

5000兆円欲しい

自動チューニング型ダイポール・アンテナ…を目指した実験

Rhode & Schwarzなどが、自動で共振周波数をチューニングするダイポール・アンテナを出している(と思っている)。

どういう仕組みなんだろうかと思い、ふと思いついたのが、ローディング・コイルを電気的にビシバシ切り替える方式だったので、本当に実用的か実験した。

(ATUみたいに、マッチング回路のL・Cを変えるというのもあるとは思う…そっちか…?)

基板

回路図は単純なので省略する。 なんというか、可変アッテネーターのように、スイッチがたくさんあって、それぞれ導通かコイルかを選ぶ、というもの。

コイルは、秋月電子通商に売っている、アキシャルリード型のコイルを使った。 E6系列しかなかったので、インダクタンスは1.0μH, 1.5μH, 2.2μH, 3.3μH, 4.7μH, 6.8μH, 10μH, … , 220μHで15個である。

地味にスイッチ30個のはんだ付けは疲れた…(3時間位かかった。コイルの実装がアレなこともある)。

ダイポールなので一応バランが必要だが、実験なので、簡単にフロート・バランとした。5ターン。

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基板(表・裏)

結果

祐徳電子から購入したDPのセットにつないで実験した。

  • 何も繋げなければ、24.3MHzに共振するDP
  • ローディングコイルのインダクタンスLが増加するほど、DPの共振周波数は低下し、ローディングコイルも含めたアンテナのレジスタンスは増加する
  • SWRは、一旦低下し、33μHで1.3となったあと、増加に転じる。増加するのは分かるが、最初なぜ低下する…?バランか…?
  • 1μHのローディングコイルでも、24.3MHz → 18.0MHzと6MHzも共振周波数が低下した。この方式では、あまり高周波帯には向かないかもしれない
Load[μH] Freq[MHz] SWR Re[Ω] Im[Ω]
0 24.301 2.99 21.5 16.8
1 18.004 3.44 15.2 12
1.5 15.6048 3.25 16.2 11.4
2.2 13.603 3.13 16.0 -3.61
2.5 13.203 3.17 15.7 -1.24
3.2 12.203 3.07 18.4 17.1
3.3 11.8041 2.48 20.5 -7.13
4.7 10.204 2.57 20.7 11.9
6.8 8.805 2.02 25.1 -6.25
10 7.206 1.81 28.7 9.04
15 5.807 2.14 44.6 -36.4
22 4.807 1.60 57.7 24.4
33 4.008 1.30 60.3 -10.6
47 3.553 1.52 67.0 17.8
68 2.704 2.05 92.5 -26
100 2.405 99.2 3.59
150 1.856 2.69 127.0 -29.3
220 1.606 3.36 168.0 -1.13

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実験結果(グラフ)