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zoom RSS 受信用ループアンテナ 9月5日編集

<<   作成日時 : 2015/08/30 18:01   >>

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久しぶりに、時間を作って、ループアンテナを作っていました。
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水道用PVCパイプ(PV13)に、園芸用ダンポール直径5mm長さ2400mm(グラスファイバーロッド)で直径750mmの輪を作り、同軸(ありあわせの3C2V)を沿わせて、結束タイで括り付けてあります。同軸の両端には、Fコネクタが付いています。ただし、片側のコネクタは。シールド外皮が、コネクタと接触しない工夫がしてあります。いわゆる磁界ループです。今までは、φ3mmの銅線を使っていたのですが、VHF用追加するついでに、交換しました。
外側のループは、直径750mm、500kHzから13MHz用(30MHzでもOK)、内側のループは、直径300mm、50MHzから200MHz用。輪に垂直方向に明確なNULLがあります。
指向性を得る為には、ループの接続部分に、バランが必要です。VHFは、昔のパソコンに付いていたパッチンコアに、同軸を2回巻いています。BCL側は、FT50-#43に極細同軸を10回巻いています。
屋根の上に上げてありますが、室内でも、家電のノイズを殆ど拾いません、7MHzでは、水平ダイポール比で、-20dBの性能です。計算上は、600kHzで、-50dBd程度のようですが、大変使い易くなりました。プリアンプを入れても、ノイズが気になりません。しばらくこれを使ってみます。
このアンテナを作るにあたり、今まで様々な中波放送用アンテナを試してみました。
最初に今回のループアンテナと、SA7000アンテナとの中波帯(昼間)の比較です。
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SA7000は、市販品で、利得もあり設置環境やGNDの取り方で性格が変わるホイップアンテナです。緑の線がSA7000です。赤の線が75cmループアンテナです。受信の信号レベルの差は約5から10dBですが、ノイズの量が違います。
特に50kHzから100kHZの家電の電源ノイズとその高調波が大きく見えています。このアンテナで、ラジオを聴くと、100Hzの電源ハムが五月蝿く聞こえます。
ところが、75cmループアンテナにつなぎかえると、電源ノイズは無くなります。劇的な変化です。
このアンテナの特徴は、設置高さが、1mから10mまで利得の変化は殆どありません。(計算値で、0.3dB)
利得に一番大きな影響があるのは、開口面積なのですが、大きくなると、設置環境の制限を大きく受けて、利用できない方々も多い(私も)と思います。計算上は、面積や巻き回数に比例しますので、できるだけ大きくしたいところです。
ここで、視点を変えて、アンテナのエレメントの損失に注目します。実は、ループを共振させて、損失を少なくすると、感度はかなり上昇するのですが、帯域幅が狭くなり、中波帯域では使えないことがわかりました。使える程度に損失を増やすのですが、放送局を変えるたびに、調整が必要です。
今回は、使い勝手を考えて、非同調ループにしました。非同調ループアンテナには、数種類の構造があるのですが、給電点の反対側(頂点)の同軸外皮を切除した左右対称方の構造にすると、目標とする受信帯域より高い周波数に大きな共振点が現れます。そこで、今回は、給電部分に、ファラデーシールドの開口部を設けるタイプにしました。中波から13MHzまでは、垂直ホイップのように動作します。15MHzから200Mhzまでは、水平アンテナのように動作します。このアンテナは、中波とFMを受信するのに都合が良いと思います。
このアンテナは、大きさ(面積)を決めると、エレメントの損失で利得が決まります。
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これが、エレメントの芯線のサイズを変えたときの、感度の比較です。今回、3C-2Vで作りましたが、もし、手持ちに太い同軸ケーブルがあれば、同じ大きさでも、良好な受信が可能です。衛星用の5C-FBや、アマチュア無線の方なら、5D-FBが手ごろです。同じインピーダンスの同軸でも、低損失の同軸ケーブルは、芯線の径が太くなります。
このアンテナでFMを聞いてみると
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SA7000より、10から20dBも感度が高くなります。水平偏波で受信できている結果だと思われます。
このアンテナで、21MHzから50MHzを受信する場合は、アンテナを水平にしたほうが、受信レベルが上がるようです。特性を理解して設置方法を変えると、面白いと思います。
もう少し、工夫してみます。

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内 容 ニックネーム/日時
気持玉を頂き、ありがとうございます。
普段は、直径1cmの磁界プローブとして使っているのですが、アンテナとして考えてみると新しい発見がありました。なにげなく使っている物も根本を見直す事で仕事から趣味になります。これからもよろしくお願いたします。
TOSHI
2015/12/15 23:00

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