同軸問題の解決法

簡単な解決方法は同軸ケーブルも含めたアンテナ設計としてしまうことだろう。
こうすることで任意の同軸長を使える。
そのほかは1/2λの整数倍のケーブルを使う。こちらはとぐろを巻いていても
OKだった。さすがに3.5MHzはつらい。
第３の解決方法はEHアンテナ自体に回路を追加して対策を講じる方法。
ただいま模索中・・・

同軸の問題は完全に解決した

先ほど１次コイルを巻きなおしてインピーダンスを修正してみたが
相変わらず5mの3.5D-QEFVではインピーダンスがめちゃくちゃだ。
２ｍのケーブルでもテストしてみたがこちらはインピーダンスのずれは
少なかった。
ためしにアンテナのGNDとアナライザのGNDを短いケーブルで短絡
して5mの３．５D-QEFVでつないでみたところインピーダンスに変化なし
ということはファラデーシールドされてる同軸の芯線に磁界で結合
してるということになるのか・・・
もしそうなら簡単な対策としては同軸ケーブルに磁気シールドを施すと
改善されるかもしれない。（大量のクランプコアなどで・・・）
仮に磁界結合だとしたらケーブルを動かすとインピーダンスが変わる
はずだが変化なし。
もしかすると同軸の容量（芯線とシールド間）が共振周波数に影響を
与えているだけなのかも
そうだとしたら対策は比較的楽だ・・・

追記
先ほどコンデンサーを追加して実験してみたところほぼ間違いなく
同軸ケーブルの線間容量が原因で起こっていたことがわかった
これを何とかすればOK!

EHアンテナの耐電力と同軸の問題が解決

EHアンテナの耐電力は補正用コンデンサーの電流容量と
EHアンテナのギャップの耐圧から決まるので今回のアンテナだと
コンデンサーの電流容量が大体200Wまでいけるのではないか
と思っている。

あとは同軸問題で同軸をとぐろ巻きにしても変わらない
ということは、何が考えられるんだろう。コモンモードでないとすれば
ノーマルモードの反射の可能性がある。
もう一度インピーダンスを見直してみたら若干ずれていた。
これをもう一度調節して大丈夫かどうか・・・
ここで使ったのは1/200λのプローブである。これは本当に便利だ。
それにしても調整が面倒なアンテナである。

原因がわかっただけよしとしよう。
バランより前のインピーダンスをプローブを使って調整する必要がある。
バランの特性は計測済みなので後は追い込みだけです。

EHアンテナの強制バランとフロートバランについて

EHアンテナの給電点に挿入するバランだがフロートバランを入れると
前記したように広帯域化するがバランが発熱する可能性がある。
アンテナが小型なことから実際帯域はそれほどないのが普通ではないか？
このバランの選択が重要なのではないかと思っている。
強制バラン使用時　　　swr1.2以内の範囲は約15kHz
フロートバラン使用時　swr1.2以内の範囲は約55kHz

シリンダー間の数ターンのコイルの巻き数現在１ターンからもう少し増やせば
CFAアンテナの原理でもう少し放射抵抗が得られ広帯域化するかもしれない
何ターンがよいかはカットアンドトライか電界と磁界の位相が近傍界で同一
になるよう調整すればいいのだが後者はちょっと大変だ。
確実なのはシリンダーから放射するなら放射抵抗が生まれ広帯域化する
はずなので、カットアンドトライで増減させるのが一番楽だろう。

１次側と２次側の巻き線を別巻きとした今回の自作EHアンテナは
１次側が平衡、同軸ケーブルが不平衡なので強制バランを使用することにした。

問題は同軸の影響のみである。
マグネチックループアンテナでも発生することがあるこの問題をどうやって
改善するかが今後の課題といえる。
普通のやり方としては１次コイルと整合用のCを調節して同軸の無線機側での
インピーダンスが５０Ωになるよう調整してしまうことだろう。

調整にはアンテナアナライザは必須となる。
SWR計だけだとイメージのような周波数に整合してしまうことがよくある。
これを避けるにはインピーダンスを見ながらインピーダンスの一番高い
部分でSWR最小になるよう調整しなければいけない。

EHアンテナに接続するケーブル長が影響する件について

どうしても接続するケーブル長がインピーダンスに影響してしまう。
フロートバラン接続時でもケーブル長の影響はなくならないというか
まったく改善されない。
フロートバランをつけたとき（１次側巻線直下）は帯域が広がるだけで
同軸のケーブル長の影響は変わらなかった（インピーダンスに対して）


この問題を解決できないとEHアンテナは安心して使えない。
ただひとつわかったことはケーブルの状態（とぐろ巻き、伸ばした状態）
にかかわらずインピーダンスは変動しないということがわかった。
このことからマイクロバート的な動作をしているとは考えにくい
ためしにパッチンコアをアンテナの根元に挿入してもインピーダンスには
変化がなかった。同軸を手で触ったりしてもインピーダンスに変化はなかった。

よってコモンモードの発生によって起こっているのではない。と仮定することにした。
今回製作した自作EHアンテナは１次側と２次側はアイソレーションをとっているし、
その後に強制バランを入れている。フロートバランは帯域が広がり思わしくない動作
をするので強制バランにした。

ふと頭をよぎったのは集中定数のみでインピーダンス５０Ωの回路を組んだとして
回路のロスがほとんどないとしたら回路に投入した電力は戻ってこないのだろうか？
計算上は戻ってこないが・・・
ためしに０．１オームの抵抗をEHアンテナに入れて見ればわかると思う。
それで仮に戻ってきていたとすると同軸の長さが影響するのもありえない話
ではなくなるのではないか？

フロートバランを入れると帯域が広がるのも説明がつきそうだ。

EHアンテナの考察

いまさらながらEHアンテナの考察である
自作EHアンテナを手に持っていろいろな局を受信すると
水平偏波に対してはEHアンテナは垂直に立てると受信
状態がよいので、２次コイルの部分で受信していることが
わかる。２次コイルはシリンダー容量Cと2次コイルLから
共振周波数がある。
空芯コイルのバーアンテナに近い動作をしているものと思われる。

後は、シリンダーからの放射を説明するだけだが、多分
これを説明するにはCFAアンテナを説明するのがたぶん
一番単純だろうと思う。
CFAアンテナの特徴であるシンセサイズドフィールドを説明
するにはまずCFAアンテナは構造上受信には使えないよう
な気がするのだ。
なぜなら受信アンテナとして使用時GNDプレートとDプレート
との間には電流が流れないので電界と磁界を直交させること
ができない。
普通のアンテナではありえないこと（送信利得と受信利得は同一）
そうすると近傍界では何が起きているのかということになるのだが
多分（ここからは想像というか計算できる自信がない）CFAアンテナとは
クーロン力と磁力を利用した媒質中の原子の運動が電波に
変換される性質を利用したアンテナなんじゃないかと思う。
クーロン力を利用してるので電界強度が普通のアンテナより
かなり高くなるのも原子の運動が関連するからではないか？
一番手っ取り早い実験はCFAアンテナを真空中に作って
半径から２波長以上真空にする。
それでまともに動作するなら本当に電界と磁界を直交させて
やるだけで効率よく電波を放射できることになる。

今のところ、CFAアンテナは媒質が必要なんじゃないか？
と思っているところです。

EHアンテナでCFAアンテナでいうGNDプレートとDプレートの
間の磁界に相当するものといえばシリンダーとシリンダーの間にある
数ターンのコイルである。
これが多分CFAアンテナでいうところのGND-Dプレートの磁界
にあたるのではないかと思う。ただしこのコイルの磁界は電界と
直交していない（平行している）のでCFAとは原子の運動に
違いが出ると思う。

よく自作EHアンテナは飛ばないし聞こえないといわれるが、
もしかするとこの数ターンのコイルを付けるか否かでアンテナの性能
に差が出てくるのかもしれない。

EHアンテナの受信できないというトラブルは主に2次コイルとシリンダー
の共振周波数が目的の周波数にあってないか１次コイル側が50Ω±j0に
整合してないが主な理由でしょう。
送信がよくないというのはシリンダー間にある数ターンのコイルが
影響してくるのかもしれない。

当局の自作EHアンテナはリグエキスパートAA-230PROを使用して調整した
自作EHアンテナを調整するには最低でもアンテナアナライザーは必須である。

PHSを買った。

WILLCOMのWX340Kで電波の状況はアンテナ５本立つ状態だ。
たまにアンテナ３本のときもあるが接続時の問題は特になかった。
福島県福島市ではPHSの基地局のアンテナの数も少ないのだが
市街地では特に問題なく使えた。近くにアンテナなどないような場所でも
特に問題なく使えるようだ（アンテナ５本だった）
お財布携帯が使えるようでためしにedyを使ってみたが問題なく使えた。
ただ一部のモバイルバンキング関係のソフトは使えないようだった。

久しぶりの書き込み

ここ最近はネットワーク関係はいじらず運用のみにしていた
サーバーのハングアップが１回あっただけでその後は快調に動作している。
最近は無線関係のアクティビティが増えた。BPF設置後明らかに
今までつながったことのないエリアの通信が聞こえる。
EHアンテナのテストはまだで比較できるアンテナの設置と検証が
今後の課題だ。