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出版者情報
コンパクト・アンテナの理論と実践[入門編]
アンテナの神秘に魅せられて
- 書店発売日
- 2013年4月4日
- 登録日
- 2015年8月13日
- 最終更新日
- 2015年8月13日
紹介
アンテナは電気と電波の仲立ちをする最も重要な装置です.しかしひとたび調整が済めば,日々のQSOではその存在すら忘れてしまうほどです.筆者らは開局以来ベランダ・アンテナで何とかHF帯にQRVしようと試行錯誤を重ねているアパマン・ハムですが,設置環境の制約があるからこそ,アンテナ技術をしっかり学ぶ必要があると痛感しています.
本書は,アンテナの元祖「ヘルツ・ダイポール」がコンパクト・アンテナであることを気づくところから旅立ちます.その後,多くのプロ・アマ諸氏が数え切れないアンテナを発明してきましたが,それらのノウハウをきちんと学ぶことは,あらたなアイデアのひらめきには大変重要です.そこで本書は「入門編」としてコンパクト・アンテナの原理を徹底的に解剖していますが,読者のみなさまが筆者らと同じ境遇の悩みを一つでも多く解決できるよう,40年にわたる実運用で成果をあげた事例も多く解説しています.
目次
カラーでわかるコンパクト・アンテナの世界
はじめに
●第1章 コンパクト・アンテナの歴史
1-1 アンテナの元祖は「コンパクト」だった?
マクスウェルからヘルツへ
ヘルツの送信機と受信機
長岡半太郎の追試験
ヘルツ・ダイポールのしくみ
ヘルツ・ダイポールのシミュレーション
ヘルツ・ダイポールのスケール・モデル
1-2 巨大すぎた(?)アンテナ
遠距離通信に成功
マルコーニ・アンテナのシミュレーション
無線の商用化へ向けて
1-3 それは接地型アンテナから始まった
大地の大電流で空中に電気振動を起こす
導電通信から接地のアイデアへ
エジソンの静電誘導無線通信
1-4 短波の夜明けとコンパクト・アンテナ
電離層を予言したのは誰か?
電離層の測定方法
電離層の発見とアマチュア無線
短波帯とアンテナの自作
パルス波による電離層観測
Q&A ハリガネから電波が出る?
●第2章 フルサイズとコンパクトの違い
2-1 共振型アンテナの元祖とは?
共振アンテナの元祖
マルコーニの共振アンテナ
2-2 なぜ半波長なのか?
ツェッペリン・アンテナの構造
飛行船で使われたダイポール・アンテナ
電界・磁界と電線の電気振動
集中のLCと均等のLC
2-3 コンパクト化で何が変わるのか?
携帯電話の小型・内蔵アンテナ
小型アンテナのRとX
メアンダ・アンテナの整合回路
アンテナの放射抵抗とは?
帯域幅の変化
帯域幅と共振のQ
コンパクト化で変わる放射効率
コンパクト化で変わる性能
2-4 コンパクト化のアイデア集
インダクタンス装荷アンテナ
コイル位置によるηの違い
システム効率とは?
キャパシタンス装荷アンテナ
T型アンテナの入力インピーダンス
T型アンテナの周りの電磁界
T型アンテナの放射効率
T型ダイポール・アンテナ
リニア・ローディングによるコンパクト化
ダイポール・エレメントの折り曲げ設置
折り曲げのバリエーション
隠密アンテナ?
Q&A 整合回路の設計
●第3章 フルサイズの性能限界
3-1 1W入力で何W放射できるのか?
アンテナの利得とは?
ボアサイトとは?
dBで扱うメリット
真の利得と放射効率ηの関係
ダイポール・アンテナは何W放射できるか?
3-2 ダイポール・アンテナの性能限界
ダイポール・アンテナとシステム効率
大地による反射と放射パターン
ANNIEによるシミュレーション
MMANAによるシミュレーション
3-3 八木アンテナの性能限界
八木・宇田アンテナのしくみ
八木アンテナの周りの電磁界
4エレ,5エレ八木の周りの電磁界
低い設置高の八木アンテナ
指向性は波の合成が作る
3-4 等方性(アイソトロピック)放射は可能か?
135kHz用のアンテナ
どこから放射が始まるのか?
微小ダイポール・アンテナの利得
[コラム] 八木・宇田アンテナを引き継ごう
Q&A 電磁界シミュレータは役に立つのか?
●第4章 コンパクト・アンテナの性能限界
4-1 微小ダイポール・アンテナの特性
微小ダイポールのシミュレーション
クラウスによる理論値
4-2 微小ループ・アンテナの特性
微小ループ・アンテナの定義
クラウスによる理論
近傍界と遠方界
MLA(マグネチック・ループ・アンテナ)とは?
160mバンド受信用ループ・アンテナ
DK5CZのAMAループ・アンテナ
MLAのシミュレーション
インダクティブ結合のシミュレーション
4-3 ローディング・コイルとは?
短いエレメントに必要なコイル
コイルの寸法を決める
短縮モノポール・アンテナのコイルとQ
コイルのQと放射効率
コイル・アンテナのシミュレーション
4-4 キャパシティ・ハットとは?
キャパシティ・ハットのいろいろ
キャパシタンスの装荷位置
形状によるキャパシタンスの違い
Q&A 微小アンテナの実効面積は小さいのか?
●第5章 バンド別コンパクト・アンテナのいろいろ
5-1 長・中波のコンパクト・アンテナ
135kHzのコンパクト・アンテナ
リアクタンスの変動
起電力法の結果と比較する
コイルのLと整合回路
短い接地型アンテナの放射効率
放射効率と利得の関係
EIRPの評価
5-2 短波帯のコンパクト・アンテナ
モービル・ホイップを利用したアンテナ
コイルの設計
3.5MHz用超短縮アンテナの放射効率
中央装荷の放射効率
3m長モービル用ホイップ・アンテナ
理論式の抜粋
5-3 超・極超短波帯のコンパクト・アンテナ
地デジ受信用の超コンパクト・アンテナ
内蔵する整合回路
5-4 マイクロ波帯のコンパクト・アンテナ
テーパード・スロット・アンテナ(TSA)
TSAの電流分布
進行波アンテナとは?
コンパクトTSAの実現
Q&A モービル・ホイップと車体の影響
●第6章 アパマン・ハムとコンパクト・アンテナ
6-1 「ロー・プロファイル」アンテナとは?
ステルス・アンテナとは?
家屋に這わせるアンテナ
庭木の利用
6-2 地表波の電波伝搬
ヘルツが描いた電界
大地の影響
大地を這う地表波
坂下の住宅でQRVすると…
6-3 住宅街の障害物
鉄柱群の影響
マンションの鉄骨の影響
レイ・トレーシングとは?
プラチナバンドとは?
Q&A 周囲の金属の影響
●第7章 ベランダ・アンテナの実際
7-1 モービル・アンテナを活用する
モービル・ホイップをダイポールに
3.5MHz用超短縮アンテナの給電線
平行2線(フィーダ線)給電
1??λの平行2線給電ではどうか?
7-2 ダイポール vs モノポール
平行2線 vs 同軸ケーブル
線路から放射させるモノポール
20m長の線路ではどうか?
ベランダのアンテナではどうか?
ダイポール vs モノポール
7-3 ラジアル・ワイヤの活用術
大型コイルのダイポール・アンテナ
建物のアースは十分か?
コンクリートの影響
ベストな組み合わせとは?
7-4 同軸ケーブル vs はしごフィーダ
はしごフィーダとは?
はしごフィーダの利点
同軸ケーブルを直接つなげると…
Q&A 定在波とは?
●第8章 メーカー製アンテナのスペック
8-1 利得とは
メーカー製八木アンテナの利得
マルチバンド八木アンテナの利得
最近のカタログ値
8-2 放射効率とは
放射効率の定義
直角曲げダイポール・アンテナとそのη
放射効率の測定方法
8-3 帯域幅とは
帯域幅の定義
VSWRのグラフが使われる理由
コンパクト・アンテナの帯域幅
解決策はあるのか?
上記内容は本書刊行時のものです。