2017年6月7日水曜日

EHアンテナの集中定数による特性計算結果

EHアンテナは、波長に対して十分に小さなアンテナ素子であるため、集中定数でその電気的特性は近似計算できるとの考え方により、AC特性と、過渡特性を、LTspiceで計算しました。

その結果、給電点のインピーダンスは大変高くなり、送信機からのRF電源の電力供給をほどんど受けつかない特性があることが分かりました。


図1. EHアンテナのAC特性 計算例 (7MHz)
給電点のインピーダンスが、同調周波数 7MHzで最も高くなるようにしたところ、著しくその値が高くなり、送信機側の高周波電力を殆ど受け付けない特性になりました。

21MHzにも同調点が現れ、こちらはインピーダンスが大変低くなるものの、70%程度の電力が高周波抵抗成分で発熱し、高周波電力が熱に変換されることが予想されます。


図2. EHアンテナの過渡特性 計算例 (7MHz)
この計算条件では、入力電圧の約4倍の電圧の昇圧が起こり、マグネッチック・ループに見られるバリコン同調部での空気放電は起こりにくい条件があることがわかりました。

現在のところ、性能がダイポールの90%に及ぶという計算結果は再現できていません。

この例は単に計算の一例に過ぎず、実動作性能は、アンテナの実装状況で大きく変化することは無いとは言えませんが、事前の予測計算により、長時間の実験をするか、しないか、概ねの判断ができるかもしれないと思われます。



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