d40.2  145.9MHz 10エレメント摂動励振クロス円偏波アンテナ(circularly polarized antenna)CPAの製作　2024/04/

 　　　　　　　　　　　　　　145.9MHz10eleXCPA　　　　　　工事中

この円偏波アンテナは、50Ωの同軸ケーブルを直接つなげることができるアンテナでマッチングケーブルや位相ケーブルは不要です。

ラジエーターの水平と垂直エレメントをクロスさせ、それぞれの長さを設定します。

ラジェーターの水平エレメントを共振周波数より短くして容量性に、垂直エレメントを共振周波数より長くして誘導性にします。

これにより90°の位相を作り出して円偏波を実現し、目標の周波数で共振させます。

さらに、水平と垂直エレメントの長さの差によってインピーダンスが高くなることが分かりました。

この性質を利用してクロスする部分のインピーダンスを高めて水平と垂直の2つのラジエーターを並列接続して50Ωにして同軸ケーブルを直接つなげるようにしたアンテナです。

この設計には、MMANAを使用してアンテナシミュレーションを行いました。

シミュレーションの要件は、 ①必要周波数でインピーダンスを約50Ω(SWR<1.5)にする。②必要周波数で共振させる。③必要周波数で円偏波の軸比を3.0dB以下にする。④必要周波数でゲイン(12dBi以上)、F/B(15dB以上)も最適にする。

シミュレーションは、①～④を実現するように、もっぱら水平と垂直のラジェーターの「長さを変更して計算する」を繰り返し繰り返し行うもので一つの円偏波アンテナを設計するのに何百回と繰り返しました。（MMANAは単純な八木アンテナは自動計算機能がある）

1. シミュレーション（MMANA）　　　　　　（図をクリックすると拡大します）

                                                              ↑↑  Ga:13.16dBi, F/B:16.03dB, SWR:1.19, AR:0.5dB,  ↑↑

                   ↑↑ スタックブームを金属にした場合。給電同軸ケーブルをアンテナブーム及びスタックブームに添わせる場合。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　↑ 多少の影響はあるが使える状態と思う。↑

   　　　　↑↑ 全てのエレメントをφ4mmにした場合。Rav:528mm  ,Rah:474mmにして上図の通り。（Ref.D1～D8は変更なし）↑↑

　　　　　　　　　　　　　　　　　　  ↑↑  Ga:13.26dBi, F/B:15.55dB, SWR:1.13, AR:1.5dB,  ↑↑

2. 加工組立図 ↓

　　↑φ3,φ4を使っています　　　　　                  ↑フロントからバックを見た図↑