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July 29, 2004

けっこう高性能!J型アンテナの勧め

 わたくしの第2局目の交信相手となった札幌のHさんは、休日ともなると各地の山に出掛けてそこからハンディ機で電波を出すことを趣味としている山岳移動無線家でした。そのHさんが穂別の坊主山という好ロケーション地から250mWという小電力で使用していたアンテナがこのJ型アンテナだったのです。J型アンテナというと、最近は2アマの試験にも殆ど出てくることはなく、最近はアンテナを自作しなくとも移動用の機材が多数発売されているので、わざわざJ型アンテナを自作して使用する人も少ないために、実際にはあまり見たこともない人も多いと思いますが、殆ど数百円の予算で予算以上の高性能アンテナを手にいられますので、自称無銭家で機材購入の余裕がない人、ハンディ機の付属アンテナだけで、結局電波が飛ばない物と諦めている人は自作する価値があるものと確信します。
材料は市販のTVフイーダー線(300Ω-5m)270円、M型プラグ300円、あとは家に転がっていた50Ωの3D2V同軸ケーブルこれだけです。J型アンテナの基本は、同軸の心線に同調させる周波数の3/4波長のエレメントを半田付けし、外側の網線に1/4波長のエレメントを半田付けしたものですが、形がアルファベットのJににているためにJ型アンテナと呼ばれる垂直偏波アンテナです。実際には下端で給電すると非常に高い給電点インピーダンスになってしまうために、1/4波長の部分に平衡・不平衡の整合をとるためのバランとなる部分を設けます。
このアンテナの欠点は垂直面指向性として打ち上げ角が高くなるために、短波帯による遠距離通信にはあまり向きません。また、全周囲に渡って無指向性とならず、1/4波長のエレメント方向の反対方向に弱い指向性が生じるようです。しかし、最大の利点はこのような簡単なアンテナであるのにも関わらず、最大の利得が144MHz帯で約6デシベルを超え、このようなフィーダー線だけでこのような高利得のアンテナになるのは不思議な現象ですが、明らかに3段GPアンテナ並の性能のアンテナを数百円の材料で得られることです。たぶん、材料を全部購入したとすると、これ以下の予算で高利得のアンテナを作り出すことは難しいでしょう。
荷物に余裕のない山岳運用で、重いアンテナ設備を担いで登山することは大変です。Hさんはグラスファイバーの細い釣り竿と丸めたJ型アンテナだけで登山し、延ばした釣り竿にJ型アンテナを吊し、立ち木に釣り竿を縛り付けたりして運用しながら、かなりの遠距離とも交信を行っているので、その性能は実際に疑いがありませんでした。
 実際の工作と寸法出しはCQ出版社「ワイヤーアンテナ」のP225,芝浦工業大学無線部の設計図によりました。実は以前自分で寸法出ししたときには短縮率の関係か計算上の寸法ではSWRがうまく下がらず、カットアンドトライに手間取り、途中で放り出してしまったことがありました。工作はほんの10分程度です。給電点も設計図どおりに出しましたが、何度給電点を調整してもSWRは1.3より下にはさがりませんでした。どうもエレメント自体の長さを調整しなければいけないようですが、普通に運用していてSWR1.3ならまあいいだろうということで、このまま防水処理して完成です。欲を言えばアンテナアナライザで共振周波数直読が出来たら楽なんですが、うちにはディップメータもなく、SWR計見ながら給電点調整することしか出来ませんが。
2階の天井から出来たばかりのアンテナを吊して、バンド内のワッチするとたまたまCQ出している局があって、この室内アンテナで初交信しました。室内に張っていることもあってか、四方八方からノイズを拾っている感じでしたが、明らかにゲインの高さを感じられます。
材料も特別なものが入らず、低予算で割と高性能のアンテナが手に入れられるので、ハンディ機しか持っていなくて付属アンテナじゃ電波が入らずに無線を諦めてしまった人は、ぜひ作ってみてその威力を試してみてください。                                                                                                                                         

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