27.300ＭＨｚ　アストラルプレーンアンテナ

 センター周波数　27.300MHzでつくりました

430MHz帯でよくみかけるアストラルプレーンアンテナ。
その構造から低い周波数には不向きだったのですが、
アバンティという会社から２８ＭＨｚ用として発売されていました。
国内でも、ＫＧ−９０００という名前で、
販売されていたのをご存じの方も多いと思います。

このアンテナは３／４λアンテナで、
２７．３００ＭＨｚで作ると、
有効アンテナ長さが８．２４ｍと巨大になります。

日高の５／８λ（ＶＳ−１０ＧＨ）で６．８ｍですから、
２ｍ近くも長くなります。
８Ｍ以上のものを自立させるのは困難なため、
ベンド（曲げる）ことにより、有効長そのままで、
インピーダンスマッチングを同時に行うという特異なアンテナです。
有効長が長いので、ＶＳＷＲ１．５以下の範囲が１ＭＨｚ以上あり、２７．３００ＭＨｚセンターで作ると、
２６．５ＭＨｚー２８．５ＭＨＺあたりまで、実用になります。

　ただ、この特異の形状と、ＣＢバンドの衰退により、姿を消してしまいました。
今回は、このアストラルプレーンを製作してみましたので、紹介します。

▲　アストラルプレーン

▲　Ｊ型アンテナ

アストラルプレーンの3/4λのうち
下半分はマストとのストレーで同調回路を形成します。
このアンテナのリングの部分をもって伸ばしてみると（左の図）
２本のアンテナが近接して配置されており、その形状は、
Ｊ型アンテナとよーく似ていますね。

Ｊ型アンテナの給電部分を変更したものと作動原理では同じなのでしょう・

ただ、。平衡型アンテナ不平衡⇒平衡変換回路が必要になります


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設計方法

まず、電気的波長を計算して各部の長さを出します。

　

＜中心周波数の設計＞

　

伝搬速度３００÷周波数（ＭＨｚ）＝波長（ｍ）　　　　数式１

３００÷２７．３００ＭＨｚ＝１０．９８９０１０９９ｍ　　で約１１ｍですね。

みなさんが１１ｍといういうのは、
この電気的波長が１１ｍ、あるからなのです。

図の１の点から３の点まで２．７４７ｍのこり、
３の点から７の点まで５．４９ｍになれば、
３／４波長になります。
ちなみにA点、Ｂ点の間隔は、
１／４λのさらに１／９　になり、
約３０．５２５ｃｍにします。

１番下のスカートの部分は、
折り返し部分をまっすぐにおろしてしまうと、
容量成分が大きくなってしまう対策だとおもわれ、
リング部分でＣ分を下げているものだとおもいます。

しかし、計算長でつくると導体の遅延などがあり、
計算長を元にして、入手しやすい長さに書き換えたのが
下記寸法です。

　

　

　

　

▼細かい寸法

部材は、アルミパイプなどをまげて作ります。

マッチング回路の製作

シュペルトップマッチング（不平衡、平衡変換回路）

本アンテナは、
アンテナ給電部分でGND側が浮いた構造になりますので、
シュペルトップ（バズーカーマッチ）という方法でマッチングさせ、
その同軸を通して５０Ωの同軸に接続をします。

　

工作するのは、5Ｄ−２Ｖなどの５０Ωケーブルを使用します。
太いほうが、パワー的にも有利なのです。
１００Ｗくらいまでは、５Ｄ、５００ｗくらいまでならば
１０Ｄを使用してください。
ＫＷ以上になると同軸ではマッチングさせるのは難しくなりますので、
入力は５００Ｗまでにしてください。

まず最初に電気的1/4λの同軸を測定してカットします。

ディップメータで同軸の共振周波数を測定する。
27.300MHzを中心にすると、１．８３ｍでディップするはず。
これはあくあまでも計算値。
ディップメータで測定した実測値が得られればそっちを優先。

同軸のが切れたら、同じ長さの同軸のシールド線を用意して、
根元の部分を同軸の外皮側にハンダつけをしてキレイにかぶせておく、
１／４λのケーブルもう１回シールドするという形状になります。

シュペルトップ（バズーカ）マッチングセクションの出来上がり。

コネクタ一見ロスになりがちだが、
そこからアンテナになる区別になる。


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ＣＢに最適な同軸ケーブルの長さ

同軸ケーブルのなかには「電波」が流れます。

電波が同軸ケーブルなかを流れると、
その周波数の電気的波長（λ）により
電流が大きい部分と小さい部分ができます。

１）電流の節（電流最小値）のインピーダンスは大きく
２）電流の腹（電流最大値）ではインピーダンスは少なくなりますので、
波長（λ／2）の両端は同じインピーダンスになります。

 つまり、同軸ケーブルは１／２λごとに、
同一インピーダンス点があることになります。

１／２λごとカットして使用すればアンテナのインピーダンスと
切った点のインピーダンスが同じになるため、
より正確にSWRを測定できます。

センター周波数を２７．３00ＭＨｚの場合　

３００÷２７．３００＝１０．９８９ｍになりますが、
これは、空間に飛んでいるときの波長で、
「物理的波長」
といいます。

しかし、電波は同軸などの金属中に流れると、
移動する速度が遅くなります、
この遅くなる率を「短縮率」といい、　
「物理的波長」に「短縮率」をかけたものが
「電気長」になります。


　

5D-2Vなどの同軸ケーブルは「０．66が係数として代表的です。
ＦＢ系ケーブルは0.8.

波長　１０．９８９×０．６６＝７．２５ｍが電気長ということになります。
波長を表す時には、
物理的波長と電気的波長を区別する必要があります。　　

　

固定で使う場合は、無線機の出口からアンテナまでに
長い同軸が必要になります.

無線機の至近に設置したSWRメータでは正確なｓｗｒではなく、
アンテナ＋同軸ケーブルをいっしょにしたものですので
アンテナ本来のSWRではないわけです。

そのため、同軸を切って長さを調整すると
SWRが変化したように見えます。
これが、同軸を切って調整するという迷信の
始まりではないでしょうか？。

そのため同軸の長さを切っても
SWRはよくなったように見えるだけで
決してよくなったわけではありません。

ちなみに、アンテナ直下と同じSWRは、
周波数の整数倍に現れますので、
下記の長さで同軸をカットしておけば、
同軸端にアンテナ直下と同じSWRが得られるわけです。

3.62６ｍ 
7.252m 
10.879m 
15.505m 
18.131m 
21.758m 
25.384m 
　 

　

同軸は長く使うと、インダクタンス成分があらわれ、
先にいくほど、短縮率が高まる傾向があります。
つまり、同軸ケーブルは３．６２５ｍの整数倍で
カットして使用します。

　

　

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