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2010年5月26日 (水)

寺子屋キット、アンテナインピーダンスメータ

Terakoya_antimpedancemeterアンテナのマッチングを調べるとき、SWRメータをつないで測定することが多いと思いますが、SWRメータは、無線機の送信電力がある程度ないと測定することが出来ません。

このアンテナインピーダンスメータは、QRPの送信パワーでも、アンテナのインピーダンスを観測することが出来ます。

寺子屋シリーズは、基本的な原理を基にして、実情に合うように変形していくことにより、測定ができるようにするものが多いようです。この「メータ直読式アンテナインピーダンスメータ」は、50Ωの抵抗を4辺にしたブリッジ回路を基にして開発されています。

無線機からのパワーは、ブリッジの2辺に別れ、それぞれ50Ωと50Ωに分割した中点の電圧は、2分の1となっています。ここで、1辺の抵抗を50Ωのアンテナと置き換えると、アンテナが50Ωの純抵抗のときに均衡します。

50Ωの抵抗と、アンテナは、全体の電圧に対してアンテナには2分の1の電圧が掛かっています。もし、アンテナのインピーダンスが50Ωでないときには2分の1からずれた電圧となります。この電圧を測定することで、アンテナのインピーダンスを直読しようとする回路です。この回路では、50Ωとアンテナの50Ωのみで測定できるので、もう一方の2つの50Ωの抵抗は必要ありませんが、取り去ると全体のインピーダンスが100Ωとなってしまうので、無線機から測定回路への供給は、マッチングトランスで、50Ωから100Ωへ変換しています。

Terakoya_antimpedancemeter_inside原理は非常に単純なのですが、アンテナに掛かる電圧が2分の1になる点が整合点で、それから離れるほどインピーダンスがずれていることになります。メータは、供給されるパワーでフルスケールになるように合わせ、アンテナの両端に切り替えると2分の1になるようにして測定します。

メータの目盛りは、2分の1のところをSWR=1とし、それから離れるほどSWRが増えるように振られています。

製作する回路は、検波された電圧が直線的にメータが振れるように補正する回路と、無線機の50Ωを100Ωに変換するマッチングトランスが主なものです。

これだけの簡単な回路でも、アンテナの調整をQRPの無線機で行なうことができます。

しかし、アンテナは誘導性であるときも容量性であるときもあり、インピーダンスは50Ωでも純抵抗になっていないこともあると思うのですが、それはこの測定によっては知ることは出来ないと思います。また、このアンテナインピーダンスメータは、通過型ではないので、測定が終わり運用するときには取り外さなければなりません。

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