短縮ダイポールのローディングコイル巻き方向（１）　　　　　　　最新改定　2020.Jan.05　JH3FJA

　FaceBookのアンテナのグループで センタローディングダイポールアンテナのローディングコイルの巻方向につき ２つの輻射エレメントの各コイルを相互に異なる方向に巻いたらどうなるだろう との疑問の提起がありました。 ２つのコイル間の符合付結合係数に応じた相互インダクタンス分の各コイルインダクタンスへの増減は容易に想像されますが アンテナとしての比較として 「コイル部だけのヘリカルダイポールとして」、「同じ輻射ワイヤを抱いた短縮ダイポールとして」 見て診たものです。

コイル部ワイヤモデル

　２つのコイル間の結合係数の変化を顕著にするため Ｌ／Ｄ（巻長さ／巻径）が小さ目の３種の素材コイルをワイヤモデルで作り、これらを組合せ比較対象とする「同方向巻コイル」（ＡとＢ１の組合せ） と 「対向巻コイル」（ＡとＢ２の組合せ） とします。 いずれにおいても給電位置は２つの素材コイルの接続点であるＸＹＺ座標原点位置です。

＜ ３種の素材コイル ＞

　共通条件 ： 巻直径 ３００ｍｍ（曲線近似 内接正８角形）、巻長さ １００ｍｍ、巻数 ６回

Ａ. 上側用時計方向巻コイル	Ｂ１. 下側用時計方向巻コイル	Ｂ２. 下側用反時計方向巻コイル

＜ ２種の給電点付ローディングコイル ＞

　共通条件 ： 巻長さ ２００ｍｍ、巻数 計１２回 （＝６回＋６回）

同方向巻コイル	対向巻コイル

ヘリカルダイポールとして見た比較

　２つの給電付ローディングコイルは 導体エレメントの１巻きの長さ および 全部の巻き幅 が１波長に比べて十分小さな ノーマルモードヘリカルダイポールアンテナ（ Normal Mode Helical Dipole antenna ）でもあるので アンテナとしての共振固有値、周波数対インピーダンス特性、周波数対ゲイン特性、輻射特性としての指向性（共振固有値でのもの） を見てみます。

＜ 同方向巻 ＞

同方向巻 周波数対インピーダンス特性	同方向巻 周波数対ゲイン特性

同方向巻 垂直面指向性	同方向巻 水平面指向性

＜ 対向巻 ＞

対向巻 周波数対インピーダンス特性	対向巻 周波数対ゲイン特性

対向巻 垂直面指向性	対向巻 水平面指向性

短縮ダイポールで見た比較

　給電点付ローディングコイルの上下に直線状の輻射エレメントを付加した短縮ダイポールアンテナとして 共振固有値、周波数対インピーダンス特性、周波数対ゲイン特性、輻射特性としての指向性（共振固有値でのもの） を見てみます。

＜ 同方向巻ローディングコイル起用の短縮ダイポール ＞

　共通条件 ： 輻射エレメント長 ７．９ｍ、ローディングコイルを含む仕上がり全長 １６ｍ

同方向巻 周波数対インピーダンス特性	同方向巻 周波数対ゲイン特性

同方向巻 垂直面指向性	同方向巻 水平面指向性

＜ 対向巻ローディングコイル起用の短縮ダイポール ＞

対向巻 周波数対インピーダンス特性	対向巻 周波数対ゲイン特性

対向巻 垂直面指向性	対向巻 水平面指向性

以上のシミュレーションにおいて作成したアンテナシミュレータ4NEC2のモデルファイルを掲げます。 ファイル名を右クリックしダウンロードしてください。 .NEC属性のファイルはテキストファイル形式です。

モデルファイル ファイル名 　素コイル Ａ 　basic_coil_100.nec　 　素コイル Ｂ１ 　basic_coil_200.nec　 　素コイル Ｂ２ 　basic_coil_300.nec　 　給電点付コイル 同方向巻 　addcon_coil.nec　 　給電点付コイル 対向巻 　deffcon_coil.nec　 　センタローディングダイポールアンテナ 同方向巻　 　addcon_dp.nec　 　センタローディングダイポールアンテナ 対向巻 　deffcon_dp.nec

改定来歴：
　2020.Jan.05　各ケース 周波数対ゲイン特性グラフを追加。モデルファイルの一覧を追加
　2020.Jan.04

ＥＮＤ