八木アンテナの被駆動要素で使用した場合、ガンママッチはどのように（そしてなぜ）機能しますか？ここに示すように：
（出典： http://www.iw5edi.com/ham-radio/?2-element-yagi-for-10-meters-band、49 ）
この記事では、被駆動要素が1つの連続導体であり、従来のダイポールではない10メートルの八木について説明しています。オーム同軸。遠端で結合された分割折り返しダイポールエレメントにガンママッチが使用されている他のデザインを見たことがあります。明らかに静電容量が重要ですが、それがどのように効率的に機能するかわかりません。
回答
ガンママッチが役立ちます三重の目的：
- 主放射要素と平行で近接した小径のワイヤーとして、同じ電界強度にさらされている間、主要素電流のごく一部しか運ばない。これにより、アンテナ入力インピーダンスの効果的なアップトランスフォーマーになります。
- また、主放射要素閉じたワイヤースタブと一緒に、アンテナ入力インピーダンスにインダクタンスを追加します。これがマッチングに必要ない場合、追加のインダクタンスは、直列の一括コンデンサで相殺できます。
- 図には示されていませんが、下の図に示されています。同軸給電線のシースは、主放射の中心に接続されています。要素。適切な場合接続されている場合、ガンママッチは平衡から不平衡へのコンバータまたは balun としても機能します。
これらの機能はすべて、同軸給電線の不平衡特性インピーダンスを八木アンテナのはるかに低い平衡インピーダンスに整合させるために非常に望ましいものです。
回答
明らかに静電容量が重要です
静電容量はその一部にすぎません。あなたの質問のガンママッチは3つのことです：
- インピーダンスステップアップを実行する一種の折りたたまれたダイポール
- 並列に短絡された伝送ラインスタブ、シャントインダクタンスを追加
- 直列容量
等価回路は次のとおりです。
つまり、フィードポイントインピーダンスが$（15 + j0）\ Omega $のアンテナがあるとします。スミスチャート、これがあります：
私たちの目標はそのドットを円の中央に移動します。ガンママッチはどのようにそれを達成しますか？
一種の折りたたまれた双極子
最初のポイントはおそらく理解するのが最も難しいです。 折り返しダイポールの場合、インピーダンスは通常の4倍です。 yダイポール。アンテナ電流はダイポールの両方のレッグに流れますが、フィードポイントがあるレッグには半分しか流れないためです。放射抵抗は本質的に変化しないまま電流が半分になるため、インピーダンスは4倍になります。
次に、ガンマの一致について考えます。同じ条件が存在します。電流の一部はメインアンテナエレメントを流れ、一部はガンマバーを流れます。これにより、同じ種類のインピーダンスステップアップが提供されます。実際、短絡ストラップをアンテナの端まで動かすと、それは正確に折りたたまれたダイポールになります。
通常、ガンママッチは、4：1を超えるように構成されています。インピーダンスのステップアップ。ガンマバーを主要な要素よりも小さくすることにより、ガンマバーが占める総電流の割合はさらに小さくなります。電流がさらに少ないと、インピーダンス変換が高くなります。
同等の回路では、ガンマバーのサイズは、L1とL2によって形成されるオートトランスがタップされる場所に影響します。スミスチャートへの影響は次のとおりです。
並列短絡伝送ライン
アンテナエレメントと平行に走るガンマバーにより、ツインリード伝送が行われます。行。 短絡スタブで、長さが$ \ lambda / 4 $未満であるため、インダクタのように見えます。短絡バーの位置によってインダクタンスが決まります。上記の等価回路のL1 + L2の値。
短絡バーがアンテナの端まで移動した場合、サセプタンスはゼロであり、フィードポイントのインピーダンスには影響しません。短絡スタブをフィードポイントに近づけると、L1 + L2がより小さなインダクタになっているように、サセプタンスが大きくなります。
並列インダクタンスを追加すると、スミスチャートは次のようになります。
a直列容量
コンデンサはアルミニウム管で形成され、内部にガンマロッドがあり、プラスチックで絶縁されています。これはガンママッチのオプション機能であり、常に存在するわけではなく、このように正確に構成されているわけでもありません。ただし、これを使用すると、次のことが可能になります。
ミッションが達成されました。
構成されているように、C1とL1 + L2は降圧Lネットワークを形成します。アンテナをトリミングして次のようにすることもできます。少し短いです。この場合、ある程度の静電容量が得られますが、インダクタンスの反対側にあります。この場合、ステップアップLネットワークが得られます。
アンテナは正確に共振するように調整することもできるため（純粋に抵抗性の給電点インピーダンスを示す）、技術的にインダクタンスを追加する必要はありません。静電容量：最初のポイントからの変換だけで十分であり、通常の折り返しダイポールを使用できます。ただし、インピーダンス変換の調整にはガンマバーまたはアンテナエレメントのいずれかの直径を変更する必要があるため、これは実際には行われないことがよくあります。これは注意が必要です。
ガンママッチがバランとして機能する場合もあります。同軸から見たインピーダンスを上げると、相反性によって、見たインピーダンスも下がります。反対方向は同軸の差動モードに戻ります。コモンモードはそのままですが、現在は比較的高いインピーダンスになっています。したがって、ステップアップしすぎてから、Lネットワークでステップダウンする方が望ましい場合があります。それでも、指向性の高いアンテナの場合は、追加のco mmonモードの抑制が必要な場合があります。ガンママッチと組み合わせると、さらに効果的になる場合があります。 G8HQPは、より詳細な情報が必要な場合に、すべての計算を含むより完全な説明を提供します。
コメント
- なんて素晴らしい説明でしょう。’私の友人のフィルフロストからです…あなたは何を知っていますか：）
回答
ガンマ一致には問題があります。それは確かに2つの自由度を持つ完全なインピーダンス整合を可能にしますが、バラン効果には疑問があります。同軸のスクリーンは、半波要素の中心に接続されています。これは、2つのオープンエンドの1/4波長導体に接続されていることを意味します。自由空間では、両端のインピーダンスが非常に高くなるため、中央のインピーダンスは非常に低くなります。つまり、同軸スクリーンの電圧が非常に低いため、同軸ケーブルのスクリーンに送信される信号はそれほど多くありません（または、同軸ケーブルの外側に干渉がある場合は、qrmがあまり拾われません）。
2本の1/4波長ロッドが逆位相で給電される半波長ダイポールは、Z =自由空間インピーダンス（300オーム）を約6で割った優れたラジエーターです。ただし、同相で給電すると、両側からの放射がキャンセルされます。中央のインピーダンスはゼロに近づき、両端のインピーダンスは非常に高くなります。中点は良いグラウンドポイントになります。
実際にはそれは異なります。実務経験：私の友人は、144MHzでいくつかの長い八木を備えたEMEアレイを持っていました。それらはすべて、ブームチューブから分離されたガンママッチを持っていました。ただし、パフォーマンスの問題がありました。簡単なテスト：アンテナを1つ取り、反射板を地面から十分に上にして空に向けます。最後のディレクターに電界強度計を置き、同軸ケーブルに沿って手を動かしながら読み取り値を確認します。大きな変動が観察されました。これは、同軸スクリーンにかなりの電流が流れていることを意味します。袖バランを追加します。そのため、画面の電流は無視できます。それはずっと前のことですが、私が思い出すことができるように、パフォーマンスは1 dB以上向上しました（これはEMEではかなりのことです）説明は、物理的な中点は電気的な中点ではないということです。直径の異なる2本のロッドからダイポールを作成し、それらを同相で給電する場合、放射はキャンセルされず、その結果、中間点でのインピーダンスはそれほど低くなりません。厚い側を短くする必要があります。ガンママッチはラジエーターの対称性を破壊するので、中心にかなりのRF電圧があります。これにより、電力がいくらか失われ、さらに重要なことに、伝導干渉が発生します。
コメント
- 私は’ tは、画面を半波要素の中心に取り付けることに関するロジックに従います。なぜ’スクリーンをダイポールの中央に取り付けないのですか？そのポイントは、画面と同じようにグラウンドです。
- もちろん、画面は、ガンママッチでフィードする（近くの）半波要素の中心に接続する必要があります。問題は、長い八木では中点が完全に接地されていないことです。これは実験的な事実であり、理論的な推測ではありません。おそらくその理由は、構造の非対称性です。ケーブルに電流チョーク（バラン）を配置することにより、画面に電流が流れるのを防ぐことができます。 （または、画面を要素のゼロ電圧ポイントに接続することもできます。これは、中心から少しずれています。
- I ‘ガンママッチとは言いません。は単独で素晴らしいバランです-せいぜい、コモンモードインピーダンスを10倍程度にするだけです。だから私はあなたの観察に同意しますが、私は’ m説明に懐疑的です。
- NEC2で簡単にシミュレーションできます。典型的な3要素の八木を設計します（八木で通常のようにラジエーターインピーダンスを低くします）。次に、上の写真のようにガンママッチを追加します。 。要素の中点にワイヤーで閉じ、そこに電流または電圧源を適用します。次に、双極子と八木の軸に垂直な1/4波を追加し、シミュレーションがその1/4波に与える電流を確認します。ワイヤー。ワイヤーの電流がゼロになるポイントが見つかるまでワイヤーを移動できます。または、ガンママッチを中心からずらして移動します。
- OK、私はあなたが得ているものに立ちなさい。 ‘最初の段落で、理論的に何が起こるべきかを説明していることをより明確にすることをお勧めします。これにより、ループが発生しました。
回答
考えてみてください。共振に近いアンテナ要素によって提示されるインピーダンスは、ブームのほぼゼロからほぼ無限大までその長さに沿って変化します。先端に。タップを動かすと、任意のインピーダンスを選択できます。
タップロッドにはインダクタンスがあり、直列コンデンサを使用すると、このインダクタンスを中和できます。
つまり、ガンママッチには2つの調整。被駆動要素のタップの位置（インピーダンスを変化させる）、およびタップのインダクタンスと直列の可変コンデンサー（リアクタンスを調整する）。これらの2つの調整により、必要なフィードラインインピーダンスに共振に近いアンテナを一致させることができます。そのため、ガンマ整合が大好きです！
（コンデンサのないアンテナは1つしか見たことがありません。 、そしてそれは1つの周波数でのみ一致します。結局のところ、間違った周波数です。）
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- しかし、ショートバーを動かしても’直列給電ダイポールの給電点を移動するような、変圧器のようなインピーダンス変換を実現します。むしろ、シャント短絡スタブの長さを変更し、事実上インダクターになります。
- また、静電容量のないガンマ線が一致するアンテナを見ると、調整可能に設計されていない（代わりに製造されている）と思います。事前に決められた寸法に）、または要素の長さを調整するメカニズムを提供し、それによって要素自体の静電容量を変更します（実際に容量性であることを保証するためにおそらく少し短いでしょう）
- “ショートバーを呼び出す”は、アンテナエレメントの可動タップです。はい、インダクタンスはありますが、それは偶発的で望ましくない副作用です。直列容量は、このインダクタンスを中和するために使用されます（リアクタンスがゼロの直列調整されたLC回路を生成します）。
- Re：コンデンサのないガンマ整合。私が言ったように、私は’ 1つしか見たことがなく、’確かにそうだったと思いますが、それは実際にはねじれた種類の意味があります。建設の間違い。コンデンサなしの商用アンテナの例はありますか？
- Google画像検索で” yagiを検索する場合” いくつか表示されますが、はるかに一般的なのは、被駆動要素に折り返しダイポールを使用することです。これは、短絡とのバランスの取れたガンマ一致（T一致）です。バー/タップ/あなたがそれを0インダクタンスに調整されたと呼びたいものは何でも。スタブの長さが1/4波長未満の場合（ガンママッチでは通常どおり）、インダクタンスが発生するため、どこかに静電容量が必要です。 ‘直列コンデンサである必要はありません。短縮アンテナ要素にすることもできます。
回答
ガンママッチのバリエーションは、ダイポールの中心に相互に結合する結合ループアンテナです。小さなシングルターンループアンテナが形成され、非常に誘導性のループとして、直列コンデンサが給電線とインダクタの間に挿入され、低インピーダンスで共振します。 （直列共振タンク）これも中心インピーダンスが低い固体ダイポール素子に結合されると、ほぼ1：1のトランス比がループアンテナからダイポール素子に効率的に結合します。この負荷により、共振ループのR値がフィードラインインピーダンスまで上昇します。ガンママッチは、被駆動要素に結合された直列共振タンク回路の品質を備えています。一部のデザインでは、マッチは中心から離れた場所で要素をタップしませんが、代わりに要素の中心点でのみ接続されるループです。この設計では、直接の電気的接続がないため、相互結合のみがあります。
回答
連続導体駆動要素の場合、記事にあるもののように、ガンママッチは基本的に、アンテナの（不平衡）給電からのインダクタンスを調整するために使用される可変コンデンサです。
記事に記載されているように、被駆動要素の中心はゼロ電圧ポイントであるため、そこでブームを接地し、そこで同軸ケーブルの編組側に給電しても問題ありません（RFはACであり、 DC）同軸ケーブルの反対側をエレメントのさらに外側に取り付けると、もちろんインピーダンスの問題が発生しますが、それが一致の目的です。
ガンママッチの主な欠点は、八木ブームの空中で あるため、調整が不便であるということです。結果として得られるアンテナのSWR帯域幅が目的に十分広い場合は、このようなマッチングシステムを使用してください。したがって、アンテナを最初に調整した後は、それをいじる必要はありません。
ガンママッチを適切な範囲の可変コンデンサに置き換えることができます。これは、他のタイプのアンテナ（たとえば、ループ）帯域幅が狭く、調整しながら微調整する必要がある場合。
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- ガンマ一致は、フィードラインを次のように一致させることです。アンテナ。これは、アンテナを共振に調整することとはまったく異なります。これは、ループで一般的な可変コンデンサが行うことです。たとえば、ループアンテナの作成方法の画像を参照してください。 HF？の場合、ガンママッチ（フィードライン側）と可変コンデンサ（フィードラインの反対側）があります。
- 明確にするために、変数とのマッチングを行う方法は確かにあります。コンデンサですが、ループ内での可変コンデンサの最も一般的な使用法はおそらくそうではありませんので、言い回しはあいまいまたは誤解を招くと思います。
- 数か月後にこれを読んで、私はそれ以来、アクロが来ました■”ガンママッチ”
W8JI など） まるで’が単なる直列コンデンサであるかのように。私が知っているガンママッチは、直列コンデンサを備えている可能性がありますが、常に並列短絡スタブを備えており、折り返しダイポールの特殊なケースでもあります。直列コンデンサだけではありません。ですから、他の種類の”ガンママッチ”について人々が話しているのではないでしょうか？
回答
ガンマを一致させ、コンデンサを使用せずに、法的な制限電力のマグループを作成します。キャップはマッチをより周波数に依存させ、複数の帯域でアンテナを使用する能力を制限するというのが私の印象です。キャップは微調整を容易にします。
また、ガンママッチを使用して、最大125フィートの垂直ポールを一致させました。ポールが通常の垂直アンテナとは逆の高さであった場合でも、効果があります。
これらの印象はさまざまなタイプの数十のアンテナを一致させたことについて。
コメント
- こんにちはウェイン、そしてham.stackexchange.comへようこそ！ところで、あなたの投稿は関連性があり興味深いものですが、’質問に答えていません。このサイトは、フォーラム形式のサイトとは異なり、すべて質問と回答に関するものです。とにかく、’よろしくお願いします’ここにいます！