Qマッチ   「TOP」
アンテナのスタック法




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2つのアンテナをスタックする(2列 or 2段)

前のページと違う方法でマッチングを取ることもできるようですので、紹介します。
アンテナからTコネクタまでは50Ω同軸(任意長)でつなげるので、スタック幅が
大きいときはこちらのほうが楽かもしれません。

2スタックの例(その2)
Qマッチによるアンテナスタック法
1.アンテナとTコネクタを適当な長さの50Ω系同軸(5D-2Vなど)で接続します。
  2つのアンテナ間に位相差を持たせないときは、両方同じ長さで統一してください。
  位相差給電するときは、位相を遅らせたい側の同軸をそれだけ(例えば1/4λ'で90°)
  長くして接続します。
2.次にTコネクタ(点)と中継コネクタ(点)を長さ1/4λ'の50Ω系同軸(5D-2Vなど)
  で接続します。
3.次に中継コネクタ(点)と中継コネクタ(点)を長さ1/4λ'の75Ω系同軸(5C-2Vなど)
  で接続します。
4.最後に中継コネクタ(点)とRIG間は適当な長さの50Ω系同軸(5D-2Vなど)でつなげば
  完成です。


※ここでは真空中の波長λに短縮率をかけたものをλ'としています。同軸トラップの項参照。

短縮率はケーブルの種類により異なるので注意が必要です。一般に5D-2Vは0.67くらいです。


Qマッチとは Quarter Matchのことで、1/4λ'の伝送路(同軸)でマッチングを取ることから来ています。



動作の解説

アンテナ側からRIGの方へ向かってインピーダンスの変化を追っていきます。

まず、点、点のインピーダンスは50Ωの負荷(アンテナ)に50Ω系の同軸をつないでいるので
長さによってインピーダンスは変わらず、共に50Ωとなります。

点のインピーダンスは、点、点のインピーダンスが並列に入ったものなので、
50Ω / 2 = 25Ωとなります。



ここからが本題です。1/4λ'の同軸でインピーダンスを変化させていく
様子をスミスチャートを使ってみていきましょう。

間のインピーダンスの変化
まず点のインピーダンスZ(25Ω)を同軸ケーブルの特性インピーダンスZ0(50Ω)で
割って正規化インピーダンスzを求めます。
                         z = Z / Z0 = 25Ω / 50Ω = 0.5

z=0.5をスミスチャート上にプロットし、zを時計回りに180°回転させた
位置が点の正規化インピーダンスz’になります。(インピーダンスは同軸長
1/4λ'で半周、1/2λ'でチャート上を一周します。)



スミスチャートより、点の正規化インピーダンスz’=2.0、これに同軸の
特性インピーダンスZ0 = 50ΩをかけるとインピーダンスZ'が求まります。
                         Z' = z' ・ Z0 = 2.0 x 50Ω = 100Ω



最後に間のインピーダンスの変化を見てみましょう。

間のインピーダンスの変化
まず点のインピーダンスZ(100Ω)を同軸ケーブルの特性インピーダンスZ075Ω)で
割って正規化インピーダンスzを求めます。
                         z = Z / Z0 = 100Ω / 75Ω = 1.333

z=1.333をスミスチャート上にプロットし、先ほどと同様にzを時計回りに
180°回転させた位置が点の正規化インピーダンスz’になります。



スミスチャートより、点の正規化インピーダンスz’=0.75、これに同軸の
特性インピーダンスZ0 = 75ΩをかけるとインピーダンスZ'が求まります。
                         Z' = z' ・ Z0 = 0.75 x 75Ω = 56.25Ω



よって、点のインピーダンスは56.25Ωとなり、SWR=1.125でほぼ
マッチングが取れました。これは前のページの結果と同じです。

わざわざ50Ω系の同軸を使わず75Ω系を途中で使う理由は、50Ω系に対して
中心をずらして」インピーダンスを回転させ、より50Ωに近づけるため、と言えそうです。





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