ドモ,メーカーから購入したCD78用キャパシティハットが土曜日に届きました.
そこで,CD78Jrのエレメント途中にあるローディングコイルの先端側へそのキャパシティハットを取付けた場合をMMANAで解析してみました.
CD78用のキャパシティハットは2枚一組で全長740mmでして,CD78Jrのステルス型が1000mmですから,260mm短かく,その上,エレメント先端部ではなく,コイル付近ですので,エレメントが長くなるのではと予想していました.
ところが,設定した基準となる値が悪いのか,それ程の影響がないのです.これは困った...予想したのは,リアクタンス成分が少なくなってインダクタンス成分で稼ぐ為に多少エレメントが長くなるだろうと思っていたのですが,キャパシティハットの形状,取付け位置を変えても大きな変化がないのです.それでもSWRはインダクタンス側へ変化したのですが,微量です.試しに,キャパシティハットを外して計算してみたら,確かにリアクタンス側へSWRが変化しているのですが,大きな変化はみられません.アララ,これは困った...ドラスティックに変化するかと思っていたのに.でも,こんなものなのかも?
画像が見辛いので解析結果は下記の通り.
1:オリジナルのCD78Jrの値 Z=25.977(R)+4.435(jX) SWR=1.95
2:キャパシティハット変更後の値 Z=26.195(R)+6.601(jX) SWR=1.95
3:キャパシティハット無しの値 Z=25.971(R)-5.655(jX) SWR=1.97
基準周波数:3.550MHz
楽観的判断なのですけど,例えば,数年間使い続けてキャパシティハットが経年変化で朽果てたり,風で飛ばされたとしても極端な変化が無く,取替えするまででも,とりあえずアンテナとして使える様にメーカーは考えている為ではないのかと思ってしまいます.
ところで,キャパシティハットを変更した場合の機械的強度なのですが,問題は無さそうです.それは曲げモーメントに関わる事でありまして,モーメントアームが長い程,不利なわけでして,つまり,マストとの取付け部分を支点とすれば,支点からの距離が長い程,不利になるわけです.丁度,キャパシティハットに一番の力がかかったとしても,支点までの距離が短いから,強度的には強いかも知れません.もっとも,アンテナの強度で一番心配するのは風荷重です.普通,風荷重は風の当たる有効断面積,アンテナでの有効断面積はエレメントの直径を平板とみなす面積に風が当たると計算しますので,キャパシティハットは水平方向から風が当たる場合,厚みを断面積として考えると,比較にならないレベルなので,問題ないと判断しています.
ただ,CD78とどっちが強いかの比較ですが,CD78の方が支点に近い程,エレメントの太さがCD78Jrより太いでしょうから一概にCD78Jrの方が,CD78よりは機械的に強いとは断言出来ませんね.そこまで計算する必要性もないし.なんせ,CD78は持っていませんから.
まぁ,机上の検討は,とりあえずこれくらいにして,実験後,逆算する事(学生時代は良くやったですよ,逆算.)としました.あとは実験あるのみ.そう言いながら,明日から1週間は再び直島へ出張です.
ってところで,実験はまた後日.
そこで,CD78Jrのエレメント途中にあるローディングコイルの先端側へそのキャパシティハットを取付けた場合をMMANAで解析してみました.
CD78用のキャパシティハットは2枚一組で全長740mmでして,CD78Jrのステルス型が1000mmですから,260mm短かく,その上,エレメント先端部ではなく,コイル付近ですので,エレメントが長くなるのではと予想していました.
ところが,設定した基準となる値が悪いのか,それ程の影響がないのです.これは困った...予想したのは,リアクタンス成分が少なくなってインダクタンス成分で稼ぐ為に多少エレメントが長くなるだろうと思っていたのですが,キャパシティハットの形状,取付け位置を変えても大きな変化がないのです.それでもSWRはインダクタンス側へ変化したのですが,微量です.試しに,キャパシティハットを外して計算してみたら,確かにリアクタンス側へSWRが変化しているのですが,大きな変化はみられません.アララ,これは困った...ドラスティックに変化するかと思っていたのに.でも,こんなものなのかも?
画像が見辛いので解析結果は下記の通り.
1:オリジナルのCD78Jrの値 Z=25.977(R)+4.435(jX) SWR=1.95
2:キャパシティハット変更後の値 Z=26.195(R)+6.601(jX) SWR=1.95
3:キャパシティハット無しの値 Z=25.971(R)-5.655(jX) SWR=1.97
基準周波数:3.550MHz
楽観的判断なのですけど,例えば,数年間使い続けてキャパシティハットが経年変化で朽果てたり,風で飛ばされたとしても極端な変化が無く,取替えするまででも,とりあえずアンテナとして使える様にメーカーは考えている為ではないのかと思ってしまいます.
ところで,キャパシティハットを変更した場合の機械的強度なのですが,問題は無さそうです.それは曲げモーメントに関わる事でありまして,モーメントアームが長い程,不利なわけでして,つまり,マストとの取付け部分を支点とすれば,支点からの距離が長い程,不利になるわけです.丁度,キャパシティハットに一番の力がかかったとしても,支点までの距離が短いから,強度的には強いかも知れません.もっとも,アンテナの強度で一番心配するのは風荷重です.普通,風荷重は風の当たる有効断面積,アンテナでの有効断面積はエレメントの直径を平板とみなす面積に風が当たると計算しますので,キャパシティハットは水平方向から風が当たる場合,厚みを断面積として考えると,比較にならないレベルなので,問題ないと判断しています.
ただ,CD78とどっちが強いかの比較ですが,CD78の方が支点に近い程,エレメントの太さがCD78Jrより太いでしょうから一概にCD78Jrの方が,CD78よりは機械的に強いとは断言出来ませんね.そこまで計算する必要性もないし.なんせ,CD78は持っていませんから.
まぁ,机上の検討は,とりあえずこれくらいにして,実験後,逆算する事(学生時代は良くやったですよ,逆算.)としました.あとは実験あるのみ.そう言いながら,明日から1週間は再び直島へ出張です.
ってところで,実験はまた後日.
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