ダイポールアンテナ計算機

ダイポールアンテナは最も基本的な無線アンテナの一種で、中央の給電点から2本の導体素子が反対方向へ伸びる構成です。最も単純な形である半波長ダイポールでは、全長は動作波長の半分になります。半波長ダイポールは他のアンテナを比較する際の基準となる標準であり、HF（短波）からVHF、UHFまで、アマチュア無線家、放送局、無線機メーカーに広く使われています。 自由空間波長 λ は光速と動作周波数から求まります：λ = c / f。ここで c ≈ 299.792458 m/s、f は MHz なので、λ の単位はメートルです。146.52 MHz（2mバンド）では、λ ≈ 2.047 m になります。自由空間の半波長ダイポールの端から端までの長さは約 1.024 m、各アームは約 0.512 m です。 実際のアンテナは、有限の導体径、絶縁体、または地面や他の物体との近接を持つ物理導体で作られます。これらの要因により、アンテナの有効な電気的長さは物理的長さと異なります。速度係数（vf）はこれを補正するための値で、実際の導体内での波の伝搬速度と自由空間の光速の比です。裸線を自由空間で使う場合、vf はおおむね 0.97〜0.99、絶縁線では絶縁体の誘電率に応じて 0.88〜0.95 まで下がります。 自由空間における半波長ダイポールの給電点インピーダンスは約 73 Ω（共振時は純抵抗）で、75 Ω 同軸ケーブルとよく整合します。完全なグラウンドプレーン上の1/4波長モノポールのインピーダンスは約 36 Ω（ダイポール値の半分）で、整合回路を介して 50 Ω 同軸給電に適しています。これらは理論値であり、実際のインピーダンスは地上高、導体径、周囲構造に左右されます。 ダイポールは八木宇田アンテナの指向性アレイ、高インピーダンス整合向けの折り返しダイポール、同軸給電用のスリーブダイポール、さらにアンテナ利得計算の基準素子として使われます。周波数と速度係数に応じた正しい物理長を知ることで、狙った周波数で共振し、最大の放射効率と最小の反射電力を実現できます。この計算機なら、組み立て前に素子を適切な長さに切り出すための主要寸法をすぐに確認できます。