Jポールアンテナ計算機
Jポールアンテナの自作に必要な素子長、間隔、給電点、EIRPを計算します。
運用周波数と送信電力を入力すると、Jポールの主要寸法をすぐに確認できます。
Jポールアンテナ計算機
Jポールアンテナの自作に必要な素子長、間隔、給電点、EIRPを計算します。
Jポールアンテナ計算機について
Jポールアンテナは、アマチュア無線家にも業務用VHF/UHFの利用者にも広く使われる線状アンテナです。半波長の放射素子と四分の一波長の整合スタブを接続した形が文字のJに似ていることから、この名が付きました。単純なダイポールとは異なり、グランドプレーンが不要で、移動運用、固定局、中継局への設置に適しています。
動作原理は明快です。四分の一波長の整合スタブの上に半波長の放射部があり、下部の平行伝送線路から給電します。放射素子の電流分布によって水平面内で無指向性の放射パターンが生じ、等方性放射源に対する理論利得は約2.15 dBd(または4.3 dBi)です。
この計算機は標準的なJポール設計式を使用し、実際の導体の物理的な短縮を考慮するため、速度係数0.95を適用します。波長λはλ = 300 / f (MHz)から求めます。長い放射素子は3/4 × λ × VF、短い整合スタブは1/4 × λ × VFです。素子間隔と給電点の高さには、一般的に使われる波長に対する比率を採用しています。
等価等方放射電力(EIRP)は送信機の出力電力とdBi単位のアンテナ利得を組み合わせ、等方性放射源を基準とした総放射電力を表します。EIRPが高ければ、送信機の出力を増やさずに対象エリアへより強い信号を届けられます。
Jポールは2メートル(144–148 MHz)と70センチメートル(420–450 MHz)のアマチュアバンドで広く使われますが、任意のVHFまたはUHF周波数に合わせて寸法を変更できます。頑丈な固定設置には銅管、軽量な移動運用向けには平行二線式フィーダーなどがよく使われます。
完成したアンテナは、最大出力を加える前に必ずSWR計またはアンテナアナライザーで確認し、地域のアマチュア無線免許の条件を守ってください。
計算例
一般的なアマチュア無線周波数におけるJポールの寸法例です。
| 入力(周波数 / 電力) | 主要寸法 | 用途 |
|---|---|---|
| 146.52 MHz / 50 W | λ=2.0503 m, 長い素子=1.5377 m, 短い素子=0.5126 m, EIRP=134.7 W | 2m呼出周波数 |
| 446 MHz / 25 W | λ=0.6726 m, 長い素子=0.5045 m, 短い素子=0.1682 m, EIRP=67.3 W | 70cm PMR446 / UHF |
| 162.4 MHz / 5 W | λ=1.847 m, 長い素子=1.385 m, 短い素子=0.462 m, EIRP=13.5 W | NOAA気象ラジオ |
計算機の使い方
- 周波数欄に運用周波数をMHz単位で入力します。
- 送信機の出力電力をワット単位で入力します。
- 必要に応じて、参考用に同軸ケーブルの長さ、種類、アンテナの高さを入力します。
- 「計算」を押すと、すべての素子寸法とEIRPが表示されます。
- 例のボタンで一般的なアマチュア無線周波数を自動入力できます。
よくある質問
Jポールアンテナとは何ですか?
Jポールは、半波長の放射素子と四分の一波長の平行整合スタブで構成される端部給電の無指向性アンテナです。ラジアルやグランドプレーンが不要なため、屋上設置や移動運用に適しています。
速度係数に0.95を使うのはなぜですか?
実際には、導体に沿って伝わる電磁波の速度は自由空間の光速よりわずかに遅くなります。速度係数0.95はこれを考慮し、銅やアルミニウムの素子を切断する適切な実寸を求めるためのものです。
EIRPとは何ですか?なぜ重要なのですか?
EIRP(等価等方放射電力)は、ある地点で同じ信号強度を得るために、アンテナが全方向へ均一に放射すると仮定した場合に必要な総電力です。送信電力とアンテナ利得を組み合わせた値で、規制当局や回線設計者が送信システムの特性を表す際に使います。
2mと70cm以外の周波数でもJポールを作れますか?
はい。素子の実寸が製作可能な範囲であれば、どの周波数でも計算できます。Jポールは6m、2m、1.25m、70cm、33cmのアマチュアバンドや、業務用VHF/UHFチャンネルでもよく製作されます。
Jポールを50オームの同軸ケーブルに整合させるには?
整合スタブ上の同軸ケーブル接続点を上下に動かし、SWRが最小になる位置を探します。通常はスタブの底から波長の約5%の高さに接続しますが、実際のアンテナをSWR計で測りながら微調整するのが最適です。
同軸ケーブルの損失は考慮されますか?
EIRPは送信機の電力とアンテナ利得のみから計算します。同軸ケーブルの損失を考慮するには、入力前に送信機出力から給電線損失(dB)を差し引くか、計算後のEIRPを給電線の損失係数に応じて減らしてください。