CQ誌2024年1月号に144/430MHzデュアルバンドアンテナの製作記事があります。EW8AU局の144MHz Moxonアンテナと430MHz 八木の144MHzを八木化したもので、どちらも同軸ケーブル1本で給電できるFBなアンテナです。

これをHB9CV化できないか、JE3HHT森さんのアンテナ解析ソフトMMANAを使って考えてみました。後編は、144MHz 2エレHB9CV＋430MHz 4エレ八木アンテナにトライです。

初めに

HB9CVと八木の組み合わせは表1になると思います。八木/八木の組み合わせは、CQ誌2024年1月号です。どちらのバンドもHB9CVの場合や144MHz 八木＋430MHz HB9CVの組み合わせはMMANAでやったら、もう先に進みたくないくらいの面白くない特性や指向性で×です。144MHz HB9CV＋430MHz 八木が良さそうなパターンなので、これで進めたいと思います。

表1 HB9CV/八木の組み合わせ

HB9CVの最適化

最初に144MHz HB9CVアンテナのモデルを用意しなければいけません。前編で用いた430MHz HB9CVアンテナをアップサイズ化して、MMANAの最適化とマニュアル最適化を行います。

2エレと4エレのその内容は以下からダウンロードして参照してください。(このモデルは製作・確認等はしていません)
→ 2mHB9最適化.pdf
→ モデル名: L1FBmax2mHB9R4.5ADJ可7.5cm.maa
   自由空間: R=49.794Ω、jX＝0.004Ω、SWR/145＝1.00
            Ga＝6.58(dBi)、F/B比＝14.26(dB)

→ 2m4elHB9最適化.pdf

HB9CV＋八木の最適化

144MHz HB9CVが用意できましたので、これに430MHz 4エレ八木の組み合わせをやってみます。横幅調整機能パイプの長さはそれぞれの最適化での長さにしています。

MMANAの最適化で最初、HB9CV側は145MHzでエレメント選択TABでの横幅・X幅のみの選択で最適化し、八木側は435MHzで4エレの位置・横幅と加えてHB9CVの横幅も関係するかな(3倍だから)と思って最適化をやったら、何回繰り返しても収束しません。(435MHzでHB9CV横幅はいじってはだめなようです)

以後、HB9CV側はエレメント選択TABでの横幅・X幅のみの選択で最適化し、八木側は4エレの位置・横幅のみで最適化をそれぞれで行ったら、約3回位の交互繰り返しで良い所に収束しました。

●HB9CVの給電点と4エレ八木のラジアルエレメント間隔
次に144MHz HB9CVの給電点部と430MHz 4エレ八木ラジアルとの間隔に最適値があるか探ります。

次ページ図5のモデル図の間隔dを変えてHB9CVを横幅・X幅で、八木側を位置・幅で最適化すると、表2のずれに示すよう144MHz HB9CVのRa位置が基点(ゼロ位置)からずれてしまいます。

特に間隔d=1cmのずれが大きいです。そこで既に430MHz側の位置が最適化されていると考え、今度はずれをゼロにして、横幅のみで最適化します。この結果の145MHzと435MHzの特性値を図1～図4に示します。またこれを表にしたものを表2に示します。

図1 2m R, jX, SWR/145 vs. 間隔d

図2 2m Ga, F/B vs. 間隔d

図3 435 R, jX, SWR/435 vs. 間隔d

図4 435 Ga, F/B vs. 間隔d

表2 144MHz HB9CVの給電点部と430MHz 4エレ八木のラジアルとの間隔による比較(自由空間)

間隔1cmと4cmは435MHz側のSWRが良くありません。3cmが435MHzのGa値、F/B比から良いような気がしますが、MMANAの435 SWR<1.5幅の欄に示すように、間隔d=2cmが驚くほどブロードなので、
→ モデル名: w2.0ADJ2mHB9L1FBmax430 4elYagi.maa
で製作を進めたいと思います。(2.5cmモデルも特性はまぁまぁです)

モデルでそれぞれの径(9/10mmと6/7mm)から、固定用角材に置くとして、中心位置は430MHz側を1.5mm下げています。また位相差用クロス部が湾曲カーブもどきのモデルは
→ モデル名: Arcw2ADJ2mHB9L1FBmax4304elYagi.maa
で、ほぼ同じような特性です。

145MHzモデルの前後ヘアーピン長は同じ長さなのですが、435MHzと組み合わせて最適化したら、どちらもヘアーピン長の前後長さが違うモデルになりました。差は3.2mm程度なので良しとしました。(2mRaのずれをゼロにする前のモデルでもずれが発生、435MHzの最適化時に発生したのか?)

●144MHz 4エレHB9CV＋430MHz 6エレ八木
参考に144MHz 4エレHB9CV＋430MHz 6エレ八木のモデルも作ってみました。(このモデルは横幅調整機能パイプなしです)

・144MHz 4エレHB9CVの最適化とモデルは、
→ 2m4elHB9最適化.pdf
→ モデル名: 2mx4el HB9CV.maa
   自由空間: R=50.024Ω、jX＝-0.128Ω、SWR/145＝1.00
            Ga＝8.04(dBi)、F/B比＝26.81(dB)
            (このモデルは製作・確認等はしていません)

・144MHz 4エレHB9CV＋430MHz 6エレ八木のモデルは、
→ モデル名: 2m4elHB9_430 6elYagi_b.maa
   自由空間
   145MHz: R=49.048Ω、jX=-1.109Ω、SWR/145=1.03
            Ga=8.08(dBi)、F/B比=26.45(dB)
   435MHz: R=50.026Ω、jX=-0.011Ω、SWR/435=1.00
            Ga=12.22(dBi)、F/B比=18.7(dB)

を参照してください。このモデルも製作・確認等はしていません、またHB9CV側の給電点が3.3mmずれますが良しとしました。d=2cmは144MHz HB9CV側が-1.5cmもずれて計3.5cmと広がり、435MHz 八木のSWR幅が狭くなってNG)

・(参考)430MHz側 Seg=0モデル
→ モデル名: Seg02m4elHB9_430 6elYagi.maa

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