ハムフェア ２０２３
イベントコーナー 講演会
2023年8月20日（日） 13:00 ～ 13:50

BUDの会
・ 根日屋 英之 （JE1BQE）・ 小暮 裕明 （JG1UNE）・ 山村 英穂 （JF1DMQ）＋・ 小林 秀 （JH1GNU）
小形アンテナと小型アンテナは、アンテナ研究者の間では・ 放射素子が小さいアンテナ ⇒ 小形アンテナ
・ 大きさが小さいアンテナ ⇒ 小型アンテナ （HF帯アンテナに比べたUHF帯アンテナなど）[注] 実際には小形アンテナと小型アンテナは同義として使われている。
© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

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このセミナーは、YouTube で視聴できます。

https://www.youtube.com/watch?v=ZKRnBk8PD2E
またはBUDの会
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［演題］
① JE1BQE 根日屋 英之 ： 「スパイラルリングアンテナ」② JG1UNE 小暮 裕明 ： 「マグネチックループアンテナ（MLA）」③ JH1GNU 小林 秀 ： 「ループ・ラジアル （その１）」④ JF1DMQ 山村 英穂 ： 「ループ・ラジアル （その2） 」© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

4本セミナーの担当講師
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BUDの会：JE1BQE 根日屋英之
JG1UNE 小暮裕明
JF1DMQ 山村英穂＋
JH1GNU 小林秀 （特別ゲスト）
アマチュア無線家に知られている著書© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

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6根日屋 英之 （JE1BQE） の自己紹介
根日屋英之のアマチュア無線局
JE1BQE （関東地方で3局）
・ 東京都台東区 （200W）
・ 神奈川県川崎市多摩区 （1kW）・ 千葉県いすみ市 （50W）（ http://je1bqe.amplet.com/ ）JA9QZH （富山県魚津市 / 100W）（ http://ham.amplet.com/ja9qzh.html ）JD1BOO （小笠原諸島 / 1kW）
（ http://ham.amplet.com/jd1boo.html ）JE1BQE/DL 「西ドイツ訪問運用記」（CQ ham radio 1976年11月号）

アマチュア無線の海外運用• JE1BQE/DL （ 西ドイツ ）• DL/JE1BQE （ ドイツ http://ham.amplet.com/dk0ra.html ）• W6 /JE1BQE （ 米国 https://www.qrz.com/db/W6/JE1BQE ）• KH0/JE1BQE （ サイパン https://www.qrz.com/db/KH0/JE1BQE ）• HL3ZCG （ 韓国 http://ham.amplet.com/hl3zcg.html ）第１級アマチュア無線技士
博士 （工学） ： 小型アンテナ
アンプレット通信研究所 所長
日本大学大学院 特別講師
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著書のご紹介7

小形アンテナとは
http://amplet.tokyo/bud/

小形アンテナの分類及び定義(1) 電気的小形アンテナ (Electrically Small)＊１(2) 物理的制約付き小形アンテナ (Physically Constrained Small)(3) 機能的小形アンテナ (Functionally Small)＊２(4) 物理的小形アンテナ (Physically Small）（＊１） アンテナの小形化（＊２） 電子回路との融合によるアンテナシステムの小型化

アンテナ研究者の間では、小形アンテナというと、(1) 電気的小形アンテナ を指す。
電気的小形アンテナの提案例 ： 使用波長との対比による
1. アンテナ寸法 ＜ λ／（２π） ―― H. A. Wheelerの提案 ← 多くのアンテナ研究者が用いている。
2. アンテナ寸法 ＜ λ／１０―― R. W. P. King の提案
3. アンテナ寸法 ＜ λ／８―― S. A. Schelkunoff や H. T. Friisの提案© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

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スパイラルリングアンテナを提案 （1999年）

CQ ham radio （1999年3月号）

QEX-Japan （2013年9月号）

電子情報通信学会論文誌，1999年1月，Vol.J82-B No.1，pp.１～9© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

9© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

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ホイップアンテナの小型化
アンテナを小型化すると・ 利得が低くなる。
・ 放射抵抗が小さくなる。
（給電点インピーダンスが低くなる。）
・ 帯域が狭くなる。

λ

電流分布

電流分布

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短縮コイル
電流分布
電流分布

ホイップアンテナ

ローディングホイップアンテナ© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

ヘリカルホイップアンテナ
111波長ループアンテナの小型化
電流分布

1波長ループアンテナの魅力
・ 給電点インピーダンスは約 110Ω・ グラウンド板は不要で単体で動作する。
・ バランは不要
・ 利得は ４dBi 程度

電流分布

1波長ループアンテナ
The One Wavelength Loop Antenna

小型化
電流分布

電流分布

スパイラルリングアンテナ
The Herical Loop Antenna⇒ The Spiral Ring Antenna© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

12ループアンテナにはバランは無くても良い
電流分布
電流分布

電流

電流
バラン不平衡伝送路（同軸ケーブル）不平衡伝送路（同軸ケーブル）

バランをいれないときのダイポールアンテナの電流分布

バランをいれたときのダイポールアンテナの電流分布
電流分布

電流分布

電流

電流

不平衡伝送路（同軸ケーブル）バランをいれないときの折り返しダイポールアンテナの電流分布© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

不平衡伝送路（同軸ケーブル）
バランをいれないときのループアンテナの電流分布13© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

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50Ω同軸ケーブルで直接給電可能 （バランは不要）なスパイラルリングアンテナの設計
Resonant Frequency （設計周波数） ： ｆ [MHz]
Length of Wire （電線の長さ） ： L ［m］ ＝ 480 ÷ f
Diameter of Wire （電線直径の目安） ： d ［mm］ ＝ 520 ÷ f
Number of Turns （コイルの巻き数） ： 21 ［Turns］
Pitch Angle （ピッチ角） ： Φ＝17 ［度］
Radius of Spiral Coil （コイルの半径） ： s ［m］ ＝ L÷132．2
Radius of Ring （リングの半径） ： a ［m］ ＝ L÷21．52
Wire2s ［m］dLΦ＝17 ［°］（0.178 λ）

a ［m］［Step 1］
Wire to Spiral Coil2s ［m］
21 ［Turns］ Spiral Coil© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

Φ＝17 ［度］

Spiral Coil to the Spiral Ring Antenna15© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

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435MHz用 スパイラルリングアンテナ
直径 1.2mmφ
スズメッキ線

スパイラルリングアンテナの実測特性
・ １波長ループアンテナとほぼ同じ放射パターン特性
・ 50Ω同軸ケーブルで直接給電可能 （バランは不要）
・ グラウンド板は不要で単体で動作する。
・ 外形最大寸法 ： 0．178λ・ 利得 ： 1．94 dBi （実測値）
・ 放射効率η ： 95．5 ％ （実測値）
・ 帯域幅 ： 4．2 ％ （SWR ＜ 2）

全周 ＝ 690mm

約 220mm

5mm
2pF65mm （要調整）

2s435MHz １波長ループアンテナ

a120.6mm

ピッチ角α ＝ 17度
スパイラル直径 2s ＝ 16.6mm
リング半径 a ＝ 52mm
α

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スパイラルリングアンテナの電流分布
電流分布

電流 ｜Ｉ |

180度

270度

▲
●

計算値
実測値

90度

角度 （度）© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

０度

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スパイラルリングアンテナのSWR特性
54.5
4SWR

3.532.5
21.5
1430

431432433434© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/435436
周波数 [MHz}437438439

440

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スパイラルリングアンテナの放射パターン （水平偏波）
Y

放射最大点で正規化し目盛は 5dB/div
5度/div

φ

水平偏波

ZX

YφX

給電点

アンテナはX-Z 面に置く

測定の座標系© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

放射パターン（水平偏波）
実測利得 ： - 0.2dBd （1.94dBi）
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スパイラルリングアンテナの放射パターン （垂直偏波）
Y

放射最大点
で正規化し目盛は 5dB/div
5度/div

φ

垂直偏波

ZYX
φX
給電点

アンテナは
X-Z 面に置く

測定の座標系© 2023 JE1BQE NEBIYA Hideyuki, Ph.D : http://je1bqe.amplet.com/

放射パターン（垂直偏波）
実測利得 ： - 0.2dBd （1.94dBi）
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