1]  5.7GHzスリーブアンテナの製作

 
 JH3OZA 
 桶谷 保
 20016年6月


  簡単に作れるスリーブアンテナ
  アンテナゲイン:2.14dB程度しかありませんが、
  移動実験用に作っておくと便利です。
  (5.8GのLANアンテナに同等品が使われています。)


  サーキュレーターを用いた自作アンテナのマッチングの取り方について

 使用する機器
  1)5GHzのサーキュレーター
  2)5.7 GHzの信号源(0dBm)
  3)5.7GHzを受信できる受信機(Sメータ付)、またはスペアナ
    今回はスペアナで行うこととする。
  4)50Ωの終端抵抗

  基本は、高周波部品の入出力インピーダンスを50Ωに整合を取る必要があります。
  (たとえば、すべての部品を75Ωに整合をとれるならそれでもよいのですが、
   世の中で製作されている部品が、50Ωに整合されているので50Ωに整合とる方がよい。)

 50Ωのインピーダンスに整合されたかどうかの試験方法
  サーキュレーターの1番はスペアナ入力へ、2番は5GHzの信号源0dBm程度を入力し、
  3番に測定物を接続し1番に表れる信号を最小にするとインピーダンスが50Ωに近づく。
  もし、スペアナがなければ検波器とメータ(100μA)を用い1番に表れる電圧を測定すればよい。
  その時は、メータで測定できる信号源の強度を要す。

  インピーダンスを50Ωに追い込むために
  芯線とグランド間の容量性を変化させる
  スリーブを芯線に覆い被せるようにスリーブを上方向にずらせて整合をとる



 5.7GHzのサーキュレーター


 T) オープン時の状態



 U)50Ωの終端を接続した状態


 50Ωの終端を取り付けると無負荷時より-40dB以上信号強度が低下する。
 (この程度低下しなければ、50Ωの終端が終端になっていないことになる。

 V)スリーブアンテナの調整作業中


 50Ωの終端と測定したいANTを置き換えて、ANTを調整しながらスペアナの
 信号強度をできる限り下げる。
 無負荷時より-20dB以上さがれば利用できるANTとなり、SWRが1.3程度となる。

 W)インピーダンスの測定
  ネットワークアナライザーを用いてスミスチャートを表示させました。
  スリーブアンテナの測定結果
  測定範囲:5760MHz ±100MHz
  結果インピーダンス:約42Ω,  SWR : 約1.5



   2] 5.7GHzリッジ導波管トランスジューサーの製作
  (正式な呼名でないかもしれませんが、給電部がリッジになっているのでこの呼名にしました。)


 業務用に利用されていたWR137導波管(6.8GHz用)を5.7GHzのトランスジューサーに
改造してみました。
(WR137の導波管がなければ、35x15mm程度の角パイプで、長さが40mmの半田できるものが
あればよい。たとえば、0.6mm程度の真鍮板を丸めて角パイプに作ってもよい。)





 ベクトルネットワークアナライザーで測定した結果


 給電部分で、空間に電波が徐々に広がるような設計するのがミソです。
 びっくりするぐらい非常に良いデータで SWR 1.02です。

トランスジューサーとして使ってもよいし、先っぽをラッパにしてホーンアンテナにすることもできる。
簡単に作れますので試みてください。


参考まで

3] 5.7GHzパッチアンテナ(中国製)
  (サイトで購入したアンテナを計測してみました。)

スミスチャートの測定      
 
SWRの測定


 

4] 5.7GHz パラボラアンテナ TDK-380(自作)               SWRの測定
 


  工事中
以上
  
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