4)ちょっと興味のあるアンテナ その2

【平面アンテナ】

八木アンテナとかグランドプレーンアンテナは、アマチュア無線用のアンテナの代名詞みたいな存在だけど、ここ10数年でプロ用アンテナとして有名になってきたアンテナがある。それが「平面アンテナ」である。

平面アンテナの定義は、プリント基板などに形成されたアンテナのことであり、そのパターンの形状によって、いくつかの種類がある。中でも、「パッチアンテナ」が比較的有名なので、今回はパッチアンテナを紹介することにした。

話は自分のことになるのだけど、僕はアパマンハムなんだ。狭いベランダに設置できるアンテナは制約が多いので、今は、特売していた2m/70cmの2バンドGPを設置している。

一般的にベランダにアンテナを設置した場合、90度から180度の範囲は建物の影になるわけで、そのように考えると無指向性アンテナである必要はないんだ。むしろ、建物側への放射エネルギーを開けている方へ放射させたいと考えるのが効率的だと思う。

そうなれば、必然的に指向性アンテナをチョイスすることになるけど、市販されている八木アンテナはエレメント数も多く、これでは指向性が鋭すぎてしまう。でも、わざわざ高いお金を出して買ったアンテナからエレメントを取り去ろうなんて思わない。経験的に3エレ八木アンテナ程度の指向性がいいように思う。

それで思いついたのが、平面アンテナなんだ。

条件は、建物方向に不要な放射はさせない。

  できれば、2〜3エレ八木アンテナ程度の利得がほしい。
  安くて、簡単にできて、特別な工具や測定器とかを必要としない。
  多少帯域が狭くても、目をつぶって不服を言わない。

これらの条件をのんでくれる方は、是非とも自作してみよう。

図1は、プリント基板にパッチアンテナを形成させたもので、5dBi 程度の利得が期待できる。



図2は、多数のパッチアンテナを配列させたものであり、通称アレーアンテナと呼ばれる。低いプロフィールで大利得が得られる利点がある。


パッチアンテナを12個配列させたアレーアンテナ。この例では、垂直偏波が放射される。
(垂直面内の指向性は1素子と同じだが、水平面内の指向性は12素子のアレー分だけ狭くなる。)

マイクロストリップライン
無線機とアンテナとの接続には、電力の電送線路が必要である。一般的によく使われる同軸ケーブルも電力電送線路の一つであり、柔軟で、引き回しの自由度が高いというのがメッリトであるが、この電力伝送線路をプリント基板上で実現させたものの一つがマイクロストリップラインと呼ばれるもので、比較的簡単な構造が特徴である。

図3は、マイクロストリップラインの概観だが、導体が同軸ケーブルの芯線に相当し、地導体が同軸ケーブルの網線に相当する働きをする。


次回は、平面アンテナの作り方を説明するよ。