Electromagnetics and Ham Radio
Characteristic Impedance 4
■表計算ソフトで特性インピーダンスを計算■
特性インピーダンスの式ができたところで、計算を実施してみましょう。それには表計算ソフト使ってみました。関数としては上で紹介した6個を使います。 計算としては、r=D/aを与えて特性インピーダンスを得るのと、特性インピーダンスを与えrを得るのを作成しました。
ここ(特性インピーダンスの計算.xlsx)をクリックするとファイルをダウンロードできます。 このファイルを開くとシート Indirect Computation とシート Direct Computation があります。他に幾つかのシートが有りますが、これらはバックグランドで動いていますので手動の入力項目は有りません。
使い方ですが、まずIndirect Computationのシートをクリックして下さい。 特性インピーダンスZ0を入力するセルが有ります。そこに3以上の数値を入力してみてください。 シートDirect Computationでは、D/aを入力すると特性インピーダンスを出力してくれます。

この表計算ソフトでは、上で紹介している6個の関数を組み合わせで得られる特性インピーダンスを計算してくれます。組み合わせとしては 以下の表の✔マークの部分です。バックグラウンド色がライトピンクのセルは、CとLに同じ関数を使っています。

fi↓ fj→ f1 f2 f3 f7 fpmax fnew
f1 ✔ ✔
f2 ✔ ✔
f3 ✔
f7 ✔ ✔
fpmax ✔ ✔
fnew ✔ ✔

この表計算ソフトでは、D/aだけでなく、aの入力からDとGAPも計算してくれます。

電流バランを正しく作るには、ペアー導線間の隙間(GAP)が重要になってきます。 例えば、1対4の電流バランの場合、同軸を50Ωとすればアンテナ側は平衡の200Ωになります。 つまり、バランは√(50×200)の100Ωにする必要があります。
そこで、表計算ソフトのIndirect Computationのシートをクリックしてください。 そして入力1の右のセルに100を入力してみてください。多分、ダウンロード時点で100になっていると思います。 次に、入力2の右のセルに0.6と入力してください。これは導線の半径a=0.6mm(Φ1.2エナメル)を意味します。 すると、GAPとして下の結果を出力してくれます。

上図の各バーの上にある数値は、GAPです。つまり、導線間の隙間距離です。横軸の下にある文字は、関数の組み合わせを意味します。 例えば、GAP11の11は、関数f1のみを使っていることを示しています。 GAP13の13は、関数f1とf3を使ってD/aを計算しaからGAPを 計算していることを示しています。結果からみると関数fpmaxのみでできている特性インピーダンスの式は、論外ですね。

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