Electromagnetics and Ham Radio
Offcenterfeddp 13

■ここで作成したプログラムの紹介■
上で既に紹介しましたが以下の4つのプログラムを作成しました。最初の3つは書物やネットで見つけた厳密解の電界の式を使っています。厳密解はアンテナに上図の基本の波が載った時のみ有効ですので活用範囲には注意が必要です。4つ目はAz(z)の積分にGauss-Legendre法を使っていますが、電界のEz(z)はHistogram積分法とAz(z)の2階微分に差分法を使っているので計算精度は上の3つに比べるとかなり落ちます。

プログラム名 電流の式 電界の式 積分範囲 Azの積分 EzI(z)の積分
DIPOLEANT-EXACT-EZ-BY-COS.FOR cos 厳密解 -λ/4 ～ 0 厳密解 Gauss-Legendre
COS-SIN-INTEGRATION.FOR cos 厳密解 0～2π 厳密解 Gauss-Legendre
DIPOLEANT-EXACT-EZ-BY-SIN.FOR sin 厳密解 -λ/4 ～+λ/4 厳密解 Gauss-Legendre
DIPOLEANT-NUMERICAL-METHOD2.FOR sin 数値計算 -λ/4 ～+λ/4 Gauss-Legendre Histogram

その4つ目のプログラムですが、電界の式に厳密解を使っていないので基本波の２倍、３倍…が使えます。 この時アンテナの端で電流がゼロになっていなければなりません。 電流の式にsineを使うと常にアンテナの端で電流がセロになります。

■基本波と給電点の関係■
ダイポールアンテナに基本波(例: 全長42.22428mのDPに 3.55MHzをのせた場合)を発生させ、 給電点をダイポールアンテナの中央から端(Z=λ/4)へ徐々に移動させた場合の入力インピーダンスを上で紹介した3つのプログラムで計算してみました。 参考までにMMANAでの計算結果も示してあります。表示はインピーダンスの実部Rです。

MMANAでの計算結果は、少し高めに出ています。 他の３つは同一線上にあります。ダイポールアンテナの端から全長の1/3の点でインピーダンスが約100Ω位です。 MMANAでの計算条件は、アンテナは自由空間でエレメントは完全導体としてありますが、 エレメントの断面の半径を1mmにしてあります。

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