ダイポールアンテナ長計算ツール（半波長）｜周波数から全長を算出

各レッグ長（1/4波長）	5.035 m (16.52 ft)
全長（フィート）	33.04 ft
計算式	L = 143 / f(MHz)

ダイポールアンテナ長計算ツールとは？

この計算ツールは、任意の運用周波数に対応した半波長ダイポールアンテナの物理的な長さを求めるものです。ダイポールはアマチュア無線（ハム）、短波（SWL）受信、そしてさまざまな送受信用途で最も一般的かつ実用的なワイヤーアンテナです。目標とする周波数をメガヘルツ（MHz）で入力するだけで、全長と左右2本のエレメント（レッグ）それぞれの長さを、メートルとフィートの両方で表示します。

2本の等しいエレメントと中央給電点を持つ水平半波長ダイポールアンテナ — 半波長ダイポールは中央で給電される2本の等しいエレメントから成り、全長はLです。

使い方

アンテナを共振させたい周波数を入力します。たとえば20mバンドなら 14.2 MHz と入力します。本ツールは 143 を周波数で割って全長を算出します。算出された長さにワイヤーをカットし、中央で給電して左右2本の等しいレッグに分けてください。実際の運用では、周囲の物体・地上高・ワイヤーの被覆などによって共振周波数がわずかに下がるため、最初は少し長めにカットして、調整しながら詰めていくのがコツです。

計算式の解説

自由空間における理論上の半波長は、メートル単位で $150/f$（MHz）です。ただし実際のワイヤーアンテナには「端効果（エンドエフェクト）」があり、波長短縮率（速度係数）はおよそ 0.95 となるため、実用的な長さはこれより短くなります。広く使われている目安は、全長について $$L = \frac{143}{f\,(\text{MHz})}$$、各レッグはその半分で $$L = \frac{71.5}{f\,(\text{MHz})}$$ です。この 143 という値には、裸線や薄い被覆の銅線における典型的な波長短縮率があらかじめ織り込まれています。

ダイポールの長さに一致する半波長を示す正弦波 — ダイポールの長さは半波長なので、長さは周波数に反比例します。

計算例

7.1 MHz（40mバンド）のダイポールの場合：$$L = \frac{143}{7.1} = 20.14\ \text{m}$$ 全長 20.14 メートル（約 66.1 フィート）。各レッグは 10.07 メートル（約33フィート）です。少し長めに2本切り出して中央のセンター碍子（インシュレーター）に取り付け、SWR を測りながら左右を均等にカットして調整します。

主要用語の解説

半波長ダイポール: 動作波長の約1/2の長さを持つ中心給電アンテナで、1/4波長の2本の等しい脚に分かれています。利得（dBd）を測定する際の基準アンテナとして使用されます。
共振周波数: アンテナのリアクタンスがほぼゼロになり、給電点インピーダンスがほぼ抵抗性（自由空間で約73Ω）を示す周波数です。共振時にSWRが最も低く、電力伝送が最も効率的です。
速度係数（VF）: 導体に沿った波の速度と自由空間における光の速度の比です。裸線の場合、おおよそ0.95～0.98です。絶縁体と導体の効果により、物理的なアンテナは自由空間の半波長より若干短くなります。
端部効果: ワイヤの開放端における容量性負荷であり、アンテナが物理的な長さより電気的に長いと振る舞わせます。理想的な自由空間の半波長より約2～5%短く切る必要があります。
SWR（定在波比）: 給電線とアンテナ間のインピーダンス整合の尺度です。1:1が完全であり、より高い値はより多くの反射電力を意味します。SWRはチューニング中に共振を見つけて確認するために使用されます。
中心絶縁体／給電点: 2本の脚が出会い、同軸給電線が接続されるダイポールの中央です。これは電圧最小／電流最大の点であり、給電とバランを配置する自然な位置です。
バラン: 給電点に配置される「平衡－不平衡」変成器で、不平衡な同軸ケーブルを平衡ダイポールに接続します。同軸シールドの外側を流れるコモンモード電流を抑制し、パターン歪みとシャック内のRFを低減します。
電気長と物理長: 電気長はアンテナが電波に対してどの程度の長さに見えるか（度数または波長）であり、物理長はワイヤのメジャー長です。端部効果と速度係数により、物理長は電気長より短くなります。