Jポールアンテナとは?
Jポールは、アマチュア無線(ハム)やVHF/UHF帯でよく使われる、エンドフィード(給電端)型のハーフウェーブ・アンテナです。ラジアルやグラウンドプレーンが不要で、銅パイプやはしごフィーダー、ツインリードから手軽に自作できるのが魅力です。構造は、長い放射エレメント(約3/4波長)と、短い並行マッチングスタブ(約1/4波長)からなり、両者が組み合わさって「J」の字を形づくります。これにより、扱いやすい50Ωの給電点が得られます。
この計算機の使い方
運用周波数をメガヘルツ(MHz)で入力し、使用する導体の速度係数(ベロシティファクター)を指定します。むき出しの銅パイプなら速度係数は0.95前後が一般的で、被覆電線やはしごフィーダーではこれより低く(0.80〜0.90)なる傾向があります。計算結果として、長いエレメントとマッチングスタブの長さが、フィート・インチ・cmで表示されます。製作時は少し長めに作っておき、SWRが最も低くなるように切り詰めて調整するのがコツです。
計算式の解説
古典的なハーフウェーブ・ダイポールの近似式では、1/4波長(フィート)は234/f(MHz)で求められます。Jポールの長いエレメントはおよそ3λ/4なので234/fを使い、マッチングスタブはλ/4なので78/fとなります。いずれも、導体内では波がわずかに遅く伝わることを補正するため、速度係数(VF)を掛け合わせます。
$$L_{\text{long}} = \frac{234}{\text{Frequency (MHz)}} \times \text{Velocity Factor} \quad\text{(feet)}$$ $$L_{\text{stub}} = \frac{78}{\text{Frequency (MHz)}} \times \text{Velocity Factor} \quad\text{(feet)}$$
計算例
2メートルバンド・146MHz、VF=0.95の場合:長いエレメント=
$$\frac{234}{146} \times 0.95 = 1.603 \times 0.95 \approx 1.523 \text{ フィート(約18.3インチ)}$$スタブ=
$$\frac{78}{146} \times 0.95 = 0.534 \times 0.95 \approx 0.5075 \text{ フィート(約6.1インチ)}$$少し長めにカットしておき、SWRメーターを見ながら切り詰めて追い込みましょう。
よくある質問(FAQ)
速度係数はどの値を使えばいい? むき出しの銅パイプなら約0.95、被覆電線やはしごフィーダーなら約0.80〜0.90が目安です。迷ったら0.95から始めて、切り詰めながら調整してください。
なぜ少し長めに作るの? 金属は切り取って短くすれば共振周波数を上げられますが、一度切ったものを継ぎ足すのは簡単ではありません。長めから始めて、少しずつ短くしていくのが鉄則です。
同軸ケーブルはどこに接続する? 給電点はマッチングスタブの下端からわずかに上(多くの場合、下部のショートバーから1〜3インチほど上)にあります。接続位置を上下にずらすことで、SWRを微調整できます。