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公式

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  1. Short Matching Stub (1/4 Wave)

    Short Matching Stub (1/4 Wave): Jポールアンテナ計算機

    Length of the short matching stub in feet; multiply by 12 for inches or 30.48 for cm.

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結果

Long Element (3¾λ radiator)
1.523 ft
18.27 in / 46.41 cm
エレメント フィート インチ cm
長いエレメント(ラジエーター) 1.523 18.27 46.41
短いスタブ(マッチング) 0.508 6.09 15.47

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。

長い放射部、短い整合スタブ、給電点、短絡バーを示すJポールアンテナの平面図
Jポールアンテナの構造:3/4波長の長い放射部と1/4波長の整合スタブ。

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。

$$L_{\text{long}} = \frac{234}{\text{Frequency (MHz)}} \times \text{Velocity Factor} \quad\text{(feet)}$$ $$L_{\text{stub}} = \frac{78}{\text{Frequency (MHz)}} \times \text{Velocity Factor} \quad\text{(feet)}$$

234と78の定数を使って周波数とエレメント長の関係を示す図
3/4波長の放射部と1/4波長スタブの長さは周波数に反比例する。

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。

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