キュビカルクワッドアンテナ指向性偏波面四角形ループ辺の長さエレメント間隔

無線工学 > １アマ > H19年12月期 > A-20
A-20	次の記述は、図に示すキュビカルクワッドアンテナについて述べたものである。［　］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。

(1)	キュビカルクワッドアンテナは、一辺の長さが1/4波長で全長がほぼ1波長の四角形ループの放射器と、全長が放射器より数パーセント［Ａ］四角形ループの反射器とを0.1～0.25波長の間隔で配置したアンテナである。
(2)	キュビカルクワッドアンテナの指向特性は、ループの面と［Ｂ］の方向が最大であり、また、放射される電波は、［Ｃ］偏波である。

	Ａ	Ｂ	Ｃ
１	長い	直角	水平
２	長い	平行	垂直
３	短い	直角	垂直
４	短い	平行	水平
５	短い	直角	水平

Fig.H1912A20a

　この問題では、キュビカルクワッドについての一般的な内容が問われています。

［１］キュビカルクワッドアンテナの構造と動作

　キュビカルクワッドの概要をまとめておきます。

項　目	特　　性
構造・動作原理	ループアンテナの中でも１波長分の導線を方形にし、下辺の中心部に給電して放射器とし、ループ長が放射器よりわずかに長い反射器や、短い導波器と組み合わせて指向性を持たせたもの
指向性・偏波面	指向性：導波器方向又は反射器と反対方向に単一指向性偏波面：給電部分が水平の辺なら水平
インピーダンス	ループ単体で100 [Ω]程度（導波器、反射器を付けると数10 [Ω]に下がる）
利得・実効長（高）	2エレで7 [dBi]程度
電流分布	給電する辺とそれに平行な辺では給電部分（真中）が最大で、両端に行くほど減少する分布。他の辺は、互いに逆位相の分布になるので、放射には寄与せず
周波数帯域	ダイポールよりは広い
特徴・用途等	キュビカルクワッドはループアンテナの一種と考えられるが、ループサイズが波長オーダーと大きいので、小さいループアンテナとは性質が違う。アマチュアでは主にHF～VHFで主に用いられ、F/B比が大きい、同エレメント数なら八木より利得が大きい等の利点があるが、受風面積が大きく、エレメントを支持する構造が必要

Fig.HH0506_a
キュビカルクワッドの構造と特性

　アマチュアでHFをやるのにこのアンテナを上げられる人（家？）はあまり多くありません。見ての通りHFでやるとなるとかなり大型になります。
　電流分布の項にも書いていますが、給電部の辺とその対辺がそれぞれ放射エレメントです。ですから、この辺が水平なら水平偏波が、垂直なら垂直偏波が発射されます。通常、この辺は水平で用いますので、水平偏波、ということになります。
　指向性は、ループの面に垂直な方向に、単一指向性です。

それでは、解答に移ります。
　Ａ…反射器は、ループの長さが１波長よりも数％長いエレメントです
　Ｂ…指向性は、ループ面に直角方向が最大放射方向となります
　Ｃ…問題図のような構造なら、放射される電波は水平偏波です
となりますので、正解は１と分かります。