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2025年07月23日 イイね！

スミスチャートを一度でも耳にしたことがありますか

スミスチャートを一度でも耳にしたことがありますか
みな様こんにちは＆こんばんは。
相も変わらず車ネタでなくすみません。スミスチャートの単語を車関連につなげる事は出来なかったです（笑）。

スミスチャート、これは非常に便利な方法？、解析の手段？となる図（チャート）だと思っています・・まだ何が何だかワケワカランですが(>_<)。

調べてみたら・・（ネットやChatGPTの力を借りてみました）

高周波回路を設計するのに必要な複素計算を図面で簡単に行えるチャートのこと。
何を書いているのか自分は・・ちんぷんかんぷん。


⑴　円の水平軸が複素反射係数の実数部、垂直軸は虚数部を表します。
⑵　インピーダンスの実部（抵抗）成分は周波数によらず一定なので各円上は等抵抗であることを表します。
⑶　上下に曲がった円弧上はインピーダンスの虚部成分が一定なので等リアクタンス円と言います。
⑷　円の上半円部分は誘導性（インダクタンス）成分で、下半円部分は容量性（コンダクタンス）成分を表します。
⑸　円の真ん中は普通1”です。Z0で正規化してます。Z0は50Ωや75Ωが一般的です。

引用終わり

まず「虚数」が出てきたところで、あぁぁぁ～もうワカランですよね。

このチャートが何に必要なのか、このチャートを見てなにを感じるのか、何の対策が必要なのか。

アンテナネットワークアナライザーという測定器を購入しましたので、ちょっとかじってみました(^_^;)。
数十年前（昭和の頃）では、このアンテナアナライザーというスミスチャートが表示される計測器が１千万円単位で高価なもので、プロの人たちが使っていたものが、１０年ぐらい前（２０１６年）に日本人の高橋和宏氏がＮａｎｏＶＮＡと言う回路等を公開したことから、中国等で生産され現在も改良され、安価にアマチュアでも持つことが出来る測定器となりました。

外箱
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本体です。
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スマホぐらいの液晶画面（４インチ版の場合）で厚さはスマホの２倍ほど有ります。

スミスチャートが画面に表示され、高周波回路の部品やアンテナ、ケーブル、フィルター等の特性を知ることができます。

alt

円弧状の上部は誘導性（インダクタンス）成分を表し、下部は容量性（コンダクタンス）成分になります。

今回はアンテナのマッチングを測るために購入しました。
特定の周波数を決めた無線機からの電波（エネルギー）を同軸ケーブルで伝達し、アンテナに届きます。（テレビアンテナは、アンテナで受けた電波を同軸ケーブルでテレビまで届けます。）
ダイポールアンテナの場合、インピーダンスを５０オームで整合し、１／４波長の長さの電線を２芯同軸ケーブルのそれぞれに接続したエレメントを空中に配置し、波長を合わせることにより空に向かって効率よく電波として放射されます。

このインピーダンスと進行波と反射波を計測するのが目的です。
インピーダンスは５０Ω、ダミーロードと言われている抵抗で、インピーダンスがあっただけでは電波は飛ばせん。エレメントと言われている電線（アルミパイプなどもあります）に１／４波長の片側の長さがないと進行波がアンテナ部から無線機側に戻る反射波が多くなれば電波は放出されにくくなります。これをＳＷＲ値と言い、ＳＷＲ１が最適な数値でインピーダンスが５０オームの所にアンテナ側が１００オームあるとＳＷＲ２と表記できます。ＳＷＲ値を１に近づけるために、アンテナのインピーダンスと周波数の波長に合わせたエレメントの長さが重要になっています。

さて、測ってみます。
アンテナは１４５ＭＨｚと４３５ＭＨｚの（それぞれの周波数帯の中心周波数）のＳＷＲを見てみます。一本の自動車アンテナ・・・
おっとココでみんカラとしての役目が（笑）。
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モービルアンテナの特性を測りました。
１００ＭＨｚから５００ＭＨｚ間のデータです。
ＳＷＲが低くなって黄色の線が下がっているところが１４５ＭＨｚと４３５ＭＨｚ付近であることがわかりました。
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まだまだ慣れていないので（笑）、表示方法等をこれから勉強していくところです。
キットで届いた部品を組み立て作成したローパスフィルタの減衰特性も測りました。
これも無線機の電波法上のスプリアス規制に合致しているかを見るのに、特性を知ることも必要となっています（スプリアス保証認定外の無線機申請時はスペクラムアナライザーで測定し、データを添付して保証認可は済んでいます）。

スミスチャート・・・解説書を読み始めたら眠くなるのは必至です。
暑い夏に図書館や涼しい自室で「スミスチャート」をかじってみるのはいかがですか(^_^;)。

Posted at 2025/07/23 19:56:33 | コメント(1) | トラックバック(0) | ISF | クルマ

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