ApexRadioの 303WAというアンテナについて（その１）

　ApexRadioから販売されている、303WA-2という全長1.8mのホイップアンテナがあります。これは、旧版の303WAの後継機種ですが、寸法はそのままで、垂直エレメントを分解した時の長さを輸送に適した長さに再調整されたものと聞いています。303WAの名前の由来は、30kHzから30MHzをカバーするWhip Antenna ということで、303WAとなったとApexRadioの大嶋社長から戸塚DXer'sサークルのオンラインミーティングにて伺っています。

303WA-2（ApexRadio HPより）

　このアンテナは、無電源つまり、完全なパッシブアンテナであり、混変調などに強く、静かなアンテナであるという良い評判がいたるところで聞かれます。しかしその一方で、ゲインが不足気味だという意見も結構聞かれます。私は303WAを10年ほど使っていますが、ベランダなどにポン起き（何も考えずに設置）して、通信機型受信機に接続して気軽にワッチする目的には使いやすいアンテナだなというのが感想です。設置場所をほとんどとらないのもいいです。ただ、設置条件によっては、ノイズを拾いやすいという経験もしています。その時は、ベランダの手すりに銅箔テープを貼り、銅箔テープに太めのACケーブル（単線）をはんだ付けした後、その先をこのアンテナの外導体部分に接続することで、実際にノイズをかなり抑え込むことに成功した経験もあります。

　さてこのアンテナ、ApexRadioのホームページ上では、”軽量でコンパクトなサイズながら、独自のマッチング回路（実用新案出願中）を採用したことで、長波～短波帯の広帯域において優れた受信性能を発揮します”と書かれており、アンテナインピーダンスも50Ωははないようだという複数の報告がネット上にあります。私が調べた限りでは、下記ホームページ（ブログ）上で報告がされていました。リンクを下記に記します。

・2006.3 ApexRadio 303WAﾓﾆﾀｰﾚﾎﾟｰﾄ（NDXC 堀場氏のレポート）

・2009.12.9 どら日記「303WA-2」

・2017.7.14 R.yawattaのラジオと工作「303WA-2の疑問」

・2018.2.18 kerokeronyororoのblog「M・C・L式中波帯受信用簡単チューナー(その３)」

・2018.6.3 『ど』のページ「303WA-2の動作原理(推測)」

　いずれの報告でも、このアンテナに同軸ケーブルを繋げて、同軸ケーブル端からのインピーダンスをアンテナアナライザーで測定されているようです。（『ど』のページでは、インピーダンスアナライザに直結した測定例もあります）インピーダンスが波打つように変化する様子が報告されていますが、これはアンテナインピーダンスの正しい測定の仕方ではないと私は思います。特定のインピーダンスが同時ケーブルに接続されていた場合、その同軸ケーブルの長さが信号の波長λ/2の整数倍になった場合には、同軸ケーブルに接続された先のアンテナのインピーダンスの正しい値が測定可能ですが、それ以外の長さでは、同軸ケーブルの影響を受け、インピーダンスはかなり変わったものとなり、インピーダンスは繰り返し変化してしまいます。その理屈は、ハム三昧というHPで丁寧に説明されています。アンテナのインピーダンス測定は、アンテナアナライザーとアンテナ間はできるだけ短い距離で接続して測定するのが正しいはずです。

　私は手元にアンテナアナライザー（ブリッジ型）MFJ-259Cがあるので、このアナライザーに303WAを直結し、同軸ケーブルを挟まずにアンテナインピーダンスを測定してみました。幸い、303WAはアンテナ端子がM型コネクタのプラグになっており、MFJ-259CのM型コネクタのジャックに直接接続することができました。

MFJ-259Cに303WAを直結して測定

　それでは、測定結果を以下に記します。私は、中波DXがメインフィールドなので、測定周波数は3MHzまでとしました。700kHz以下の領域では、インピーダンスZが650Ωを越えてしまい、MFJ-259Cの測定レンジを超えるので、測定していません。また、さらに周波数を上げていっても、30MHz程度までの短波帯の範囲では、たんだんと続けてRパート、Xパート（リアクタンス）は小さくなっていくようです。Xパートは、周波数が大きくなるにつれ小さくなっていますので、容量性と考えられます。これは波長よりかなり短いホイップアンテナは一般に容量性を示すことから、そう言えると思います。したがってｊパートで考えるなら、この値は、マイナスの値になりますが、グラフ上は絶対値|Z|で表示しています。（MFJ-259Cはｊパートのプラスマイナスは表示しない）ちなみに、MFJ259Cに直結せずに、M型のP-Pプラグでアンテナとアンテナアナライザーを中継接続した場合は、たかだか数センチ距離が伸びただけですが、Rパートの値が周波数1000kHz以下で40Ω程度小さくなりました。

　この測定結果より、特に中波帯に注目しますと、Rパートは特に低い周波数帯で数百Ωもあり、Xパートもはさらに大きな値になっていますので、入力インピーダンス50Ωの通信型受信機にこのアンテナを接続すると、2MHz程度までは、ハイインピーダンス出し、ローインピーダンス受けの状態になっていることがわかります。つまり、せっかくホイップアンテナに誘起した信号電圧の大半は、アンテナ側のインピーダンスにかかってしまい（分圧されてしまい）、負荷となる通信機型受信機の50Ωにはあまり信号電圧がかからないわけです。

　一方で、周波数が高いほう、短波帯になると、アンテナインピーダンスはどんどん下がっていき、ローインピーダンス出し、ハイインピーダンス受けの格好になっていきます。

グラフ1　303WAのアンテナインピーダンス測定結果

　さて1.8m程度の金属棒はインピーダンス・マッチングと取らなければ、中波帯域においては、リアクタンス成分が大変大きくなることが予想されます。計算していないので正確な値はわかりませんが、数kΩレベル？にもなるかもしれません。あまりにも素のインピーダンスは高すぎる。この303WAは、独自のマッチング回路を採用したことで、インピーダンスを下げた結果このようになったと思われます。さてこのマッチング回路にはどんな狙いがあるのか？

　

　グラフ2は、このアンテナに入力インピーダンス50Ωの通信型受信機を接続した場合に、アンテナに誘起した電圧信号がどのくらい減衰して受信機に加わるのかを計算した結果になります。

グラフ2　入力インピーダンズ50Ωの受信機に接続した場合の信号減衰量

　つまり、中波帯域では周波数によって変わるものの、およそ13~25dB相当のアッテネーターが入っていることと同じになります。こういったことから、私はこのアンテナの設計者は、中波の強電界における過入力によって受信機で引き起こされる混変調等の弊害を避けたいがために、わざとこのような設計をされたのではないか？と推測しています。みなさんはどのように思われますか？。ただし、インピーダンス・マッチングは全く成立していないので、SWRは全く悪いままですが、送信に使うわけでもないので気にする必要はあまりないと思われます。

　このアンテナに長い同軸ケーブルを接続した場合に、アンテナとしてどう振る舞うかについては、別途検討したいと思います。接続する同軸の長さによって同軸込のインピーダンスは繰り返し変化するようです。

　次回は303WAに採用されている独自のマッチング回路について考察します。（続く）

ダラス・ランクフォードさんのこと - Mr. Dallas Lankford -

　昨日、中波DXerの先輩と、中波DX用アンテナについてオンラインで議論していた中、中波DXの受信アンテナの研究・開発・実験に精力的に取り組まれていたダラス・ランクフォードさんの開発レポートを参照することがありました。その後、別の文献をリサーチすべく、ネットを検索していたところ、今年の6月末にダラスさんが、お亡くなりになられていたことをこの新聞記事で知りました。享年78歳。ダラスさんは、大学で数学教授をされていて、技術コンサルタントもされており、61歳で仕事から退職されてから、中波DXのアンテナの研究にさらにフルタイムで取り組まれていらっしゃったようです。 　

 Yesterday, in an online discussion with a senior MW DXer about antennas for MW DXing, I had to refer to a development report by Dallas Lankford, who was actively involved in the research, development, and experimentation of MW DX receiving antennas. After that, when I was searching another reports on the net,I learned from this newspaper article that he had passed away at the end of June this year. He was 78 years old. Mr. Dallas was a professor of mathematics at the university and also a technical consultant, and after retiring from his job at the age of 61 years old, he seemed to be working on the research of medium wave DX antennas more full time. 

在りし日のダラス・ランクフォードさん

　私は、ダラスさんとは面識はありませんでしたが、ダラスさんの情熱のこもった、かつ緻密な開発レポートの多さに圧倒され、その開発レポートの多くに目を通させていただきました。まだ全ての理解には至っていませんが、大変大きな資料的価値を感じています。これからも中波DX用アンテナを検討する際のリファレンスになることは間違いないでしょう。ダラスさんの数々の開発レポートは、次のリンクから参照することができます。

  I was not acquainted with him, but I was overwhelmed by the amount of his passionate and meticulous development reports and I have read through many of them. I'm not sure I understand all of them yet, but I've found them to be very valuable. I have no doubt that these reports will be worth references when considering an antenna for MW DX in the future. You can refer to his numerous development reports at the following link,

Anténářská kolekce Dallase Lankforda

「ダラスさんの数学の研究と無線の追求の複雑さは、集中力、時間、独立性を必要としましたが、彼をよく知る人々は、彼の知的な輝き、途方もないエネルギー、ユーモアのセンス、そして彼のカリスマ性と輝きに満ちた性格を賞賛していた」と同記事にはあります。

The article says,

"While the complexity of his mathematics research and radio pursuits required intense focus, time, and independence, those who knew him well admired his intellectual brilliance, tremendous energy, sense of humor, and his charismatic, sparkling personality." 

　ダラスさんは、自分の研究メモ・開発メモをドキュメントできちんと残されていらっしゃいます。見習わなければと思いました。僕の場合はハードディスクの中に書きかけ、計算途中のワードファイルや、エクセルファイル等がゴミのように溜まっているだけ。きちんと書いて残すというのは、やってみるとわかりますが、相当にエネルギーを必要とする作業です。仕事でもプライベートでも、後に自分のやったことをきちんと書いて後世に残すということは、とても大切なことではないでしょうか？　

　一線を退かれても、趣味に対して精力的に取り組まれたダラスさんの姿勢は、僕も真似できるようになりたいと思った次第です。何かに熱中されている方の表情には、年齢を重ねたとしても「若さ」「充実感」に溢れていると思うのは私だけでしょうか。

　He has neatly documented his research and development memos. I thought I should learn from him. In my case, I just make word files or excel files etc in the middle of calculations and they are piling up in my hard drive like garbage. Writing it down properly and leaving it behind is a process that takes a lot of energy, as you'll see when you try it. Isn't it very important to write down what you've done and leave it behind for posterity, both in your work and personal life?　

　I want to be able to imitate his energetic approach to his hobbies, even though he have retired from the field. People who are passionate about something seem to have an overflowing sense of youth and fulfillment even as they age.  Am I the only one who thinks like this? 

NHK will reduce channel of NHK AM radio in the future

     Dear MW DXers, Here is the information released by a Japanese news paper(Asahi shinbun) about reducing channel of satellite and NHK AM radio broadcasting in Japan.

---------------------English translation------------------
    On August 4, NHK announced its management plan for the next fiscal year (2021-2023), which includes a plan to reduce the number of channels for satellite and AM radio broadcasting.

    Of the four satellite broadcasting channels, the plan combines the high-definition (2K) quality "BS1" and "BS Premium" into one channel and the plan also states that "consideration will be given to reducing the number of satellite channels including the high-definition (4k) quality " BS4K" to one in the future.

    For NHK AM radio, NHK1 and NHK2 will be combined to one NHK AM radio. A specific proposal for the timing of implementation will be shown withing the plan period.

E-book of TDXC PROPAGATION Edition.8 is published.

Totsuka DXer's Circle (TDXC) has been published its annual report "PROPAGATION" Edition 8 since August 1,2020. Most of the articles are written in Japanese, but you can imagine what is written about because of a lot of pictures in each column.  Some articles are written in English too. TDXC is trying to increase articles written in English.

  戸塚DXer'sサークル(TDXC）が8月1日に毎年恒例のPROPAGATION (今年はEdition 8)の電子ブックを発行しました。殆どの記事は日本語で書かれていますが、どの記事も写真が多く掲載されているので、日本語がわからなくても内容を想像できるかと思います。いくつかの記事は英語でも書かれています。TDXCでは、英文記事の数を増やそうと努力もしているところです。

Totsuka DXer's Circle (TDXC) has been published its annual report "PROPAGATION" Edition 8 since August 1,2020. Most of the articles are written in Japanese, but you can imagine what is written about because of a lot of pictures in each column. Some articles are written in English too. TDXC is trying to increase articles written in English.

  戸塚DXer'sサークル(TDXC）が8月1日に毎年恒例のPROPAGATION (今年はEdition 8)の電子ブックを発行しました。殆どの記事は日本語で書かれていますが、どの記事も写真が多く掲載されているので、日本語がわからなくても内容を想像できるかと思います。いくつかの記事は英語でも書かれています。TDXCでは、英文記事の数を増やそうと努力もしているところです。

In this edition, I had a chance to contribute a report " MW TP-DX and Radio Propagation" . I tried to find the reason why the reception of the U.S. east-coast MW radio stations in Japan is very difficult by link budget calculations for more than 10000 MW radio stations in North and South America. I used ITU-R P.1147-4 for the calculations. 

今回号では、私は中波TP-DXと電波伝搬という記事を寄稿しました。なぜ日本における北米東海岸の中波局受信が困難であるのかについて、その原因について、10000局を超える北南米中波局と日本の受信点との間の回線計算を実際にしてみることを通じて、探ってみました。この計算には、ITU-R 勧告P.1147-4を使っています。

I hope to know your comments and questions regarding my article.

皆さんからのご意見、ご感想をお待ちしています。

   You can see how Japanese DXers enjoy many kinds of DXing here in Japan. It might be interesting to compare with your DXing activities with ours.

　PROPAGATIONを読んでいただければ、どのように日本のDXerが様々なDXingを楽しんでいるのかをわかっていただけると思います。皆さんのDXingの楽しみ方と比較するのも興味深いと思います。

  You can download the e-book of PROPAGATION here. You can also read the past editions of PROPAGATION here too.

　PROPAGATIONは、以下のリンクからダウンロードできます。過去に出版されたものもダウンロード可能です。

 http://my-bcl-life.sakura.ne.jp/PROPAGATION.htm

 I would appreciate if you could give me your comment about this PROPAGATION.

　本誌について皆様からのコメントをいただけましたら、光栄です。

Fig.1 Really cool cover of TDXC PROPAGATION Edition 8

Fig.2 Top page of my article