
この記事は製作ではなく、アンテナシミュレーションの紹介です。
当ブログ 2021 6/ 24 『マグネチックループアンテナ』で144MHzのMAL の自作を紹介しました。その記事の中に433MHz のMALも写真だけ載せました。
今年、5月下旬に、これをご覧になった方から、430MHzのMALを MMANA でシミュレーションしたことがあるか? とコメントにいただきました。
私は、MALのシミュレーションはしたことがなく、難しいでしょう とすぐにお返事しました。
その後、このことがずっと気に懸かっていて、今回、自分でもやってみました。
そしてついに、シミュレーションが出来ましたので、その紹介です。
使用したのは、

初期のMMANA より進化した、
MMANAーGAL basic です。(無料ソフト)
私のは、10年くらい前の古いバージョンです。私のPCはwin7 です。
こんなに優れたソフトは他にないだろうと、このソフトを使うたび実感しています。絶賛、感謝 しています。
上の図は 433MHz のマグネチックループアンテナ です。シミュレーションでは円形は使えないので、8角形を使います。
メインループの円周は 合計19.7cmです。円としての直径は、計算上、6.27cmとなります。図では大きく見えますが、6.27cmは 大人の手の小指の長さくらいです。作れば、ちっちゃいアンテナになります。
MALの直径は、その周波数波長の 1/10~1/20 が適当と言われているので、6.27cmは妥当と思われます。
上図、右下の欄に、選択したワイヤーの長さや各データが表示されます。
さて、

計算結果です。SWRは 1.13 ゲインは ー0.19dBd と出ました。私の体験の、MALのゲインはダイポールに近く、ほぼ同等と思っていたのとー致します。
「地上高15m」とありますが、これは「リアルグランド」を選んだときのもので、今回は「自由空間」なので関係ありません。

SWRグラフです。このシミュレーションをするのに、ー日かかってSWRをここまで追い込みました。
1.0にするのは、さらに時間と根気と執念が必要なのでここで手を打ちました。
MALは同調範囲が狭いのも特徴で、これでは、SSB帯(430.1~431.4MHz)での使用は不適当と思われます。

指向性です。X軸(ループ面)方向に指向性が少しあり、私が実物のMALで体験したものと同じです。
ということは、このシミュレーションでも磁界アンテナとして、結果が出ていると、思われます。


「アンテナ定義」です。各ワイヤーの3次元座標のデータです。8角形を大小2つ使っているので、ワイヤー数は19になります。
メインループの導体「R」は、半径2mmのパイプを想定しています。給電ループのワイヤーは半径0.5mm。
また、給電ワイヤーのことと、コンデンサーのことが、下の欄にあります。
下の欄、左に「w9c」とあり、これは ワイヤー9番の中点 に給電という意味です。bだと始点 eだと終点 を意味します。
上の座標も含めて、これらの欄にはPCのキーボードで入力できます。
下の欄、右。 「w6c」、0.76 とありますが、ワイヤー6番の中点に コンデンサー 0.76pF を入れた ということになります。この数値もキーボードで入力。
ちなみに、CやLを有効にするには、有効□欄のチェックを忘れてはなりません。

ワイヤーの番号を、手書きしました。
メインループの底辺は 19,18,2番で、 3分割しています。給電ループの脚と連結させるためです。
9番の下に小さな赤丸 があります。これは給電ポイントの印です。本当は、中点にあるべき赤丸ですが、ワイヤー長が、2mmしかないので図示に誤差が出るようです。
6番のセンターに赤X点。コンデンサーです。

ワイヤーNo. とその長さを私が表にしました。単位はメートル。
「ワイヤー定義」の座標からは、長さは読めません。上図「形状」ページで、そのワイヤーの上で、クリックすると、右側に、そのワイヤーの各データが表示されます。

さて、ワイヤーを 「ワイヤー定義」ページで座標設定するのも可ですが、できるのは、単純なダイボールか、3エレ八木くらいでしょうか。
円を出すには、「計算」ページの下欄から「エレメント編集」へ行き、上図のように、表中の左角のマスで右クリック。エレメントの形の候補が、ズラッと出るので、この中から選べば良いのです。

2つめのエレメントも下の2段めの欄で右クリックです。
この機能がなければ、複雑な形状のアンテナは描けません。このソフトの作者様に深く感謝してます。
(上辺メニューの「編集」からも行けます)

さらに、エレメトの形を整えるには、「計算」ページの下欄から、「ワイヤー編集」のページに行きます。
この右欄に、消しゴム(消すのではなく、修正の機能です) や ペン などのマーク があって、それらを使えば、図の中で、ワイヤーの長さや位置や結合を指定できます。

上図は小さい給電ループ部を、更に拡大表示して、0.5ミリ単位で調整しているところです。
私にはMALの理論はよくわからないので、このシミュレーションでは、めくらめっぽう、あちこちのパラメーターをいじって、それこそ、100回以上調整して、それこそ執念で、SWR 1.13 にしました。ー日 PC にかじりついていました。
始めはSWR数百と出ました。ほぼ絶望。だんだんと下げていって、50を切ったあたりからコツがわかり始めました。希望の光。
とにかくクリチカル。メインループをいじると、給電ループも調整。Cの値は、0.01pF刻み。
途中、結構いい感じになったので、指向性を見る「パターン」図を出してみました。すると、指向性が、ループ面と直角方向に出ました。これじゃあただのループじゃねえか、とガックリせしも、気をとり直して、全体のサイズとサイズ比から、丁寧にやり直しました。
SWRが20を切ったあたりで、もうこっちのもんだ、と思いました。
さて、これはシミュレーションで、架空の空間でのことです。実際には同軸や、周辺の物、大地、等の影響があります。しかし、この優れたソフトは、製作の水先案内人となります。














































