短波帯でいうアンテナカプラー、アンテナチューナーまたはATUは、アンテナ系のインピーダンスを無線機に適した負荷へ変換します。送信機側のSWRが低くても、放射効率が高いとは限りません。増幅器ではなく、整合できる範囲も有限です。
どのカプラーかを確認する
チューナーは通常、調整可能なインダクタンスと容量を組み合わせます。一方、方向性結合器は進行波の一部を測定用に取り出します。双方向測定用の結合器や誘導式データカプラーも、それぞれ別の機能を持ちます。
HFカプラーという表記だけでは選べません。負荷整合、電力測定、その他の結合のどれを行う製品か確認してください。
利点1：送信機に適した負荷を示す
多くの無線機は約50 Ωの実抵抗を想定します。アンテナと給電線は、それと異なる複素インピーダンスを示す場合があります。チューナーは対応範囲内で負荷を変換します。
50 Ω線路に純抵抗5 Ωまたは500 Ωをつなぐと、どちらもSWRは10:1です。しかし必要な変換は異なります。最大SWRだけでは整合範囲全体は表せません。
利点2：複数の周波数で利用する
アンテナ系の入力インピーダンスは周波数で変わります。可変ネットワークは、毎回放射体を機械的に変更せず、対応範囲で無線機とのインターフェースを合わせるのに役立ちます。
電気的に非常に小さい、または損失の多い放射体が自動的に高効率になるわけではありません。接地、カウンターポイズ、導体損失と寸法は依然として重要です。アンテナの共振と無線機から見た整合も異なる性質です。
利点3：設定を再現する
自動チューナーは設定を探索し、保存できるものがあります。調整時間は回路、負荷、初期状態と試験信号に依存します。0.2秒未満やSWR ≤ 1.5を全製品共通の保証にしません。
指定した調整電力と動作モードを守ります。整合できない場合は、負荷範囲、アンテナと給電線を確認します。送信電力を上げることは原因確認の代わりになりません。
無線機側か給電点側か
無線機の近くにあるチューナーは送信機に良好な負荷を示しても、その後のアンテナ給電線が高SWRで動作している場合があります。追加損失の影響はケーブル、長さと周波数などで変わります。
給電点の遠隔カプラーは不整合区間を短くできる場合があります。その代わり、電源、制御、耐環境性とアンテナ・カウンターポイズの構成が適合する必要があります。
電力と損失の条件
- 周波数と抵抗・リアクタンスを含む整合範囲。
- 連続電力、PEP、変調方式とデューティ比。
- 損失を測った負荷と測定系。
- 調整時の信号レベルと初期状態。
- 接続、電源、接地と環境。
条件のない1000 Wという表示は、すべての負荷とモードで1000 Wを使えるという意味ではありません。素子電圧、電流と発熱が制限になります。反射電力も、発生した瞬間に全量が熱として失われるとは限りません。
調整後の確認
許容動作範囲で整合、安定性と発熱を記録します。必要なら適切な方法で入出力電力を比較します。アンテナ自体の性能には、制御された電界測定や無線リンクの評価も必要です。
Practical Antennasのチューナー解説を参考に、低SWRと放射効率を分けて評価してください。すべての設備で70%効率が改善するという固定値は導けません。
