本記事は、BA4DL、BA5CW、BG7JAFの先生方のご協力に感謝いたします。また、BI4KUFの先生にご指導いただき、共に活動できたことに感謝いたします。
DX愛好家にとって、低周波数帯も無視できないDXの良好な周波数帯ですが、多くのDX愛好家の目から見ると、160mと80mは到達が難しい波帯です。それは、まず非常に大きなアンテナが必要であること、次に低周波数帯の伝搬特性に制約されること、そして最後に都市部では超高ノイズ下で良好な受信が困難であることを意味します。
しかし、80m帯または160m帯での成功的なDX体験をした後には、その魅力に深く傾倒してしまうでしょう。
もちろん、著者は低周波数帯への情熱を、BCL(British Communications League)のメンバーだった頃から持っており、毎日PL990を使って中波DXを行い、2020年の冬の早朝にリトアニア発ロシア向け放送局であるRFE/RL(Radio Free Europe/Radio Liberty)からのDXを受信し、送信出力50kWで受信。貴重なQSLカードを手に入れたことから、低周波数帯への情熱がさらに深まった。
それでは、具体的な議論に移る前に、まず基本的なことを述べます。低周波数帯での遠隔通信(DX)をどのように行うかについてです。
アンテナ
160m帯および80m帯で最も難しい問題の一つは、アンテナの問題です。アンテナのサイズが大きく、設置面積も広いため、高度に関する要件も厳しく、これにより多くのアマチュア無線家が低周波帯での探求を制限されてきました。本稿では、160m帯および80m帯でよく使用されるアンテナについて紹介します。
1. 小型ループアンテナ
周知のように、小型ループアンテナは通常、比較的低い出力に対応できます。これは、小型ループアンテナが送信時に電界板が高電圧状態にあるためです。一般的に高電圧に耐えられる電界板は高価であり、入手困難なため、小型ループアンテナはQRP(低電力)通信の一つの選択肢としてよく用いられます。(小型ループアンテナのQ値が非常に高いので、大電力を使用しても火花が出たり、発火したりする心配はありますか?)
明らかに、160m帯または80m帯でのQRPは、最適な選択肢ではありません。したがって、一般的には、小型ループアンテナを受信アンテナとして使用することが望ましいです。小型ループアンテナは一定の指向性を持ち、そのため、受信アンテナとしてはより適しています。
環状アンテナに対応するものは、その環面の電磁波到達方向との間の角度のコサイン値であり、鞭状アンテナが方位角において全指向性であるという点が異なり、これは八字形の方向図に類似しており、環面に垂直な電磁波に対しては鋭いゼロ点を持つため、環状アンテナは方向性を有している。
都市部で設置できるスペースが限られているため、被電波のアンテナを無電波アンテナの代わりに、有電波アンテナを使用することも可能です。有電波アンテナは、小型化することで受信感度をある程度向上させることができますが、同時にバックグラウンドノイズも増加します。以下のような方法でバックグラウンドノイズを軽減できる可能性があります。
1.アンテナは、工場、駅、高圧送電線、大電力基地局など、人が集まる場所や交通の妨げになる場所に設置しない。
2.アンテナの接地は行いますが、照明用の電源ケーブルとは共通で接地しないでください。
3. ケーブルの長さをできるだけ短くし、ケーブル周辺に干渉源がないようにする。
4. 様々な電源ケーブルへのインダクタの取り付け
2. DPアンテナ
BI4KUF先生との会話の中で、私はEFHW(エンド・フェード・ハーフウェーブアンテナ、一般的に端饋アンテナと呼ばれる)がダイポールアンテナであるとは考えていません。むしろ、理論的にはダイポールアンテナと似ていますが、実際の運用においてはダイポールアンテナではない、という考え方に傾いています。

上記のグラフは、ダイポールが動作している際の電圧と電流の波形を示しており、明らかに、ダイポールの電圧は中心点で最小値となり、電流は最大値となります。この点を活用することで、低いインピーダンスでの電力供給が可能になります。
しかし、この記事はアンテナの原理について説明することを目的としているわけではありません。私はアンテナの原理についてはあまり詳しく知りません。
アンテナの端での影響を無視した場合、理論的には80メートルのフルサイズのダイポールアンテナの長さは、
l = 150 / 3.5 = 42.9 m (概数)
ただし、前縮効果を考慮する場合、80mの電波帯で使用するダイポールアンテナの場合、その長さを概算で計算することができます。
l = 143 / 3.5 = 40.9 m (概数)
上記で示された長さは、あくまで概算として扱ってください。実際の製作の際には、配線を少し長めに残し、その後アンテナの先端を計算された理論的な長さに調整できるようにしてください。
設置時には、通常は以下の図のような方法で、2本のケーブルを使ってダイポール全体をまっすぐに伸ばし、ある程度の高さまで吊り下げます(一般的には1/2波長の長さであればDX通信が可能ですが、NVISの効果を得たい場合は、1/4~1/10波長の高さに吊り下げるのが一般的です)。

したがって、都市部では、通常、2つの建物(できれば高層で、18階以上のもの)の間にダイポールアンテナを設置することが可能です。
そこで、ここではアンテナの端に接続する方法について説明します。実際に考えると、アンテナの端への接続とダイポールアンテナの設置方法は完全に同じですが、アンテナの端への接続とダイポールアンテナの違いは、アンテナの端への接続が不平衡アンテナであるのに対し、ダイポールアンテナは対称的な平衡アンテナであるということです。そのため、アンテナの端への接続には、4:1、49:1、64:1などの様々な種類のアンテナを使用することが一般的です。ただし、アンテナの端への接続に使用するアンテナが適切に接地されていない場合、非常に深刻なEMC(電磁適合性)の問題が発生する可能性があります(特に共通モード電流)。これにより、USBシリアルケーブルが干渉を受けたり、送信時に電源ボタンが誤って作動したりすることがあります(私自身も何度もそのような経験があります)。
3. GP
BI4KUFと同様に、私はGPにも強い関心があります。それは、GPが高周波数帯域でのDX性能が優れているだけでなく、設置も簡単である(通常はアンテナマストに取り付け、接地網とアンテナケーブルを接続するだけで済む。MA-12/AV680などのモデルのGPアンテナなどが該当します)ためです。
しかし、80m帯や160m帯においては、全サイズのGPを設置することが現実的ではありません。なぜなら、80m帯の全サイズのGPは高さが約20m、160m帯の場合は約40mになるためです。そのような高さを実現する方法、雷や風の影響を防ぐ方法については、現在の都市環境では実現不可能と言えます。
この問題を解決するために、GPに対して感度を向上させることを検討できます。以下は、BA5CW先生が様々なGPの効率を高い順から低い順に並べたものです(左から右へ効率が徐々に低下)。

一般的に、アンテナの実際の電波高さを全サイズから50%以下にすることは推奨しません。しかし、後述のいくつかのアンテナマッチング方式では、実際の電波高さを全サイズから60%以下にすると、効率が大幅に低下します。最悪の場合、80m帯のFT8で海外との通信(特に日本)は困難になります。(私は100W以上の底部アンテナを使用したGPでのFT8を試しましたが、日本の関東沿岸地域までしか通信できず、信号品質も良くなく、周囲のDXCCへの到達率は低くなりました。)
ですから!
私たち!
実施!
GPの変形!
逆Lアンテナ!
倒Lアンテナは、多くの競技で使用されているアンテナで、効率が良く、設置場所の高さに関する要求も少ないため、BY5CD/BY5EAや2015年のmulanDXC惠州年会などで広く使用されています。(BH6BEZ)また、今年のCQ WPX SSBでの運用では、逆Lアンテナ(高さ30m)を使用し、160m/80m帯で良好な結果を得ることができました(160m帯で立陶宛のLY0UKRとして個人記録を更新。80m帯では33件のQSOを完了しましたが、残念ながらブース設営を忘れてしまいました)。

実は、ここでBA4DL先生がシミュレーションした160mの逆L型アンテナの効果図をいくつか展示する予定でしたが、残念ながら前日の数日間は手が足りない微信のチャット履歴を消去したので、以下の4つの模擬画像しか見つけることができません。




4. 八木アンテナ
80m/160m帯で使用する八木アンテナによるDX受信も、有効な選択肢となり得ますが、サイズが大きく、回転させるのが難しい(具体的には、OH8Xの100m高の160m 3Elアンテナや、7J4AALの80m 5Elアンテナを参照)
したがって、この水は過去に流れた。
最後に、各局が160m帯で少なくとも225DXCC以上のアンテナを使用している状況を示すグラフを見てください。

上記の図から、160m帯において、逆LアンテナのDX性能は、垂直アンテナに次いで優れていることがわかります。そのため、地電帯でのDX運用においては、できるだけ垂直/逆Lアンテナを使用することをお勧めします。
実務的な操作
通常、私はCW/FT8を使って低周波帯のDXを行うことを好みます。具体的には、日の出と日没の時間帯(おおよそ午前7時~8時、午後4時から)、80m帯で日本への通信を開始し(一般的に、80m帯のJMH海岸局の信号強度から、低周波帯でのJAへの通信が開通しているかどうかを判断します)、翌日の午前5時半まで継続します。特に、午後6時から7時の間に南米や北米との通信が良好になる傾向があります。(2024/06/15)午後7時頃、80mバンドでNC2WとCWでのQSO(RST 579, SNT 599)を完了。午前3時半から午後5時までは80mバンドがヨーロッパとの通信に適した時間帯であり、この時間に運用を行うと多くのヨーロッパからの受信が可能。また、早めの時間帯にはアフリカとの通信も可能(今年4月初のA8OKリベリア遠征では、午前3時半に2回、午前4時頃に160m FT8でのQSOを完了)。
地元での情報収集が完了した後、DX(データ交換)を行うことが非常に便利になりました。現在まで(2024/06/16)、160メートルの帯域では、20DXCCの運用を完了。80メートルの帯域では、72DXCCの運用を完了(いずれもLoTWが今年5月までに終了した運用データであり、その後新たに確立されたDXCCとの統計は行われていない)。
しかし、どんな場合でも、DXは舞萌DXほど優れていません!
準備完了、勤務へ