T2FDアンテナ

傾斜終端フォールデッドダイポール（T²FD、T2FD、またはTTFD）またはバランス終端フォールデッドダイポール（BTFD ）は、W3HHアンテナとも呼ばれ、 1940年代後半に米国海軍によって開発された汎用短波アンテナです。^[1] [ ^2]このアンテナは、周波数、方向、地平線上の放射角度のいずれに関しても顕著なデッドスポットがなく、広い周波数範囲にわたって十分に機能します。

特定の周波数帯域用に特別に設計されたアンテナや、指向性に最適化されたアンテナに比べ、効率^[3]（RF電力の少なくとも30%が抵抗器の熱として失われる^{[3] [4] ）では劣るものの、その万能な性能、比較的適度なサイズ、低コスト、および標準的な短波送信機で動作するために複雑な}マッチングを必要としないという事実により、ERPやゲインが問題にならない専門的な短波通信で人気を博しています。一例として、クリアチャネル低電力HF通信が挙げられます。

T²FD アンテナの歴史は、3 つの段階に分けることができます。1940 年代に海軍艦艇の汎用アンテナとして最初に開発されました。1950 年代に設計が公開され、アマチュア無線家に採用されましたが、波長が短くなり、低インピーダンスの送信機とアンテナ フィードが広く採用されるようになったため、使用されなくなりました。最近では、既存の周波数帯の偶数倍ではない複数の新しい周波数帯が登場し、アマチュア無線家から新たな注目を集め始めています。

T²FD アンテナは、もともと第二次世界大戦中にサンディエゴ海軍基地で海上の船舶で使用するために開発されました。海上の船舶ではアンテナのサイズは限られていますが、船や海辺のステーションの下にある金属の船体と塩水は、非常に優れた無線周波数のグランドプレーンとなります。アンテナの設計特性により、長い波長で狭いスペースで使用するのが理想的です。短いアンテナを特定の方向に向けることはできませんし、動作周波数が極めて異なり、その数が多いのに比べてアンテナの数は限られています。^{[引用が必要]}

海軍のオリジナルアンテナの開発者の一人であるGLカントリーマン大尉は、アマチュア無線愛好家でした。彼は1950年代初頭にこの設計を他のアマチュアに紹介しました。^{[1] [2]}このアンテナ設計は20世紀中頃には人気がありましたが、20世紀後半には、より実現可能な長さのダイポールアンテナ（低「短」波帯に必要な70フィート（21メートル）の1/4波長アンテナではなく、わずか16フィート（4.9メートル）以下）を必要とする高HFおよびVHF周波数の人気が高まるにつれて、一般的に使用されなくなりました。人気の低下に貢献したもう1つの要因は、T²FD給電点でインピーダンス整合を必要とする低インピーダンスの50Ωアンテナ給電線の使用が増えたことです。^[要出典]

1980 年代後半以降、アマチュア無線家や趣味の短波リスナーは、特に放送受信や、粗い信号強度よりも「安定した」信号が重要となるモールス信号やPSK31などのアマチュア双方向モードでこのアンテナを「再発見」しました。

このアンテナは人工の無線干渉に対して比較的鈍感であるという主張も議論されています。もしこれが本当なら、この設計は都市環境で役立つでしょう。都市環境では、受信信号強度が高いことよりもノイズ フロアが低いことのほうが有利な場合が多いからです。T²FD は、隠れた屋内システムや、最適化された周波数固有のアンテナを複数設置できない場合に便利です。たとえば、長さがわずか 24 フィートの屋内アンテナで、送信時に 14 MHz 以上、受信時に 7 MHz までのすべてのアマチュア HF バンドで動作できます。^{[引用が必要]}

典型的なT²FDは、2本の平行線導体から 次のように構築されます^{[5] 。}

• 必要な最低周波数の半波長付近の範囲。
• 上部導体と下部導体間の距離は、 1/ 100 ⁠ 波長の。この距離は多数の絶縁ダボによって維持されます。
• 両端の少なくとも 2 つのダボは非導電性ロープに結び付けられ、そのロープはサポートに結び付けられます。
• 導体の上端と下端は、端部ダボに沿ったワイヤセクションによって端部で接続されます。
• 標準の 4:1バランを介して、インピーダンスが 300 Ω程度でバランスのとれた 下層導体の中央に給電されます。これにより、一般に入手可能な 75  Ω同軸ケーブルとの全周波数整合が許容されます。
• 上部導体の中央に400～480Ωの無誘導抵抗器を終端し 、少なくとも⁠を安全に吸収できる定格とする。  1 /3⁠ 適用された送信機電力の⁠ です。動作周波数が設計範囲の下限に近づくにつれて、抵抗器は RF 電力 (空中から捕捉されるか、送信機によって供給される) のますます大きな部分を吸収します。抵抗器は、3 つの 1,600  Ω、1  W抵抗器を直列に 10 並列接続して構築できます。
• ほぼ全方向性にするためには、アンテナは水平から20～40度の角度で傾斜して張るのが理想的ですが^[4]、水平に設置しても、適度に真っ直ぐに引き出されていれば問題なく機能します。^[要出典]

市販のB&W AC3-30およびB&W DS1.8-30アンテナ^[6]は、上記とは異なり、90フィートの長さと18インチのワイヤ間隔を使用して3～30MHzをカバーします。バランは16:1の比率で、50Ωの 同軸をアンテナで800Ωの給電に変換します。抵抗負荷も800Ωで非誘導性です 。これ により、アンテナインピーダンスは 意図した周波数範囲で400～1,600Ωの範囲で変動し、送信機のSWRを2:1以下に維持できます。

上記のようなアンテナは、約 1:6 の周波数範囲にわたるローカル通信と中長距離通信の両方に使用できます。たとえば、短波の低周波数部分(たとえば 3～18 MHz) 用のアンテナは、長さが約 33 m (110 フィート) で、導体の間隔は 1 m (3.3 フィート) になります。短波の高周波数部分 (5～30 MHz) の場合、このアンテナの長さは約 20 m (66 フィート) で、導体の間隔は 60 cm (24 インチ) になります。このような長いスパンに対応できない場合は、より小さなアンテナでも、最低設計周波数の約半分まで、受信のみで十分なパフォーマンスを発揮します。

しかし、送信性能はある一定の点を下回ると急速に低下します。JS Belrose (1994) ^[7]が行ったテストでは、従来の T²FD の長さはフルサイズの 80 メートル (3.5～4.0 MHz) アンテナに近いものの、10 MHz (30 m) 未満では送信と受信の両方でアンテナに深刻な信号損失が発生し始め、80 メートル帯域の信号は 10 MHz の基準ダイポールから -10  dB低下 (90% の電力損失) することが示されました。^[7]

広帯域アンテナである T²FD は、通常、全周波数範囲にわたってかなり低い定在波比 (SWR)を示します。ただし、一部の周波数ではアンテナ フィードポイントが中程度の反応を示す場合があるため、定格出力に近い電力で最新のソリッド ステート送信機を使用する場合は、アンテナ チューナーの使用が必要になることがあります。

「SWRが低い」ということは「アンテナ効率が高い」ということでは ないことに注意してください。このアンテナは、限られた電力（たとえば、英国の新しい制限値1,000 W、または米国のアマチュア制限値1,500  W）で長距離信号交信を行おうとする人にはお勧めできません。短波周波数では、最長使用波長に合わせてカットされたダイポールアンテナにラダーラインを給電し、アンテナチューナーとマッチングさせると、T²FDよりも印加電力を有効に活用できます。^[7]

T²FDの既製の商用バージョンは、プロ、軍事、アマチュア無線、趣味のリスニング市場向けに多数販売されています。^{[6] [7] [8]}

• 「終端給電アンテナ（TEFV）」vu3dxr.in . 2022年1月26日。
• 「T2FD – 忘れられたアンテナ」。hard -core-dx.com。