AMラジオのアンテナコイル

質問

AMラジオのアンテナコイルで、ハニカム巻きと密接巻き(ナント呼ぶ？）
はどう違うのでしょうか？

回答No.7

tnt · ベストアンサー

まず、Ｌを大きくすると感度が良くなることの意味ですが、
これは単純にアンテナが長くなるのと同意と考えてください。
磁気を受け取る口が大きくなります。
ただし、インダクタンスは巻数の２乗に比例しますが
アンテナは２乗にはなりませんから、インダクタンスのルート２乗となります。

バーアンテナは一種のアンテナですが、普通のアンテナは大地、もしくは
双極子間で共振を取っているのに対して、バーアンテナの共振は
コンデンサによって強制的に作り出されます。
アンテナの等価回路を普通の部品で構成して、そのコイルに
アンテナとしての性格をもたせているともいえます。
こうして、コイルを共振させる事で、選択性も稼いでいます。

ですから、high－Ｌ、ｌｏｗ－Ｃは高感度のセオリーとなります。
無線用の短縮アンテナが感度が悪いのも同じ理由で、
あれはＬ分が不足しているので、外部にコイルを付けてＬを足して
共振させていますよね。

次に、バーアンテナの形状ですが、
断面積が正方形に近いものほど性能が高くなります。
これは、１ターンのコイルのインダクタンスを考えていただければ
潰れたコイルと真円のコイルですぐにわかると思います。
また、大きさは大きいほど有利です。
ケースの大きさが同じだと、ハニカム巻にすると、
その構造分だけ大きさが減ってしまいます。
ですから、今、この構造のコイルは無いはずです。

このコアの形状はいろいろと難しいものがあります。
ちょっと書ききれません。
たとえば、コアを大きくしすぎて巻き数を減らすと、磁気抵抗が増えて
Ｑが低下してしまいます。ですから、コアの大きさには
限度がありますが、磁気抵抗の少ない特殊なコアを使用している
ラジオ屋さんもあるようです。
（ソニーだとＳＲＦ－Ａ３００やＩＣＦ－９７４０に入っています）
普通はコア長の１／３程度の巻線が良い様で、
巻線をそれ以上増やしたり、コアをあまりにも太くすると
指向性が変わります。ヌルが出にくくなるのです。
ポケットラジオではわざとそうしているものもあるようです。

さて、バリコンですが、
１４０ＰＦ、３００ＰＦ（３３０ＰＦ）、４３０ＰＦがあります。
真空管時代は４３０ＰＦが多かったのですが、これは
空芯コイルではインダクタンスが小さかったのが原因のようです。
また、バーアンテナの時代は３００ＰＦが多かったのですが、これは
厚みがあるため、今は１４０ＰＦも多くなりました。

お礼

迷路から抜け出たような心境です。
少し本屋さんで立ち読みしたり、図書館に行ってもこのようにかゆい所に
手が届くような理解は不可能で、本当に感謝感激です。自分の試すことが、
理解してすることと、闇雲にすることでは、その時の成果もさる事ながら、
そのあとに残る知識の量、正確さ、全て雲泥の違いとなります、むしろこの
ことが遥かに重要と思います。 出来ることならもっと直接教えを請いたい
ところですが、、、 このシステムが恨めしいです。
ありがとうございました。

回答No.6

tnt

なんか、私の回答に対する反論があったようなので、一応書き込みます。
気のせいか、並四ラジオと今のラジオの設計の違いを論じているように思えます。

>＞フェライトコアを芯に使う場合は感度を落とさずに巻き数を減らす事が
>＞できます。
>？少ない巻き数でインダクタンスが大きく出来るから、と言う意味ですか。

>？感度を落とさずに、、とは 巻数を減らしても Q が下がらないと言うことでしょ>うか。

下にも書きましたが、今のラジオはほとんどすべて、アンテナを接続しない、言い換えれば、高周波同調回路がアンテナの役割をするように設計されています。
で、このアンテナとしての性能は、他の部分が同じならば、
コイルのインダクタンスに比例します。
インダクタンス＝電気信号の変化を妨げる力で、
バーアンテナではこの変化を妨げる力に磁気を利用しています。
つまり、インダクタンス＝電気－磁気変換の能力値なんです。
（正確にはインダクタンスの平方根に比例です）
（Ｑはあくまでも選択度指数です。お間違いなきように
　まあ、普通はＱが高いと感度も高くなりますが）
バーを入れることで、少ない巻数で同じインダクタンスを得る事が
できます。これがバーアンテナのメリットです。

>ＡＭラジオといっても外部アンテナを使うタイプとそうでないものでは、話が違ってきます。
>外部アンテナを使うものでは通常、空心コイルでトランスを形成し、フェライトは使いません。（使ってもいいけど）

あのー、今、普通に使われているＡＭラジオで、外部アンテナが
つながるものは無いんですけど。
ＢＣＬ用の高級品にはありますが、これも空芯コイルは使っていません。
また、ソニーと松下とビクターに各１台だけ外部アンテナが
つながるものがありますが、どれもバーアンテナ（もちろん密巻）に
リンクコイルを付けています。

もしよろしければ、空芯コイルを使っているラジオ（もちろん市販品）を
教えていただけませんか？
ミズホ通信には１機種ありますが、
これは、キットのストレートラジオで、実用品ではありません。
（高い周波数の分離が悪くて、文化放送とニッポン放送が一緒に聞こえます）

>＞バーアンテナではハニカム巻きはしません。
>？秋葉原で部品を入手したのですが、ハニカム巻きと密接巻きの両方があり
ました。

だとしたら、ものすごく古いものです。
昔のラジカセ用ですね。（多分ＡＩＷＡ向け）
今の現行品にはありません。
（私が間違っているようなら、使っているＡＭラジオの機種名を御教授下さい）
バーアンテナ付きでハニカム巻きにすると大きくなるので嫌われます。

補足

いや～、クローズしなくて良かったです。
詳しい説明、ありがとうございます。
感度を高くする為には、という観点で見た、フェライトバーの大きさ
はどのように寄与しているということが知りたいです。

記述されているソニーのアンテナを付けることが出来るもの（ICF-SW22）を
愛用しています。中を覗いてみましたら、フェライトだけ本体のサイズ限界
まで大きくしてあり、これが感度に寄与しているのかと思っていました。

ご説明は、１/２πルートLC、のCが小さい程同じ周波数に対するLの値は大
きくなる訳ですから、その分、感度は高くなることになる、との意味でしょ
うか？

今ひとつ。普通に入手できるバリコンの容量は140pF（160pF）に限定されて
しまうようです（正確には定かでは有りませんが）、そうだとして、この時
Lは600マイクロ程に決まってしまいます。この中で、上のような大きなフェ
ライトとか、ちいさなフェライトとかいろいろなコイルがありますが、この
同じ値のLに対する、フェライトの大きさの違いはどのような意味を持つので
しょうか？

たびたびで恐縮です、よろしくお願いいたします。

回答No.5

ymmasayan

ymmasayanです。たびたび済みません。
Ｑのことで、１つ忘れてました。線を太くするとＱがあがるのですが、高周波では表皮効果があるため、電流は表面に集まり、見かけ上抵抗が増え、Ｑがさがります。
対策として細い線を何本も束ねた「リッツ線」が、アンテナコイルに使われている事が多いです。
表皮効果についてはこの欄でも過去に議論されています。

回答No.4

ymmasayan

No.2のymmasayanです。

＞フェライトコアを芯に使う場合は感度を落とさずに巻き数を減らす事が
＞できます。
？少ない巻き数でインダクタンスが大きく出来るから、と言う意味ですか。
？感度を落とさずに、、とは 巻数を減らしても Q が下がらないと言うことでしょうか。

ＡＭラジオといっても外部アンテナを使うタイプとそうでないものでは、話が違ってきます。

外部アンテナを使うものでは通常、空心コイルでトランスを形成し、フェライトは使いません。（使ってもいいけど）

外部アンテナを使わないものでは、アンテナコイルがアンテナと同調コイルの２つの役目をします。高感度のアンテナにするためには、巻数を多くするか鉄心を入れて電波を強く捉えるようにします。鉄心といっても高周波では当然フェライトを使用します。フェライトを入れれば、当然巻数を少なくしても、感度が維持できます。
この場合Ｑの事は関係ありません。巻数を変えてもコイルのＬとＲは比例しますのでＱ自体は変わりません。Ｑは線の太さで変わります。とは言うものの、浮遊容量が見かけ上Ｌを減少させますので、巻方でＱも変わるとはいえるでしょう。

＞バーアンテナではハニカム巻きはしません。
？秋葉原で部品を入手したのですが、ハニカム巻きと密接巻きの両方があり
ました。

これも絶対という事ではなく、巻数が少ないので、あえてハニカム巻にしないということで、上に述べた事を考えると、ハニカム巻にした方がいいという事でしょう。私もハニカム巻のバーアンテナを見た事があります。

回答No.3

tnt

巻き方はNo.2の方を御参照ください。

で、線間に容量があると何故まずいかということですが、
このコイルは同調回路でもあることにご留意ください。
一番低い周波数はバリコンが最大容量の状態です。
そして、一番高い周波数はバリコンが最小容量の状態なのですが、
この時、コイルの線間がコンデンサを形成していると
この容量が最小容量に足されてしまいます。
つまり、最小容量が不足して、高い周波数を受信できなくなるのです

容量を減らすのなら、単にコイルの巻き数を減らせばよいのではと
思われるかもしれません。
実際そのとおりなのですが、単純に巻き数を減らすと、
アンテナとしての性能が低下します。
一方、フェライトコアを芯に使う場合は感度を落とさずに巻き数を
減らす事ができます。
ですから、バーアンテナではハニカム巻きはしません。

補足

詳細な解説、ありがとう御座いました。
出来ましたら、下記について少し加筆をして頂けましたら幸いです。

＞フェライトコアを芯に使う場合は感度を落とさずに巻き数を減らす事が
＞できます。
？少ない巻き数でインダクタンスが大きく出来るから、と言う意味ですか。
？感度を落とさずに、、とは 巻数を減らしても Q が下がらないと言うこと
でしょうか。

＞バーアンテナではハニカム巻きはしません。
？秋葉原で部品を入手したのですが、ハニカム巻きと密接巻きの両方があり
ました。専門家がバーアンテナではハニカム巻きをしない理由をもう少し
詳しくご解説をお願いします。

回答No.2

ymmasayan

アンテナコイル（同調コイル）の巻き方には３種類あります。
密着巻：普通の巻き方です。
スペース巻：間隔を空けて巻きます。
ハニカム巻：線が平行に接近しないように線を互い違いにクロスさせながら巻きます。

スペース巻きやハニカム巻きにするのは、線間の静電容量を減らすためです。高周波領域では静電容量は回路の動作を乱す大敵です。例えば、バリコンの可変範囲で全部の放送局が受信できない（カバーできない）事が起こったりします。

お礼

有り難う御座いました。
明快な説明、良く分かりました。

回答No.1

hanbo

下記ＵＲＬが参考になると良いのですが。

参考URL：

http://plaza19.mbn.or.jp/~radiokobo2/gimon/

お礼

有り難う御座いました。
周辺関連部分にも繋がり参考になりました。