<その2.インピーダンスメーターで測定>

記 2003年08月11日/2006年01月26日〜  ja3npl

  前回は、自作のLメーターで、各種コアに1回巻のコイルを測定しました。測定周波数は空芯コイルで30MHzあたり..と分かっています。しかし、以前から念願の、任意の周波数で測定..ということが出来ていません。

  任意の周波数で、L、インピーダンスを測定する方法を調べたところ、次の様です。
  1. VK3XU方式; 未知のL、5uH、1KΩVRでブリッジを組み、信号源には任意の周波数を加え、100uAのメータで検出。
  2. ノイズ・ブリッジ; 未知のL、トロイダルコアのL、VR、VC、Cでブリッジを組み、信号源にはホワイトノイズ、Rxで検出。
  3. アンテナ・インピーダンス・メータ; 市販品。
  4. スペアナ、ネットアナ、FRMS
  この内、私も備えているのが、「自作のRF Noise Bridge」、「MFJ-259」、「FRMS」です。これらを使って測定し、前回のLメーターの測定結果と比較してみました。


a.自作のRF Noise Bridgeを使った測定

  測定要領は、左図のとおりです。

  コアは、RとLの合成、外付けのバリコン(Xc)で、コアのリアクトル分(Xl)をキャンセルさせ(共振させ)ます。

  コアのR分は、RF Noise Bridgeで読取ります。

  コアのL分は、バリコンのキャパシタンスを測定し、f=1/2π√(LC)、あるいは、Xc=1/2πfC、Xc=-Xl、Xl=2πfLの式を使って、算出します。



  測定状況です。

  バリコンのキャパシタンスを測るには、自作のCメーターを使っています。




  次の表は、前回の測定結果も含めた一覧です。

  HF帯の測定値では、周波数高い/インピーダンス高い、周波数高い/L分小さい..となっています。やはり、周波数によって、LとRの値は変わります。


  薄黄色の3行(11、13、14行)は、他と異なる特性です。周波数によって、R分が変わっていない、L分も変化が小さい..です。(これらは、1MHz以下のLF用、AC回路用です) Lメータの測定値と合いません。

  なお、測定端子/バリコン/コア/測定端子を一周する、約70mm径のループ回路は、0.1uH程度のインダクタンスが在り、これを含んだ測定となっています。


b.MFJ-259を使った測定

  左は、測定要領です。

  コアと外付けのバリコン等は、「RF Noise Bridge」の場合と同じです。

  SWR指示の最小点が、共振の位置、R指示がR分を示します。測定結果は、「RF Noise Bridge」の場合と、同等の結果でしたので、データ表は省略です。

  R指示のメータは、少し、誤差がありました。50Ωのダミーロードを負荷した場合に、43Ωを示します。




c.FRMSを使った測定

  左は、測定回路です。コアのインピーダンスに応じて、増減が検出されます。

  検出される値は、dbで表示されるので、別途に、Z=100Ωの時に○○dbm..と算出しておき、表示画面中に、較正目盛を貼りつけるようにしました。



  測定状況です。

  旧い基板を利用、入出力コネクター、チップ抵抗、ワニ口クリップ、測定対象のコア..です。




  測定結果は、次表のとおりです。いずれも、一瞬で、全体特性がつかめるので、便利良し..です。

表示画面のアイコンは、クリック拡大です。
設定は、コア無しの時に「CAL」、測定時は「NORM」、Sweepは0.5s。
形名DxdxHカタログ値特性画面備考
1FB-1013.7x1.4x3.30.21uH/1t 18Ω/14MHz
2FB-8017.5x2.4x7.50.56uH/1t 60Ω/14MHz
3FB-2256x0.7x10- 75Ω/14MHz
4T-50(Grn&Wh)12.7x7.7x4.80.002uH/1t 1Ω/14MHz
5T-68(Yellow)17.5x9.4x4.80.005uH/1t 2Ω/14MHz
6FT-114(#61)29x19x7.50.079uH/1t 13Ω/14MHz
7FT-114(#43)29x19x7.50.603uH/1t 16Ω/14MHz
8ZCAT213217x11x280.96uH/1t 80Ω/14MHz
9ZCAT303525.6x13x28.91.4uH/1t 150Ω/14MHz
形名DxdxH用途・経緯特性画面備考
11特性不明#1(リング状)25x15x12デジットにて購入 16Ω/14MHz、低域1.6MHz持上がり特性
12特性不明#2(リング状)30.8x19.1x14.9icomにて入手 45Ω/14MHz
13特性不明#3(リング状)44.5x30x13デジットにて購入 10Ω/14MHz、低域1.2MHz持上がり特性
14特性不明#4(C状分割)55x27x16.2テレビ水平発振 11Ω/14MHz、低域1MHz持上がり特性
15特性不明#5(棒状)10Φx130バーアンテナ 22Ω/14MHz


  左のコイル/コアは、TV基板のAC100V電源部分に使われていたものです。
これの測定結果です。(巻かれているコイルは、そのままオープンとし、1turnの回路を貫通させて測定。)→




d.御参考(テスターを使った測定)

  テスターで、コアの導通を見ました。

  低周波用と見られるコアには導通が有りました。




次回に続きます。

以上

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