みなさんがなにげなく使っている同軸ケーブルですが、その中では実に色々なことが起こります。

電波を理解するにはまさに好都合なものなのですが、その振る舞いは無線の奥深さが現れます。

みなさんは同軸の長さでＳＷＲを調整するという話は聞いたことがないでしょうか？　ＯＭの中にもは、このような間違い論理がまかり通っており、それをまた吹聴するOMが存在するのも事実です。しかし実際に　「SWRがよくなった」　「TVIが減った」などという人が必ず現れます。　その思い違いはなぜ起こるのか？　ということに触れて見たいと思います

ＳＷＲ計の位置

まずこちらをご覧ください

△図１

みなさんシャックではSWRメーターはどこに設置していますか？　無線機の出口ですよね？＿

そこから同軸ケーブルでアンテナを接続している場合がほとんどのはずです。

このように無線機の近くにSWR計をつけるということは　アンテナのＳＷＲ値ではなく、アンテナやコネクタ　同軸を含めたＳＷＲを測定することになり、

アンテナ自体のＳＷＲ値をみているわけではありません。

つまりこの接続こそが同軸を切ってSWRを調整する原因ともいえます

われわれがアンテナのSWR値について話をする場合は、アンテナの本体のSWRを論じているはずですが、実際は図１のようにアンテナと、同軸をひっくるめたSWRを測定し、その指示値を元に、アンテナのSWRは？　と言ってしまっているのです。

では純粋にアンテナのSWRを測定する場合は、どのようにしたらいいでしょうか？　それはこの図２のようにアンテナの直下にSWRメータを設置することです。この位置にメータを設置して初めてアンテナのSWRを測定していることになります.

△図２

ではここで図１はまったく間違いであり無意味なことなのでしょうか？　というと実はそうではありません。

図１においてのSWRが1.0であった場合　無線機に反射がなく、送信した電力がすべてアンテナ系へ送り出されていることが確認できます。そのために無線機の出力端にとっては最適な負荷がつながっているということになります。ただしアンテナ系の総合ＳＷＲなために送信した電波が効率よくアンテナから放射されているかどうかは分かりません。

　図２のアンテナ直下にＳＷＲメーターがついている場合。メータ指示が1.0である場合、アンテナははその能力の最大限作動しており、送り込まれた電波は１００％空中に飛んでいるということを表しています。

しかし、無線機を含め同軸内のSWRがどうなっているのか分かりませんの　ひょっとすると無線機の出力端のSWRは3.0かもしれず、無線機にものすごい反射波が返っているかもしれません。

同軸の長さを変える

さて、ここで同軸の長さを変えるとなぜ、SWRが変化してしまうかを考えましょう。

下の図を見てください。アンテナではなく５０Ωに整合されたダミーロードを接続したものです。

図３

同軸ケーブルが50Ωに整合されているもので、あり、かつ負荷も50Ωであれば、どこで測定してもSWRは1.0を表示します。　

ではここであえて不整合を起こしてみます。

50Ω以外のダミーロードを接続して、わざとミスマッチ状態を作り出します。

図３はミスマッチを分かりやすいように分けた図です。

終端のインピーダンスが５０Ωでない場合、終端された電波が鏡で反射したように戻ってきます。

これが反射波です。

図４

　無線機から送られる進行波（黒）と、反射してくる反射波（青）の２つが存在することになります。

電波が戻ってくるだけならば、問題ないのですが、実際の同軸の内部では、進行波と反射波が合成されてしまい、元の電波とは違った大きさの波ができてしまいます。この作られてしまった波を定在波といいます。

反射波の発生により作り出されてしまった波により同軸内はそりゃもう大騒ぎに状態になってしまうのです。

　同軸ケーブルの中には、送信した電波が流れて行きます。

　CB無線の波長は大体11mであることから11mの波長の電波が流れるているのですが、電波が同軸ケーブルなかを流れると、その周波数の電気的波長（λ）により電流が大きい部分と小さい部分ができます。

電流の節（電流最小値）のインピーダンスは大きく電流の腹（電流最大値）ではインピーダンスは小さくなり波長（λ／2）の両端は同じインピーダンスになります。  

周波数はを27.300MHｚとして、電気長　である7.55ｍ先に50Ω以外ダミーロードがついているとして今適当な長さで同軸が切られているとすると。切られた場所で先に行こうとする　進行波と、戻ろうとする反射波が、影響を及ぼしSWRの高い場所と、低い場所が現れてきます。

厳密に進行波と反射波を測定できるパワーメーターならば進行波と反射波を別々に測定が可能なのですが、アマチュア無線などに広く使われているメータはの８割以上はこのように進行波と反射波を区別せず、進行波とＳＷＲ値（定在波）を測定しているので、SWRが高いという事実のみが分かり、それが反射波なのか?　合成された定在波なのか？　の区別はつきません。

ＳＷＲ値の変化

図３では負荷が５０Ωであったため、同軸のどこのポイントで測定しても良好なＳＷＲが得られたのですが、負荷が５０Ω以外になったとき　同軸の内部はどのようになっているのか？　というを確認してみましょう

これを検証するはカンタンで、同軸の1/4λ（27MHZ＝3.625ｍ）ごとＳＷＲメータをつけて、５０Ω以外の抵抗で終端してみます。

その結果　SWR値の良い部分と悪い部分が1/4λごとにに現れるようになります。

れは上の1/2ごとに同じインピーダンス点が現れるということを表しています。スミスチャートでミスマッチをさせたときの模式図とまったく同じ点で信号が現れるのです。

図５

例えばもしSWR１の点でSWRが高いときにはSWR2の点まで切り詰めればSWRがよくなったような気分が味わえるというわけです。

当然。同軸の長さを変化させてもアンテナSWRは変わるわけがありません。

この現象は。同軸の長さを変化させてSWRの指示を最低にしたとしてもそれは、アンテナのSWRが良くなったわけではなく、「アンテナ＋同軸」の見かけのSWRがよくなっているように見えているだけです。

そもそもアンテナは使用周波数に同調（共振）して、反射がない（SWR1.0）になることを目標にしなくてはなりません。

アンテナの不具合を同軸の長さで調整してはいけません。

同軸を切ってSWRを調整してしまう人は以下の間違いを犯してます。

。

アンテナのＳＷＲ

同軸の長さを変えるとＳＷＲ値が変化するという経験から短絡的に同軸を切ってＳＷＲを最小にするという手法を編み出してしまったというのが原因なのですが、ＯＭの中では、この同軸切ってＳＷＲを調整するということをよいことして信じている人が多くいます。

こんな例があります

160ｍや80ｍでモービル運用をする人などは、波長が長く普通にモービルアンテナを設置しても、短縮率が高くなり　結果　HI−Qアンテナになります。　HI-Qとは　アンテナを作るときにアンテナが同調できる範囲のことで、HI-Q＝同調点が狭い　と考えていただければ良いと重います。　アンテナは外の環境にさらされて、しまい、アンテナのマッチングが変化しやすくなります。例えば走行中にアンテナがフラつき同調点が数十KHｚズレるなどというのはザラにおきます。

アンテナのSWRはアンテナ端で測定しなくてはならないのは先にお話ししましたが、低い周波数では短い同軸では、アンテナ側のインピーダンスの乱れが直接無線機に伝わり　僅かなSWRの差が直接反射として現れてしまいます。　その結果SWRが落ちないとか　落としても安定しないという現象で現れます。

そこで考え付くのが　同軸ケーブル長での調整です、160ｍや80ｍでは１回目の同一インピーダンス点までに何十ｍも必要になるため、使いもしない同軸ケーブルをグルグルを巻いておき、SWRを低く見るという　？？な論理がいまだに使われています。

つまりこの同軸を切ってSWRを調整するのと同じで、長い同軸をわざとつかって低い指示値の部分に無線機を持ってくるという方法です。無線機にとっては低いSWRになりますので、とてもよい方法なのですが同調も取れていないアンテナで送信してしまうのは電波の飛びに影響しますし、なにより同軸ケーブルは、電波を運ぶ線路であってマッチング回路の一部ではありません。

アンテナを測定する場合は、ＳＷＲは根元で測定する

同軸がつながったらそれは、アンテナの真のSWRではない

これさえ理解できれば、こんな恥ずかしいアンテナシステムを

声高々に無線で話すことはなくなるでしょう。

ではまったくムダ論理なの？

ここまで話を進めてきて、　この同軸の長さの調整はまったく無駄な　トンデモ論理なのか？　というとそうでもないのです。

というのも、アンテナのSWRを測定するために、常時アンテナの根元にSWR計を設置できる人は少ないと思います。

理想状態では何ｍでも問題がない同軸ケーブルですが、実際は僅かでも反射があり　その結果長い同軸ケーブルの中では、SWRが高いところと低い場所が存在してしまいます。

我々が知りたいのはアンテナの真のＳＷＲなのですから、電気的波長1/2λごとに同一SWR点が現れるので、1/2λの整数倍にしておけば、アンテナのSWRが無線機直後でも読めることになります。そのため、無線機の近くでアンテナのSWRを測定したのと近いデータが得られるのです。

１１ｍではこの波の高いところ低いところが、3.62５ｍ/7.25m/10.875m/15.505m/14.5m

にでます。

注意！

27.300MHZで計算した場合。同軸ケーブルは３．６２５ｍ　の整数倍でカットして使用するとアンテナの根元と同じSWR指示が得られることことになります。

同軸輻射

同軸はあくまでも線路であってそれそのものからは電波がでるものではありません。逆にいえば同軸から電波がでてしまう状況というのは本来あってはならないものなのです。例えばSWRが高くアンテナから多数の電波が戻ってくるような場合、電波が戻る過程で同軸のシールド側に電波がのり、そこがアンテナとして電波を撒き散らすということにもなります、そのためアンテナはよく調整されたものが必要になります。　しかし、これはあくまでも理想論であり、どんなによく調整されたアンテナでも　かならず反射は現れます。

これが問題になり、TVIなどの原因にもなります。この反射してしまう電波もしくは何らかの原因で反射してしまう電波を通らないようにするためフィルタなどの２次加工をします。

これがコモンモードによる対策になるのですが、詳しくは後ほど紹介します。

波長の計算

例えば中心中心を27.300MHｚにすると、（３００÷２７．３００＝）１０．９８９ｍになりますが、これは、空間に飛んでいるときの波長で、「物理的波長」といいます。

しかし、電波は同軸などの金属中に流れると、移動する速度が遅くなります、この遅くなる率を「短縮率」といい、　「物理的波長」に「短縮率」をかけたものが＝「電気長」になります。

5D-2Vなどの同軸ケーブルは　68％（0.68）が係数として代表的です。ＦＢ系ケーブルは0.8くらいになる場合が多いようです。

27.300MHｚの場合　波長　１０．９８９×０．６６＝７．２５ｍが電気長ということになります。波長を表す時には、物理的波長と電気的波長を区別する必要があります。