スピーカーが鳴るAMゲルマ・ラジオのアンテナ

【電灯線アンテナとは】

アンテナとアースについて | アーティスト小林健二の道具や技法
   https://ipsylon.jp/2016/09/09/crystal-set-8/ 


【これも電灯線アンテナ(間接的)】  Dec.10、2024/(rev)



ゲルマニウムラジオのキット基板の
アンテナ端子に赤色コード(1.5m),アース端子に黒色コード(1.5m)を
ハンダ付け,コードの端に,みのむしクリップを付けておく。
   (黄色の線は同調コイルのタップ切替用・・・)

TV背面にあるDsubコネクタの留め金部分を、みのむしクリップ(赤:アンテナ側)
で接続。 黒色のコード(アース側)は床にころがし・・・。
中〜強電界エリアのため思いのほか大きな音で聴けました。 


ゲルマラジオを作って,
アース接続なしで,アンテナ端子とアース端子に数mのビニルコード
を接続しただだけで,ラジオ放送が聞けるような強電界エリアに住ま
われている方は希と思います。

かといって
コンセントにコンデンサ(←耐圧220V〜330V程度必要)を介して
接続する電灯線アンテナは安全管理の観点から,
あまりお勧め出来ません。

←写真ように、
家電の筐体やコネクタの留め金部分に,クリップ接続する
実験方法は,
安全かつ簡単に受信実験ができます。

※注意事項(重要)
  ・濡れた手で実験しないこと
  ・屋外アンテナの実験と同様,
   雷の季節で天候が不安定なときは実験をしないこと。
   同じ理由で,日常的な使用はお勧めできませ
ん。

※比較的安全と思われる方法は,
 プラグコードにアンテナ線(被覆電線)を巻きつけて
 静電容量で結合する・・・電灯線アンテナ


【間接的に電灯線を用いたセラミックイヤホンの機能確認法】  




ゲルマニウムラジオのキット等を組み立てて,
数m〜十m程の
アンテナ線を繋いだがまったく何も聞こえない場合,

もしかすると
セラミックイヤホンに断線等の不具合がある場合があります

テスタの抵抗レンジで電圧をかけて、クリック音の有無を確認する
方法もありますが・・・

TV裏面のコネクタの留め金具部分とか
左の写真のような家電の金属部分に,イヤホンのプラグの先端のみを
近づけただけ,或いは触れたときに
「ブーン」とか「ジリジリ」といった音が聴ければ正常と判断できます。

なお,
電子レンジや洗濯機などで,筐体が正規の接地工事がされている
ものでは音が確認できませんでした・・・参考まで
【電灯線アンテナ用いても放送が全く聴けない場合に確かめたいこと】 
                                                Dec.25、2024/(rev) 

その1
  受信場所がコンクリート等の電波を遮蔽するの建物の中?

  コンクリート等の電波を遮蔽する建物の場合
  商用電源ラインやTVアンテナケーブルが金属製の電線管内を
  用いて配線されていたり,建物側の高圧受電設備の介在があり,
  いわゆる電灯線アンテナとしての働きを期待するのは
  厳しいと思われます(残念)

その2
  受信場所と同一の県内に,中波放送の送信所があるか?

      残念なことに,
      群馬県・奈良県の両県にはAM送信所がないようです
         ラジオ周波数/放送局一覧(周波数と空中線電力)
         https://freq.a-nkmr.com/

その3
  受信場所と中波送信所との距離,送信電力の大きさから
  予想される電波の強さは十分か?


    表の横軸が送信所〜受信点の距離, 縦軸が送信所の空中線電力(送信電力のこと)です
    灰色で網掛けした距離では比較的電波が強いと思われます(ただし大地が平野で見通し状態のとき)。
    一方,
    灰色の網掛けがされていないエリアでは,網掛け部分から右側になるほど電波が弱いため,
    簡易な受信アンテナでは受信が難しくなります。

【電灯線アンテナの実力について】
    (副題:電灯線アンテナの受信電力簡易測定方法について)
 
                                                Jun.12、2010/(rev)Dec.08,2024
 柱上トランスと自宅の位置関係,柱上トランス配下の隣家の状況・使用する接地設備(接地棒など),
 100Vコンセントからラジオ放送波を取り出す際の最適なコンデンサの容量?
 手持ち測定器(スペアナやレベル計)の電源がAC100Vなのでこの影響排除方法?
 再現性のある実験モデルとしての測定方法を見つけれず・・・
 10年程放置していた課題でした。
 
 
          インレットフィルタと呼ばれる電源フィルタの例 

 コンセントからラジオ波を取り出すコンデンサの代替えとして,
 電子機器の100V電源入口に使用されている「電源フィルタ」を流用
 することを思案していた際,

 スペアナの入力端子を単に接地棒に接続するだけで,電灯線アンテナの
 受信電力が測定できる
ことに気付き,さっそく確認試験実施。 

 ※追試を試みる方は自己責任でお願いします・・・コンセント電源系の絶縁不良と,
   測定器の不具合が重なると,最悪,測定器の入力部を損傷する可能性あり・・。
   
〔等価回路〕

 
    等価回路を描いてみました(2011/03/05)

       スペアナの入力端子を,庭の接地棒(22Ω)※に接続しただけで,
       スペアナの入力抵抗(50Ω)に対して,図のようなLOOPアンテナが形成されるのがわかります。

       実際には、この柱上トランスには近隣の数軒の家がつながっていることから,もう少し複雑な図になるのですが・・・・・・。


商用電源(AC100V)をアンテナとした場合の,スペアナ観測写真測定例
ほぼ純粋な電灯線アンテナ その1


        
    JOHK(NHKラジオ第一) 891KHZ を受信 
                                      撮影:2010/06/12


 (測定場所)
      自宅1F 東側居室 南面の窓付近
 (方 法)
      スペアナの入力端子を、1F東側居室近傍の接地棒
      に接続。
      アースライン〜接地棒からのコード長は約2m。 
         
      ※接地棒:
         地盤調査の際に開けた穴(深さ4m超)に,
         直径4mm × 4m の銅線を刺し込んだもの。
                  (接地抵抗は 22Ωでした) 
  
 (理 屈)
      上の図を参照ください。

 (結 果)
      目的の放送波(東北放送)は右端で、約−25dBm弱
      ノイズフロアが高目なのは、各種家電等の雑音?
      
      左端と中央の2つの放送波はNHKラジオ。
      5km程の距離しかないが,海抜60mの丘が見通しを
      阻んでおり鉄塔の頂部付近が見える程度・・・。
      左端の波がNHKラジオ第1で,−11dBmに達している
      1m角のLOOPアンテナの10倍の面積をもつ
      LOOPアンテナに匹敵!

      

 (受信機接続)     
    カベコンセントに電源プラグを刺したRFレベル計のSG
    
(シグナル・グランド)を電灯線アンテナとして使用,
    アースは庭の接地棒(22Ω)を使用
    これらを,ブレッドボード版ゲルマラジオに接続して受信
    

 (感 想)  
     電灯線(商用電源)と庭の接地棒だけで,−11dBmの
     受信電力が得られたのは驚き。
     NHKラジオ第一(891KHz)のみが強力なのはなぜ?
             


          
商用電源(AC100V)をアンテナとした場合の,スペアナ観測写真測定例
ほぼ純粋な電灯線アンテナ その2
                  (2011/02/10) 

この写真は2階のコンセントにスペアナを接続し、屋根とつながる
金属部分を、スペアナの入力端子に接続した際の観測波形。
                            (2010/09/23)
測定例その2:
 純粋な電灯線アンテナとは呼べないが・・。


  (測定場所)
    自宅2階 南窓付近

  (方 法)
     スペアナの入力端子を屋根と導通のある金属部分
    (雨どい金具)に接続。 
     スペアナの電源は2階の壁コンセントに接続。 
         

  (測定結果)
     ローカル局 3波ともに−19dBm前後の値が得られた。
                                (2010/09/23)

  (考 察)
     これが、1m角LOOPアンテナの
            受信電力(約-20dBm)を

   −30dBmや,
   −19dBmに見せていた主原因


  (メ モ)
    左から  
    JOHK(NHKラジオ第一) 891KHZ 20kw  
    JOHB(NHKラジオ第二)1089KHz 10kw
    JOAK(東北放送)    1260KHz 20kw

    890KHZを頂点とするノイズフロアの傾き
    1260KHz付近で下がりきっているノイズフロアの形も
    気になる・・・・。
    なんらかのチューニング回路付加により,
    10dB ほど改善できそうな気配がする
              
      
測定器等の電源入力部ラインフィルタの静電容量調べ
     各機器の SG・FG と AC100Vプラグ間の 静電容量を測定   2024/12/08
  ・スペクトルアナライザ
  ・高周波レベルメータ
  ・高周波_信号発生器
  ・13V_30A スイッチング電源
  ・32V_1.2A 実験用電源
 約 1300pF
 約  390pF
 約  330pF
 約  430pF
 約  660pF
 

           


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