アマチュア無線や制御工学(準備中)、その他、興味のあるものに関して、備忘録ふうにまとめてみました。

アマチュア無線関連：　アンテナの自作

アマチュア無線用アンテナを自作しました。 本記事は、設計ソフト「MMANA-GAL」を利用したシミュレーション、JW-CADを用いた設計図作図、工作、そして公園などでの運用結果までをまとめた備忘録ですが、アンテナの自作に挑戦される方にとっても、少しでも参考になれば幸いです。 なお、本内容は電気・アンテナ工学初心者の試行錯誤を記録したものです。実際に製作される際は、専門書などの情報も併せてご参照いただき、自己責任にてお願いいたします。 

ANT-000:　HF用VCHアンテナ

VCHアンテナとは、JP6VCH松木真一郎さんが開発された、垂直系短縮（センターローディング）ワイヤーアンテナで、釣り竿を使った移動運用に適したアンテナです。　また、容易に自作できそうな点が、魅力です！

参考としたURL: （当初参考にしたURLは、２０２６年には存在しなくなっていたので、参考になりそうなURLを下記に示した。）

    https://jq1wyb.com/entry/2021/01/12/220313

    https://jg3adq.a.la9.jp/vchant.htm

上エレメントの長さは、1.35 – 1.4m、中エレメントの長さは、3.4m、地上エレメントの長さは、5.2m、ローディングコイルのインダクタンスは、32 - 34μH。

中エレメントと地上エレメントの間の給電点には、直接同軸ケーブル（３D-2V）で接続している。コモンモードフィルターとして、同軸ケーブルにパッチンコアを取り付けたが、バラン等は取り付けておらず、直接同軸ケーブル（３D-2V）で給電している。　NanoVNAでの測定結果を見ると、インピーダンスがほぼ５０Ωとなっていた。

また地上エレメントは、上記URLでは、1本と書いてあったので、最初は1本で実験してみた。　1本の場合7MHzで、VSWRが2.0以下に落ちなかった。

２０１９年１１月１６日の調整結果：

7MHz:

  7MHzは、下記の条件で、7.02MHzにてVSWRが1.26

    上エレメント　　：　　１．３1ｍ (コイルを含まない長さ)

    コイル：　直径65mm　30回巻き　ショートさせた巻き数：０

    中エレメント　　：　　３．４ｍ(コイルを含まない長さ)

    地上エレメント　：　　５．２ｍを2本

10MHz:

  10MHzは、下記の条件で、10.04MHzにてVSWRが約1.07

    上エレメント　　：　　１．３1ｍ

    コイル：　直径65mm　30回巻き　ショートさせた巻き数：上から１９巻き分

    中エレメント　　：　　３．４ｍ

    地上エレメント　：　　５．２ｍを2本

14MHz：

コイルを全巻きショートさせると14MHzに同調するはずなので、やってみたら，12.16MHzで同調し、VSWRは1.33となった。

14MHzに合わせるため、コイルなしで上、中エレメントを1本のケーブルとした。　長さを3.8mとしたら、14.10MHzでVSWRが、1.63となった。

2020年11月12日の調整結果：　（昨年より、少し樹木から離れて、調整してみた。

 7MHz:

  7MHzは、下記の条件で、

    7.00MHzにてVSWRが1.49

    7.06MHzにてVSWRが1.00

    7.10MHzにてVSWRが1.22

    7.20MHzにてVSWRが1.81

   インピーダンスは、49.9オーム 60nF

    上エレメント　　：　　１．19ｍ (コイルを含まない長さ)

    コイル：　直径65mm　30回巻き　ショートさせた巻き数：０

    中エレメント　　：　　３．４ｍ(コイルを含まない長さ)

   地上エレメント　：　　５．２ｍを2本

Diamond社のオービルホイップHF40CL(全長２．2m)のカタログによるとVSWRが1.5以下の範囲は、30kHz、HF40FXW(全長1.4m)の場合は、20kHzなので、これらに比べると、広い周波数範囲で、VSWRが1.5以下になるので、CWからSSBまで、無調整で運用可能となる。

10MHz:

 10MHzは、下記の条件で、

  10.06MHzにてVSWRが1.10、インピーダンスは、51.8オーム 3.1nF

  10.14MHzにてVSWRが1.16、インピーダンスは、57.4オーム 3.7nF

    上エレメント　　：　　１．19ｍ

    コイル：　直径65mm　30回巻き　ショートさせた巻き数：上から１９巻き分

    中エレメント　　：　　３．４ｍ

    地上エレメント　：　　５．２ｍを2本

14MHz：

コイルを全巻きショートさせると14MHzに同調するはずなので、やってみたら，11.76MHzで同調し、VSWRは1.12、インピーダンスは、49.3オーム 32.3nF となった。

MMANA-GALによる、解析

参考にさせて頂いたURL:

  https://ameblo.jp/js2ggd/entry-12814935053.html?frm=theme

  https://ameblo.jp/js2ggd/entry-12814938425.html

  https://ameblo.jp/js2ggd/entry-12815071415.html

アンテナシミュレータ MMANA-GALを使って、動作の解析をしてみた。

解析条件：

    (A)1.6m (L)34μH (B)3.4m (C)5.2m　（ただしAはコイル部分の長さを含む）

なお、計算は周波数7.05MHzに対して行っている。

解析結果は、下記の通りで、インピーダンスは、50Ωからはほど遠く、VSWRも410となり、このままでは、とても使えそうもない。

ちなみに、センターローディングアンテナの設計に関する下記URLでの情報をもとに、上記の条件の下でコイルのインダクタンスを計算してみたところ、約34μHとなった。

https://www.asahi-net.or.jp/~iu1h-amn/Experiment/ExAntenna001/ExCentLoodingAnntenaCalculatel.htm

リアクタンス分が負の値ということは、容量性、つまり波長に対して電気長が短いことを意味しするので、エレメント長を長くするか、コイルのインダクタンスを高くする必要がありそう。早速、MMANAで、コイルのインダクタンスを41μHにし、最適化してみた。

これなら、使えそう！

MMANAで、コイルのインダクタンスが41μHとなる、コイルの巻き数を計算してみたところ、直径6.5cmのコイルの場合、巻き数が29となった。

巻き数を30とすると、コイルのインダクタンスは、４２μHとなった。

インダクタンス４２μHのローディングコイルを自作していたため、移動運用ではうまくVSWRが下げられたようだ。もし、 インダクタンス32 - 34μHのローディングコイルだったら、VSWRは下げられなかったと思われる。

VCHアンテナのほかにも、何点か設計、工作、調整をしてみました。興味のある方は、下記のLinkをクリックしてみてください。

ANT-000_HF用VCHアンテナ　（上記の記事と同じものです。）

  https://drive.google.com/file/d/13XNi1d0mypSMmEpxWXTRHVM7v81NXzB4/view?usp=drive_link

ANT-001_50MHz 水平ダイポールアンテナ

1.4ｍのロッドアンテナを利用したアンテナで、コンパクトで、移動運用に便利。

https://drive.google.com/file/d/13XNi1d0mypSMmEpxWXTRHVM7v81NXzB4/view?usp=drive_link

  https://drive.google.com/file/d/1JdvPB8RadmkQPj2yciFmJ9dKv6iy4Bn6/view?usp=drive_link

ANT-002_430MHz_4エレメント八木アンテナ

ガンママッチを採用した、430MHz用4エレメント八木アンテナです。アンテナエレメントはブームに木ねじで固定していますので、簡単には分解や組み立てができない点が、課題です。最終的には、徒歩での移動運用にも使える、分解出来て、釣り竿の袋に入るものにバージョンアップしたいのですが。

  https://drive.google.com/file/d/1vPcRNt46Skv7Z_qMyr6mu01hpVYAgXrA/view?usp=drive_link

ANT-003_430MHz ツインデルタル－プ・アンテナ

ダイポールアンテナのような指向性があり、しかもダイポールアンテナより利得があるらしいアンテナです。大きさも、それほど大きくないのが魅力です。

ANT-003_430MHz Twin Delta Loop アンテナ.pdfdrive.google.com

ANT-004_430MHz_Moxonアンテナ

ダイポールアンテナのような指向性があり、しかもダイポールアンテナより利得があるらしいアンテナです。大きさも、それほど大きくなく、ツインデルタル－プ・アンテナよりコンパクトなのが魅力です。

  https://drive.google.com/file/d/1cQO78Q03bSkIgvCLU24PdenxZj6dm7sA/view?usp=drive_link

ANT-005_430MHz、_144MHz_ヘンテナ

最初に、430MHzのアンテナの制作しました。　ダイポールアンテナのような指向性があり、しかもダイポールアンテナより利得があるらしいアンテナです。大きさも、それほど大きくないのが魅力です。

次に、144MHz用のヘンテナもMManaを使って設計してみました。144MHz用のヘンテナのサイズは、徒歩での移動運用には大きすぎるので、ロッドアンテナを利用することで、ロッドアンテナ部分を短縮時A4サイズになるようにしてみました。

ANT-005_430_144MHz_ヘンテナ.pdfdrive.google.com

ANT-006_144MHz_Moxon

144MHz用のMoxonもMManaを使って設計してみました。144MHz用のMoxonのサイズが、徒歩での移動運用には大きすぎるので、コンパクトに収納、容易に展開できるようなアンテナを作成できないか検討中です。

ANT-006_144MHz 2エレメントMoxon アンテナ.pdfdrive.google.com

ANT-007_144MHz_J型

144MHz用のJ型アンテナもMManaを使って設計してみました。144MHz用のJ型アンテナのサイズが、徒歩での移動運用には大きすぎるので、コンパクトに収納、容易に展開できるようなアンテナを作成できないか検討中です。

  https://drive.google.com/file/d/1AU50s1y6ONHCn_g2w_ciPBcTQN-Z4qTO/view?usp=drive_link

ANT-008_430MHz_スレンダーアンテナ

ダイポールアンテナのような指向性があり、しかもダイポールアンテナより利得があるらしいアンテナです。大きさも、それほど大きくないのが魅力です。

  https://drive.google.com/file/d/1OT__IKlaM8G2Ev5IoJd_H6faMF4xWa_C/view?usp=drive_link

またバランの目的については、「バランの目的は、同相電流を低減し、アンテナやフィーダの動作を所定のものにする」とのこと。

バランの種類：

またバランの種類は、下記の通りらしい。

 １．強制（電圧型）バラン

 ２．フロート、ソータ（電流型バラン）

注：ここでは、インピーダンス変換用バランについては、書かない。

バランは、トロイダルコアを使って作るものが主流だが、同軸ケーブルを使って作ることができ、Uバラン、シュペルトップバラン、バズーカが知られている。

どのような場合に、どのバランを使うべきか？

• 強制（電圧型）バラン：　アンテナが平衡型の場合（例：　ダイポールアンテナ）

• フロート、ソータ（電流型バラン）：　 アンテナが平衡型の場合でも不平衡型の場合でも使える

電圧型バランは、同軸ケーブル等による不平衡フィーダとダイポールアンテナ等アンテナが完全な平衡型の場合、電流型バランよりも、同相電流を抑止する効果が高いらしい。

ただし、例えば平衡型のダイポールアンテナを使ったとしても、アンテナが完全に左右対称で、その周りの環境（例えば建物や地面、木などの状況）も完全に左右対称な場合は少ないと思われる。　そうなると、アンテナの左右で「電気的な通りやすさ（インピーダンス）」が変わる。　電圧型バランの場合、アンテナの給電点に、＋VとーVを割り振っているだけなので、ダイポールアンテナの左右でインピーダンスが違うと、そこを通る電流の値も違い、結果として同相電流が流れてしまう。

まとめ：

電圧バランの限界：電圧は揃えるが、電流は無視する電圧型バランの最大の特徴は、「負荷の端子AとBに強制的に対称な電圧（+V と -V）をかける」ことにある。

理想的な状態: アンテナが完全に左右対称なら、電圧が同じなら流れる電流も同じになり、コモンモードは発生しない。

現実: アンテナの近くに建物や地面、木などがあると、アンテナの左右で「電気的な通りやすさ（インピーダンス）」が変わりる。　結果として、同相電流を抑制できない。

したがって、アンテナが平衡型で、理想的な状況（アンテナの環境が左右で対称な状況）では、電圧型バランを使う。そうでない場合、電流型バランを使う。

なお、トロイダルコアを使って作られた強制（電圧型）バランや電流型バランの使えるのは、50MHz以下の周波数の場合らしい。

144MHz以上の周波数では、 シュペルトップバラン等が有効らしい。

参考になる資料、URL：

トロイダルコア活用百科　　山村英穂著　CQ出版社

 https://www.fbnews.jp/202105/aroundtheworld/images/202105.pdf

 https://www.karinya.net/g3txq/baluns/baluns.pdf

 https://www.karinya.net/g3txq/baluns/baluns.pdf

バランの自作に役立つ資料：

 バランbaran2021作成方法.pdf

なお、電圧型バランに関し、下記のURLに関する記述について、よく理解できなかったので、GoogleのAI、Geminiに聞いてみました。

  https://www.karinya.net/g3txq/baluns/baluns.pdf

Geminiの回答が、一見もっともそうですが、よく考えると違和感があったので、何度も質問したので、長いQ/Aのやりとりになってしまいました。　（まずは、最初と最後の部分のみでもご覧ください。）　もし、私の質問に対する正解が、Geminiの回答と違う場合、ご助言頂けたら嬉しいです。

GoogleのAI、GeminiとのQ/A

Q. 電圧型バランについて質問です。

ダイポールアンテナ等のアンテナの給電点と同軸ケーブルの間に使われる、電圧型バランの原理に関し、理解しようとして、下記のURLの資料を見ていますが、よく理解できないので、教えていただけないでしょうか？

電圧型バランに関する資料、下記のURLのB) 1:1 Voltage Balunを参照ください。

https://www.karinya.net/g3txq/baluns/baluns.pdf

このURLの解説には、下記の記述があります。

"P5: Because the net common-mode current must be zero Idb=(Iac+Icb)"

一方で、Drawing 4をみると、Idb＝I2です。I2＝I1-I3です。I1＝Iac-Icbです。この3式を合わせると、Idb＝I2＝I1-I3＝Iac-IcbーI3となります。つまり、Idb＝Iac-IcbーI3となります。V3の電位がゼロならI3＝0なので、Idb＝Iac-Icbとなり、P5の式とIcbの符号が逆です。

コモンモード電流がゼロの条件は、電源側からaまでの電流が、バランのbから電源に戻る電流が、同じ大きさで逆相であることが条件だと理解していますが、この理解は正しいでしょうか？ この理解が正しいとするとIac＝Icb＋Ibdとなる気がするのですが、資料ではIdb=Iac+Icbとなっています。c側のほうがbより電位が高いので、電流があからcに流れるときは、cからbに流れると思います。なぜ、Idb=Iac+Icbとなるのでしょうか？

[Gemini]

. 電流の向きの定義を確認する

G3TXQの資料（Drawing 4）において、各電流は以下のように定義されています。

　Iac : 端子 a から c へ向かう電流

　Icb : 端子 c から b へ向かう電流

　Idb : 端子 d から b へ向かう電流（同軸の編組線側へ戻る電流）

ここで重要なのは、バランを構成する2つの巻き線（L1と L2）の関係です。

巻き線1 (L1) は a-c 間巻き線2 (L2) は d-b 間

この2つのコイルは磁気的に結合しており、1:1のトランスとして動作します。

2. なぜ Idb=Iac+Icb なのか？

資料の P5 で述べられている「コモンモード電流がゼロ（ネットの電流がゼロ）」という条件は、「トランスのコア内に発生する磁束を打ち消し合う関係」、あるいは「キルヒホッフの法則を回路全体に適用した結果」を指しています。

符号が逆に見える理由

質問者様は Idb=Iac−Icbと計算されましたが、これは Drawing 4 の I1の定義に起因しています。

Drawing 4 の図中では、I1は L1を流れる電流として描かれています。

端子 c（給電点の一方）に流れ込む電流は、Iac(巻き線から来る分）と Icbもう一方の巻き線へ行く分）の合成です。

トランスの基本原理として、1次側（L1）を流れる電流 Iacは、2次側（L2）に同位相・同方向の電流を誘起しようとします。

電圧型バランにおいて、端子 b（同軸のコールド側）に戻る全電流 Idbは、以下の2つの合流です。

　アンテナエレメントから c → b と流れてきた電流 (Icb)

　トランスの相互誘導によって d → b へ流れる電流 (Iacに対応する分)

つまり、給電点における電流のバランスを維持するために、同軸の戻り（b 点）には、「直接戻ってくる分」と「トランスを介して戻る分」が足し合わされる形になります。これが Idb=Iac+Icbの物理的な意味です。

3. 「コモンモード電流ゼロ」の正しい理解

コモンモード電流がゼロの条件は、電源側からaまでの電流が、バランのbから電源に戻る電流が、同じ大きさで逆相であること

このご理解は完全に正しいです。数式で書けば Isource_hot=Isource_returnです。

資料が言いたいのは、「理想的な電圧バランが機能しているなら、a から入る電流と b から出る電流が一致するはずであり、

そのためには内部で Idb=Iac +Icbという関係が成立していなければならない」という逆説的な説明です。

なぜ Iac−Icbではないのか？

もし Idb=Iac−Icbだとすると、アンテナの左右の不平衡（Iac=Icb）があった場合に、その差分がすべてコモンモード電流（同軸の外側を流れる電流）として漏れ出してしまいます。

電圧型バランは、強制的に Va−Vc=Vd−Vbという電圧関係を作ることで、結果として Idbが「往路と同じだけ復路を流す」ように調整するデバイスなのです。

まとめ

符号の違い: Drawing 4 の I2や I3は「漏れ電流」を議論するための補助的な変数であり、P5 の式は「バランが理想的に動作してコモンモードを阻止している状態」の結果を示しています。

結論: 資料の Idb =Iac+Icb は、「同軸ケーブルの芯線を流れる電流（Iac）と編組線を流れる電流（Idb）が平衡するために、内部電流 Icbをどう扱うべきか」を示した式であり、電流の向きを「戻り方向」で統一して考えると加算の形になります。

このあたりの「向きの定義」は、電気回路の資料によって「入る方向を正とするか、出る方向を正とするか」でよく混乱が生じる部分ですね。

この「電圧の強制」という考え方について、さらに詳しく掘り下げたい部分はありますか？

Q: 回答ありがとうございます。しかしながらまだよく理解できませんので、下記の点さらに教えてください。

Q1:「巻き線1 (L1) は a-c 間巻き線2 (L2) は d-b 間　この2つのコイルは磁気的に結合しており、1:1のトランスとして動作します。」とのことですが、c-b間の巻き線（L3）もあるので、これら3つのコイルは磁気的に結合しており、1:1:1のトランスとして動作しているのでは？

Q2:「理想的な電圧バランが機能しているなら、a から入る電流と b から出る電流が一致するはずとの解説は理解できますが、そうだとすると、なぜ

「そのためには内部で Idb=Iac +Icbという関係が成立していなければならない」のかが理解できません。

「Idb =Iac+Icb は、「同軸ケーブルの芯線を流れる電流（Iac）と編組線を流れる電流（Idb）が平衡するために、内部電流 Icbをどう扱うべきか」を示した式であり、電流の向きを「戻り方向」で統一して考えると加算の形になります。」との結論ですが、電流の向きを「電源側に戻る方向を正」で統一して考えると、ーIac＋Icb＋Idb＝０となりませんか？

（長いので一部省略）

Q。回答が全く理解できなくなってきました。

「ここで重要なのは、Z2は点 d には繋がっていないという点です。」とのことですが、Drwaing 4を見る限り、明らかにつながっているように見えます。

[Gemini]

混乱させてしまい、大変申し訳ありません。

ご指摘の通り、Drawing 4の回路図をそのまま見ると、d点から出ている線が Z2に直結しているように見えますね。

なぜ私が「繋がっていない」と言ったのか、そして資料の式がなぜそうなっているのか、Drawing 4の「描き方のルール」に立ち返って、もう一度、今度こそ正確に整理させてください。

1. 接続の読み取り：なぜ直結に見えるのかDrawing 4の図において、下側の太い線（コモンモードの議論でよく使われる基準線）を追うと、以下のようになっています。左端の d（同軸編組）から線が伸びている。その線上に、コイル $L_2$ の下端、アンテナ Z2の左端が並んで乗っている。これを見ると、確かに d点、L2の下端、Z2の左端はすべて同じ一本の線（同じ電位） に繋がっているように見えます。質問者様の「明らかにつながっている」というご指摘は、図の見た目通りで正解です。

2. なぜ Idb = Iac + Icb という「変な式」になるのか

ここで、ご質問の核心である P5の式（Idb = Iac + Icb） と、図中の電流の矢印を組み合わせて見直してみます。

資料の著者がこの式を書いたとき、頭の中にあるのは「単純な一本の導線」ではなく、「電流の役割分担」です。

ここがポイントです図の 点 b は、コイル L2の右側、アンテナ Z2のすぐ左側に打たれています。Idbの矢印：d点からb点に向かって、コイル L2の中を流れるように描かれています。

Icbの矢印：コイルL3 を通って、b点に向かって流れています。電流の合流地点「b」で何が起きているかもし理想的な状態で、アンテナの上下に流れる電流（放射電流）を I{ant} とすると、b点におけるキルヒホッフの法則は以下のようになります：

（b点に流れ込む電流）＝（b点から出ていく電流）Idb (コイル L2から) ＋ Icb (コイル L3から) ＝ I{ant} (アンテナ Z2へ)これを変形すると：Idb = I{ant} - Icbとなります。

……あれ？ まだ資料の式（Idb = Iac + Icb）になりませんね。

3. 解決の鍵：理想的なバランの「対称性」

資料の著者は、理想的な電圧バランの動作を前提として、以下の「代入」を行っています。

理想的な平衡状態では、芯線から出る電流 Iac と、アンテナに供給されるべき正味の電流 I{ant}は等しくなります（Iac} = I{ant}）。さらに、電圧型バランは内部で電流を循環させることで不平衡を打ち消します。資料の Idb = Iac + Icb という式は、KCLを解いた結果というよりも、「芯線側と同じだけの電流（Iac）を同軸に戻しつつ、さらに内部の平衡維持用の電流（Icb）も飲み込まなければならない」という、d点（同軸編組）から見た合計の負担を表現している可能性が高いです。

結局、何が正解なのか？

質問者様が最初に計算された Idb = Iac - Icb（I3=0のとき） は、図に描かれた矢印の向きと結節点 b のルールに従えば、数学的に全く正しいです。

資料の Idb = Iac + Icb との符号の違いは、おそらく以下のいずれかです：

著者のミス（誤植）： Icb の向きを逆（bからcへ流れる）と定義して書いた。

絶対値の議論： 向きではなく「これだけの要素を合成したものが戻り電流になる」という概念図。

結論として「d点とZ2が繋がっている」という認識で間違いありません。

そして、「Idb = Iac - Icb」と計算された質問者様の回路計算も、Drawing 4の図を見る限り正しいです。

資料の式に無理に合わせようとする必要はありません。

質問者様の「電流の向きとKCL」に基づく理解の方が、むしろ回路図に対して忠実です。

資料側の式が、ある種の「概念的な説明」として足し算の形をとってしまっている（あるいは単純な符号ミスである）と考えるのが、最も辻褄が合います。

私のこれまでの説明が「資料の式が絶対正しい」という前提で補解しようとしたため、かえって混乱を招いてしまいました。

「図から導かれる数式としては、質問者様が出された Idb = I_ac - Icb が正解である」 と断言させていただきます。

これで、少しはスッキリされましたでしょうか？ 

Gemini による電流型バラン（カレントバラン／チョークバラン）の解説:

電圧型バランが「電圧を分ける」装置だったのに対し、電流型バランは「往復の電流を強制的に等しくする」装置です。

その原理を、物理的なイメージで分かりやすく解説します。

1. 基本原理：コモンモードへの「高い壁」

電流型バランは、同軸ケーブルをフェライトコアに巻いたり、同軸そのものをコイル状に巻いたりして作ります。

ディファレンシャルモード（信号の電流）:同軸の「芯線」を行く電流と、「シールドの内側」を戻る電流は、常に逆向き・同量です。これらが作る磁界は互いに打ち消し合うため、コイル（コア）による抵抗（インピーダンス）を受けず、スルーしてアンテナへ伝わります。

コモンモード（漏れ電流）:アンテナの不均衡などで、シールドの「外側」を一方通行で流用とすると、磁界が打ち消されません。するとコイルが「高い抵抗（インピーダンス）」として働き、その電流をストップさせます。つまり、「正しい往復電流は通し、余計な一方通行の電流だけをブロックする」というフィルターのような働きをします。

2. なぜ「1:1電流バラン」と呼ばれるのか

電圧型バランと違い、内部で直接「＋とー」に電圧を割り振る構造ではありません。単に「同軸の出口」でコモンモードを遮断するだけで、結果としてアンテナの左右に流れる電流が強制的に等しく（I1=I2）なります。この「電流が1:1になる」という性質から、電流型バランと呼ばれます。

3. 電圧型バランと比較した「圧倒的なメリット」

アンテナの不平衡に強い: 地面や建物が近くにあってアンテナの左右が電気的に非対称でも、強引に電流を等しくして、同軸への回り込みを防ぎます。

損失が少ない: 理想的な電流型バランは、信号（ディファレンシャルモード）に対しては単なる「導線」として振る舞うため、熱による損失が非常に小さいです。

構造がシンプル: 同軸ケーブルをフェライトコアに数回巻き付けるだけで作れるため、自作もしやすく、広帯域で動作します。

G3TXQ氏の資料（https://www.karinya.net/g3txq/baluns/baluns.pdf）における評価G3TXQ氏の資料の後半にある表（カラーのグラフ）を見ると、電流型バラン（Choke）の評価が非常に高いことが分かります。彼は「バランとは、電圧を無理やり揃えるものではなく、コモンモード電流をいかに阻止（阻止インピーダンスを高く）するかが重要だ」と説いています。

まとめると：電圧バランが「左右の電圧を天秤にかける」装置なら、電流バランは「同軸の外側に流れる不純物をせき止めるダム」のような存在です。

ところで、バランとは、同軸ケーブル等の平衡でない給電線（Unbalanced）とダイポールアンテナのような平衡な負荷（Balanced）をうまくつなぐためのものなので、バラン（BalUn）と名づけられているとのことだったはず。電流型バランは、このような用途にも使えるが、平衡でない負荷（Unbalanced）にも使えるので、このような場合はバラン（BalUn）ではなく、アンアン（UnUn）と呼ぶべきではないか？　（電流型バラン==> 電流型 アンアン）
 

Webで調べて見ると、完成品が販売されている。　

https://www.insight-eng.net/direct/products/detail/62

http://www.rfinq.com/cfseries.html

さらに調べて見ると、私のような素人にも自作出来そうだと言うことが分かった。

http://oyaideshop.blogspot.com/2015/02/blog-post.html

https://www.youtube.com/watch?v=K_TEDXTS-b4

そこで、キットを購入して、自作してみた。

自作部品セット KIT-DCF-RF-29L3

https://www.ddd-daishin.co.jp/dcf/dcf.htm

ケーブルが細すぎて、切れそうな感じがしたので、3D-2Vを使って自作してみることにした。

次の写真が、3D-2Vを使って自作したコモンモードフィルターである。　コアが5個あったので、2連と3連をそれぞれ1個ずつ作った。

フィルターの効果

山村 英穂 (著) トロイダル・コア活用百科によると、このフィルターの効果は、コモンモード電流がどの程度減るかを測定して確認できる。　高周波電流計で、フィルター無しの時に比べフィルターを付けたとき、コモンモード電流が何分の１になったかで、効果を判断している。しかしながら、私は高周波電流計も持っていない。 このような状況で、自作したコモンモードフィルターの性能を確認するには、どうしたらよいだろうか？

フィルターの性能の測定

JARL神奈川主催の、コモンモードフィルター作成講習会の講師の、片倉さん（JH1OHZ）から、NanoVNAでも、コモンモードフィルターの減衰効果の測定が可能と教えて頂いた。　そこで、コモンモードフィルターの測定をしてみた。高い測定精度を求めなければ、NanoVNAでも、コモンモードフィルターの減衰効果の測定が可能と言うことが、分かった。

1. NanoVNAのキャリブレーション

まず、測定用のケーブルを購入しキャリブレーションを行った。

NanoVNA　Saverをダウンロードし、PCにインストール。　

NanoVNAをPCにUSBケーブルで接続し、NanoVNA　SaverのCalibration Menu（“Calibration Assistant”）から、キャリブレーションを行った。

• “Use ideal values” was selected for calibration.

• Scan frequency was 50kHz～100MHz

• Sweep setting: Averaged Sweep, No. of Measurements to average: 3

２．NanoVNAでのS21の測定

コモンモードフィルター(ヤフオクで、購入したコモンモードフィルター)の減衰率を“S21 ゲイン”として測定してみた。

-３０MHzの範囲ではヤフオクで、購入したコモンモードフィルターに付属していた測定結果と、似たような結果が得られた。

その後自作のコモンモードフィルターも測定してみたが、２連や３連にしたのに、市販品に比べ、性能がよくないことが分かった。そ性能が良くない原因は、巻きすぎにあるようだ。市販のフィルターの巻き方を見てもわかる通り、巻いてない（線が密集していない）点があることが分かる。適切な性能を出すためには、このような巻き方が必要のようだ。

残念ながら、ブラッシングは、頭髪の面積減少を抑えきれていない。

このような状況で役に立つのが、アンテナシミュレータである。　アマチュア無線家によく使われている、アンテナシミュレータは、「MMana-Gal」と呼ばれる、森さんという方が作成された、アンテナ設計用アプリであるらしいので、早速ダウンロードして使ってみた。

ダイポールアンテナの設計からはじめ、VCHアンテナ、ヘンテナの設計を行ってみた。その後、設計に合わせ、材料を調達、工作し、公園で調整、実際に無線機とつないで、運用、交信してみた。

アンテナの、VSWRやインピーダンスは、設計と少し違うことがあるが、そういう場合でもは、調整のヒントを与えてくれた。

結論：　「MMana-Gal」は、無料で使えるにもかかわらず、容易にアンテナの設計ができる、素晴らしいアプリであることが分かった。

MManaによる、430MHz用4エレメント八木アンテナの設計例：

https://drive.google.com/file/d/1vPcRNt46Skv7Z_qMyr6mu01hpVYAgXrA/view?usp=drive_link

早速ダウンロードして、使ってみたが、線一本引くだけでも難しい。

YouTubeにJW-CADの使い方を解説してくれるサイトがあったので、早速YouTubeにて使い方の学習を開始した。YouTube市長の途中で、眠くなってしまうが、何とか数日後には、自作アンテナの設計図を書けるようになった。

JW-CADの使い方を解説してくれるサイト：

https://www.youtube.com/watch?v=D8RdAt3Jbpo&list=PLFjbScDDKNlzC19E8DOYzDaxr2rJXfy5m

https://www.jwcad.net/bbs.htm

https://www.youtube.com/watch?v=Oda_Kl2FFzU