ろけっとぐらし！: QFHアンテナのopenMoMシミュレーション

　利得はほどほどだが、追尾装置を必要としない衛星通信用アンテナとしてQFHアンテナがある。ナガラ電子[1]のものを購入して学生実験の一テーマとして衛星からの電波受信実験を行なったが、見事にCWが受信できる。インターネットを調べてもかなり色々な設計データが得られる[2]。OpenMoM[3]を使ってシミュレーションをしてみようと思って、一応の成果が出たのでここにメモ書きとして残す。

（経緯：４ヶ月後に重い腰を上げてアンテナを自宅屋根上に設置したら、シミュレーションのやり方を忘れていた。）

　QFHアンテナは２組のねじれたループが組み合わさった構造になっている。ねじれたループの２つに上から給電すると円偏波でドーム状のアンテナパターンが得られる。この構造で最大5dBi強の利得が取れるようだ。

QFHアンテナの構造

（2021年9月1日修正）

QFHアンテナのアンテナパターン例

（2021年9月1日修正）

　このねじれをopenMoMのGUIソフトだけで再現するのは難しいので、PythonでパラメータファイルからopenMoMモデルを作るコードを書いた。ねじれの角度は色々なパターンが取れるが、半周捻ったものが一般的なようなので、今回はそれで固定している。コードは綺麗ではないがそこはご愛嬌ということで。

https://github.com/J-ROCKET-BOY/QFH-antenna-OpenMoM-simulation

（2021年9月1日　結構なバグがあったので、アップデート　詳細は次のブログ記事で）

https://rocket-live.blogspot.com/2021/09/qfhqfh.html

　pythonが動く環境で "python QFHgenerator.py parameter.csv"などと実行すればcsvファイルに格納されたパラメータでopenMoMのモデルが生成する。ommRun.batを実行すると、生成されたモデルファイルのシミュレーションを実行する。（ommRun.batはこちらのシミュレーション環境に合わせて構築しているので、適宜修正して実行のこと）

各パラメータの意味は次の通り

File Name: モデルのファイル名、格納されるフォルダ名

BaseModel: 元となるモデル。周波数範囲などの物体形状以外のシミュレーションパラメータはこのモデルファイルを引き継ぐ

d[m]: エレメントの太さ

Dl[m], Ds[m]: ヘリカルの直径（Dl:大きい方、Ds: 小さい方）

Hl[m], Hs[m]: ヘリカルの高さ（Hl: 大きい方、Hs: 小さい方）

Ht[m]: 地上高（上エレメントの高さ）

Div: ヘリカル部の分割数（36なら180/36 = 5度ずつに分割）

parameter.csvに記載しているパラメータはアマチュアUHF帯に最適化したパラメータのみを残している。