光るアンテナ

某HPで発見した、光るアンテナの作り方を真似してみました。
自分で、作れるとはねー・・・こんなんでいいのかな。(キットでない電子工作は初めて・・・)
結構、光ります↓
1.光るアンテナって?
よく、携帯のアンテナがピカピカ光っているやつです。携帯電話の電波を電気エネルギーに変換して、
発光ダイオード(LED:Light Emiting Diode)を発光させます。または電波を感知して電池で光らせます。
この原理のものが、アンテナの先端に埋め込まれているのでしょう。
2.基本回路・・・
回路図なんて中学校以来書いた事がないのですけど、こんな感じ。とても簡単。

他にも、いろいろ回路はあるけど、これがいちばん簡単。
セラミックコンデンサ(100pF)を付けたりとかするならつけましょう(緑の部分はコンデンサ)
光ればいいや・・ということで、コンデンサなしでつくりました。
後日、コンデンサを使ってみましたが、見た目にはあまり変化ないです。光り方が安定しますかねぇ。
3.基本部品
部品名 部品解説 必須 備考
LED

3φと5φと大きさがあります。お好みで。例:豊田合成 E1L31−3B、日亜化学工業 NSPW300BS(どっちも3φ)

高輝度でないとだめです。赤、黄、緑とかあります。一般的に白、青は高価で光も弱め。
白でも結構明るいです。
千石、秋月に売っていました。秋葉原に出かけましょう。
ショットキバリアダイオード 日立製作所 1SS174 小信号用ショットキバリアダイオード。どんなものか知らないけど、この名前のものを買うこと。
リード線 エナメル線ではどうかな 細い方がいいのでは? 駅前近くにあるケーブル屋で購入。(袋入りの10m)0.36oかな?
半田と半田ごて ヤニのにおいがよい?のでヤニ入りを使った。 NASAでも使っているという半田を購入。(千石で)ちょっと高い
熱収縮チューブ
(スミチューブ)
太さがあるので合ったものを。
ライターとかで熱を加えると収縮します。(40%縮む?)
これは、ダイオードの配線を被うため購入。 これが、どんなものか分からなかった。(駅前ケーブル屋で購入)メーター売りです。
セラミックコンデンサー(100pF) 電解、フィルムコンデンサーではお話になりません。 なくても光る。
4.製作
まず、気をつけることはLED、ショットキバリアダイオードの極性です。
逆につけると電気が流れません。
LEDに関しては、足の長さの違いで見分けられます
アノード、カノードというらしいです。
←回路図だとこうです。
ショットキバリアダイオードも、極性があります。
見えにくいですが・・・このことに気をつけて、上記の回路図のように半田でくっつければ完成。細かい作業なのでやけど注意。
私はテープで固定して付けました。

左から、5φ青、3φ白、3φ青(見た目は同じ・・)

ただし、もう一つ気をつけることがあります。

携帯電話の電波は、800MHzと1.5GHzがあります。この周波数に共振するようにリード線の長さを調整します。
次の式でアンテナ(リード線)の長さを求めます。

(λ(m)=光速C(m)/周波数f(Hz))/2
λ:波長(光速の1周期の間に進む距離を表すものです。共振させるには「λ」を二分の一にします。)
C:約30万km
f:周波数(800Mhz or 1500MHz)
どっからどこまでが、アンテナなのだろうか?
ダイオードの中の配線も含まれるの?
知らない人は分からない・・(私)
てなわけで、赤い線で表した長さだろう?(LEDとダイオード間の配線長さは無視した)
しかし、短くても長くても発光はする・・・共振って難しい。
20cmくらい離れて発光すれば作ったかいもあるが。
元の波形にλ/2ずれた波形が重なると共振状態になり、電界を発生させます。その電界が電波を発します
つまり、共振させれば一番エネルギーが得られます。
しかし、回路定数などが加わるためアンテナの長さは、λ/2の95〜97%が良いそうです。

実際にマイ携帯(1.5GHz)のアンテナの長さを計ると、約8.5cmでした。
さっきの式で求め2で割ると、約10cmです。???実際の数値と式で求めた数値で違いが出てしまいました・・・?
結局のところ、どこからどこまでがアンテナとして機能しているかはわかりませんが・・・
まあ、実際は置いといて理論的に見てみましょう。

さっきの式の通り計算すると・・・
800MHzの携帯は89.93o
1.5GHzの携帯は47.97o

とあるHPに「携帯のアンテナは求めた数値のさらに半分が携帯で採用されているアンテナ長らしい。」とありましたので、(λ/2)/2でも良いと思います。
PHSは1.9GHzですが、電波の出力が弱くうまく光らないそうです。

CdmaOneは、どのような周波数体系になっているのかわかりません。あまり光らないと聞きますが、友人の携帯ではしっかり光りました。
さらに回路を改良してみました。この回路の方が良いみたいです・・・。
こうすると、赤い部分がアンテナとして機能するようです。よってアンテナの長さをほぼ正確に調整することができます。
これが、上の回路で作ったものです。コイル状に巻いてみました。下のものの青い部分はコンデンサです。
ただ、携帯への取り付けは良いアイデアがありません。ストラップみたいにして離れたところでも光れば使えるのだけど。
共振するという長さにすると、離れても光は弱いですが光るようになりました。
また、アンテナの位置によっても光ったり光らなかったり・・・その位置を探ってください。

真似をして(私も真似したんだけどね)、起こった事件、事故には責任もてませんのであなたの責任でやってください。
簡単にできるので、ちょっとでも興味が(半田ごてを使ったことがある人)あれば試してください。
こんな、簡単な回路で光るとは・・・驚き。
それに、LEDを発明した人に感謝。

半田ごて・・・なんでこんな名前で、しかも漢字まであるのか?
実はこれが「桑折町・半田銀山」が発祥の地という言い伝えがあるんです!!
半田ごての『半田』は、半田銀山の『半田』からきているそうです。
(福島県伊達郡桑折町HPより抜粋)
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