小さなシールドループは、直径の1/10未満のワイヤーのループを備えたアンテナで、これもシールドで囲まれています。多くの場合、それらは同軸ケーブルで構成されています。シールドのどこかに隙間があります。フィードポイントの配置は、実装によって異なります。 1988年のARRLハンドブックの例を次に示します。
その他の例は、実際にはコンプライアンステスト用の磁場プローブとして設計されています。
このようなアンテナは、通常の小さなループよりも静かであるため、受信に理想的であり、HF方向探知に人気があると言われています。
ただし、どうして？シールドを追加することが実際に行われるのはなぜですか。また、なぜそれが望ましいのですか？
「シールドループアンテナ」は非常に誤解を招く名前です。シールド付きのアンテナではありません。これはシールドで作られたアンテナで、内部に給電線があります。
シールドは磁場ではなく電界を遮断すると一般的に言われています。しかし、それは誤りです。それは物理的に不可能です。ただし、シールドループアンテナにシールドなしループアンテナ以外のメリットがないというわけではありません。 「シールド」は、優れた広帯域、低損失、簡単に製造できるバランになります。
双極子にも類似の問題があります。同軸ケーブルでダイポールに給電する場合は、フィードラインにコモンモード電流が流れるのを防ぐためのバランが必要です。フィードラインにコモンモード電流がある場合、フィードラインはアンテナの一部であるためです。
次のような磁気ループアンテナを構築できます：
この回路をシミュレートする – CircuitLab sup>
フィードラインはバランスが取れており、アンテナは対称です。バランスの取れたフィーダーを備えたダイポールのように、コモンモード電流はなく、周囲も適度に対称である限り、フィードラインは放射されません。
ただし、同軸フィードラインが必要です。
コモンモード電流が発生しない同軸ケーブルを接続する場所は、フィードポイントの真向かいに1つだけです。これを行うと、コモンモード電流はフィードポイントでキャンセルされます。他の配置では、コモンモード電流がフィードポイントに結合する可能性があるため、フィードラインはアンテナの一部になります。
しかし、どうすれば目的を達成できますか同軸ケーブルのフィードポイントへの？解決策：チューブからアンテナを作成し、アンテナの内部でフィードラインを実行します。 RF電流はアンテナの表面を流れるため、アンテナ内部で発生することはアンテナの動作とは無関係です。電気的には、太いワイヤーで作られた通常のループアンテナのように見えます。
Modern Antenna Design by Thomas A. Milliganは、これをナチュラルバランと説明しています（ただし、他の場所でこの用語が使用されているのを見たことがありません） ）：
天然バランは、ループアンテナを介して同軸ケーブルを給電点に送り、そこで外部シールドが分割され、中心導体がギャップをジャンプして同軸ケーブルの外部シールドに接続します。この時点で、電流は外側のシールドに流れて放射します。 2つの半分が出会うまで同軸に沿って等距離を移動することにより、フィード同軸を接続し、外部に電流を流さないようにすることができます。電流はループに沿って反対方向に流れ、接続でキャンセルされます。回路の観点からは、接続ポイントは、接続ポイントでの折りたたまれたバランに似た平衡モードへの仮想短絡です。同様に、折りたたまれたダイポールでは、給電同軸を短絡したダイポールの中央に接続して、自然なバランを形成できます。
構造を少し単純化して、同軸を2倍にするとチューブとしてシールドし、このタイプ2（d）を質問から除外します。
現状では、この設計には同軸フィードがあり、コモンモード電流に問題はありません。ただし、動作周波数でアンテナを共振させるためのコンデンサ、またはマッチングネットワークを追加する場合は、アンテナの電流バランスを維持するように注意する必要があります。 ARRLの設計はこれで特に恐ろしいです。ただし、質問のトピックから離れているため、詳細については、小さな磁気ループ上のW8JIを読むことをお勧めします。
簡単に言うと、シールドが実際のアンテナになります。この追加により、ループのブロードサイドに深いヌルを持つバランスの取れたループを簡単に構築できます。これらのヌルは明らかにキツネ狩り/方向探知に役立ちます。
長い答えは次のとおりです。
まず、1988年のARRLハンドブックに含まれている写真は欠陥のあるデザインであることが示されています。電流バランスはアンテナの性能にとって重要であり、アンテナには給電点の隣にシールドギャップがあります。したがって、フィードラインの外側を流れる電流はループの片側に流れ込み、そこで内部導体に結合されます。
ギャップの最適な場所は、次に示すようにフィードポイントの反対側です。
アンテナは、EMフィールドがシールドの表面で励起されると機能します。表皮効果は、外側のシールド壁を内側のシールド壁から分離します。ギャップを横切って、シールドの外側の電流が電圧を生成し、その電圧がシールドの内壁を流れる電流を励起します。
シールドの内壁を流れる電流誘導磁界結合を介して内部導体に電流を生成し、その電流（および電圧）をレシーバーフィードラインに結合します。
編集：シールドの使用法を明確にします。
HF周波数では、ループのサイズは波長のほんの一部であり、信号からの干渉を拾うことができるため、ループはアンテナ効果として知られているものの影響を受けます。磁場ではなく、電場から得られます。これにより、ループの指向性パターンが歪められ、浅い側がヌルになる場合があります。
アンテナ効果を減らすために、ここで説明し、上でリンクした図に示すように、ループをシールドできます。この静電シールドは、ループのすべての部分が同じ接地容量を持つようにすることで、ループのバランスを取ります。
シールドは、アンテナの近接場（最大λ∕2π離れた場所）にあるワイヤやその他の金属物体によって作成される誘導場からループを保護します。これらのアイテムは、通過する波からエネルギーを受け取り、ループ内にスプリアス電圧を誘発する可能性のある磁場を生成する可能性があります。このエネルギーは反応性（放射されない）であり、変圧器効果の産物です。距離とともに急速に減衰します（逆立方乗則）。
これは、私たちが関心を持っている部分である放射場とは対照的で、電気と互いに直角で、アンテナの遠方界（>2λ）から発生する磁場。このフィールドのパワーは、常に逆二乗の法則に従って変化します。
ループアンテナ上のシールドは、波がループを通過する（およびループにリンクする）磁束の量をそれほど減少させません。それが完全でない限り（つまり、それ自体に短絡している限り）通過します。ギャップを残しておく必要があります。そうしないと、シールドが短絡ターンを形成し、ループにリンクする磁場が減少して、中心導体が信号を受信できなくなります。ギャップを使用すると、金属シールドに交流を誘導でき、内部ワイヤに電圧を誘導します。
アンテナ効果を使用して、2番目の小さなアンテナ（通常は垂直）でループを意図的に離調することもできます。これにより、nullが1つしかないパターンが作成されます。これは、ループの平面内にあり、側面ではなく、一方の端から外れています。これは方向探知にも役立ちます。
参考資料：
これは、 W8JIのすばらしいページで幅広く正確に説明されています。開始：
小さな受信ループ
小さなループは、「磁気ラジエーター」と呼ばれることがよくあります。 Folkloreは、小さな「シールドされた」ループアンテナが電気ふるいまたはフィルターのように動作し、「悪い電気ノイズ」から「良い磁気信号」を選別すると主張しています。真実から遠いものはありません！比較的短い距離では、小さな磁気ループは小さな電界プローブよりも電界に敏感です。
シールドは、受信信号の電界成分の影響を防止（または大幅に低減）し、ループを効果的に「純粋な磁気」アンテナにします。シールドは、局所的なノイズ源の容量結合を防ぐことにより、アンテナをシールドされていないループまたはホイップアンテナよりも「静か」にします。これは、電力線アーク、調光器、蛍光灯、テレビの「バズ」からのインパルスノイズの侵入を防ぐのに特に効果的です。
