「ラジオ用空芯コイルのQは80～100、フェライトバーアンテナでは200くらい。」昔ラジオ雑誌の記事にあったこの一文が頭の片隅に有ったので、TX,RX-017のバーアンテナを測った時は少し戸惑いました。メータの針が400を超える高い値を指していたからです。しかし巻き直してもほぼ同じ値だったので間違いではないと確信しました。
初めは「優秀なのは長くストックしてきたフェライト棒」だと踏んでいましたが、ラジオが完成した後もう一本のバーアンテナを単線で巻いたところ、得られたQは200程度と並の値で愕然としました。JA0BZC矢花さんから良質なテフロン線やリッツ線など提供頂きテストしましたが、最もハイQだったのは最初に使ったAWG♯32撚り線、意外な結果でした。単に手持ちに有った巻き易い細線を選んだだけですが、何故かそれがBCバンド用コイルにはグッドチョイスだった訳です。
Q=ωL/R(AC)の式が示す通り、Qを上げるには分母の交流抵抗R(AC)を小さくする必要があります。「AWG♯32を使うとR(AC)が一段小さくなる」を説明する理屈として、考え得るのは近接効果でしょう。
（1）フェライト棒を貫通する外部磁界によりコイルワイヤの導体内部に流れる渦電流が変化する。
（2）誘起した渦電流と導体の表皮深さのバランスにより、R(AC) 観点で単導体より損失の少ない周波数最適範囲が生じる。 （参考：表皮深さは 500kHzで94μm、1MHzで66μm）
（3）手持ちのフェライトバーにAWG♯32撚り線を巻くと、運良くBC帯がその最適バンドにあたった。
AWG＃32より細い撚り線は無いし、昔あったBCバンドコイル用リッツ線はもう手に入らないので、これ以上の深追いはしていません。矢花さんによれば、このハイQフェライトバーコイルは、再生ラジオやストレートラジオにも大変有効だったとのこと。Qが高いから共振インピーダンスも昇圧利得も大きくとることができ、S/Nの良いビビッドな音のラジオになるようです。
たまたまFBな結果を得ることができましたが、これはラジオの神様からのプレゼントだったかもしれません。条件を色々振ってみましたが、結局最初のAWG♯32がベストだったと判明しその感を強くしました。その後現在入手できるフェライト棒でもやってみましたが、得られたQは200以下と残念な結果でした。やはり焼結フェライトの特性も大きく影響しているようです。
参考：ELEKTRISOLA社(リッツ線メーカー) H/P
“The Q of antenna coils for BC radios is 80-100, and about 200 for ferrite
bar antennas.” I had this sentence from an article in a radio magazine
in the back of my mind, so I was a little bewildered when I measured the
bar antenna of the article TX, RX-017. This was because the meter was pointing
to a high value of over 400. After rewinding the coil, the value was almost
the same, so I was convinced that it was not a measurement error.
At first, I thought that the "excellent" was the ferrite rod
that I bought a long time ago. However, after the radio set was completed,
I wound another bar antenna with a single wire and was astonished to find
that the Q obtained was only 200. So, I decided to collect various types
of fine wires and do some in-depth exploration. Takao/JA0BZC provided me
with a variety of good quality Teflon wires to test, but the one with the
highest Q was surprisingly the first AWG#32 stranded wire I used. I simply
chose a fine wire that I had on hand and that was easy to wind, and it
happened to be a good choice for the BC band coil. But why is "AWG32
stranded wire" better?
As the formula Q=ωL/R(AC) indicates, increasing Q requires reducing the
AC resistance R(AC) in the denominator. The "R(AC) becomes even smaller
when AWG#32 is used" is probably due to the proximity effect.
(1) The external magnetic field penetrating the ferrite rod changes the
eddy currents flowing inside the conductor of the coil wire.
(2) The balance between induced eddy currents and conductor skin depth
results in a frequency optimum band that is less lossy than a single conductor
in the R(AC) point of view. (Skin depth is 94 µm at 500 kHz and 66 µm at
1 MHz).
(3) I wound AWG #32 stranded wire on a ferrite bar I had on hand, and as
luck would have it, the BC band hit that optimal band.
There is no stranded wire finer than AWG #32, and the Litz wire used in
the past for BC band coils is no longer available, so I am not going any
deeper. According to Takao/JA0BZC, this high-Q ferrite bar coil was very
effective for regenerative and straight radios. The high Q allows both
resonant impedance and step-up gain to be large, which seems to result
in a vivid sounding radio with very good S/N.
I got my FB results by accident, which may have been a gift from the radio
gods. I tried to vary the conditions, but in the end, the first AWG #32
turned out to be the best, which reinforced this feeling.
I tried later with ferrite rods currently available, but the Q obtained
was disappointing, less than 200. It seems that the characteristics of
the sintered ferrite also have a significant effect.
Reference: ELEKTRISOLA (Litz wire manufacturer) H/P
