ここで紹介したいのは「７ＭＨｚキラー for ２１ＭＨｚ」すなわち、２１ＭＨｚ帯（使用周波数）への７ＭＨｚ（不要周波数）の飛込みをカットしてやろうというものです。先ほどの「３．５ＭＨｚキラー for ７ＭＨｚ」と何が違うの？わざわざ別ページにして説明する必要はあるの？と思われるかもしれませんが、なんと前ページの方法では２１ＭＨｚに対して７ＭＨｚはカットすることができないのです。
７ＭＨｚキラー for ２１ＭＨｚは、やっかいだ！
ではなぜやっかいなのかを簡単に説明します。
まず前ページの方法でこのフィルターを作ってみましょう。
これで、２１ＭＨｚは通過して７ＭＨｚをカットしてくれそうですね。
・・・ちょっと待った！本当にそうなっているのかスミスチャートを用いて
調べてみましょう。
まず７ＭＨｚに対するＢ点（Ｔコネ直下）でみたインピーダンスＺ’を求めます。
トラップ先端（Ａ点）はオープンなのでｚ＝∞
１／４λ’離れたＴコネ直下（Ｂ点）ではｚ’＝０（ショート）に見えます。つまりＲＩＧ側から見た合成インピーダンスは０Ωになるため、７ＭＨｚに対してＳＷＲは∞となり７ＭＨｚ帯をカットします！なんだちゃんと不要な電波をカットするじゃないか。
では肝心の２１ＭＨｚはどうでしょうか。７ＭＨｚの１／４λ’のトラップですから、２１ＭＨｚでは３／４λ’に相当します。１／４λ’あたり半周回転するのでスミスチャートは以下のようになります。
スミスチャートを１周半してｚ’＝０、なんと７ＭＨｚと同じインピーダンスになっています！これでは不要な７ＭＨｚはカットするけど、必要な２１ＭＨｚまでＳＷＲ＝∞で使い物になりません。逆にトラップの先端をショート（ｚ＝０）としたところで７、２１それぞれｚ’＝∞（ＳＷＲ＝１）になってしまうので、こんどは２１ＭＨｚは通過するけど、不要な７ＭＨｚまで通過してしまいフィルターの役目を果たしません。
※Ｂ点での正規化インピーダンスｚ’＝０でＳＷＲは∞、ｚ’＝∞でＳＷＲ＝１に
なることは前ページに記してありますのでご参照ください。
これは困りました・・・
と、普通は途方にくれますが、ＰＳＪさんのサイトにこれを見事に解決したトラップがあり、ありがたいことに何も考えずに作って使用すればうまく動作します。ご本人のサイトにも説明がありますが、このサイトではこのフィルターの動作を「スミスチャートを使って」みていきます。
７ＭＨｚキラー for ２１ＭＨｚ
以下が、ＰＳＪさん設計の同軸トラップです。
第１段階：基本波の２１ＭＨｚが通るかの確認。
第２段階：妨害波の７ＭＨｚをカットするか確認。
の順にトラップの動作を検証していきましょう。
「第１段階」 このトラップに２１ＭＨｚを通してみるとどうなるでしょうか。
（１）まずＡ点のインピーダンスを求めて見ましょう。
Ａ−Ｃ間の同軸は21MHzの1/4λ'の長さですので、ＡのインピーダンスはＣのインピーダンス（∞Ω）を半周時計回りに回した０Ω、つまりＡ点は高周波的にはショートしているように見えます。
| Ａ | ０Ω（ショート） |
| Ｃ | ∞Ω（オープン） |
おっと、Ａ−Ｄ間の同軸はどうしたかですって？実はＡ点で高周波的にショートしているのでＡ−Ｄ間の同軸がどんなインピーダンスをとろうが関係ないんです。たとえＡ−Ｄ間が１００Ωだろうが∞Ωだろうが、Ａ点のインピーダンスは必ず０Ωなのでここでは無駄な計算をしないことにしましょう。
現時点では等価的にこのように見えています。はじめの枝分かれトラップ
に比べて少し簡単になりましたね。
（２）次にＢ点のインピーダンスを求めましょう。
先ほど同様、Ａ−Ｂ間の同軸は21MHzの1/4λ'の長さですので、ＢのインピーダンスはＡのインピーダンス（０Ω）を半周時計回りに回した∞Ω、つまりＢ点は高周波的にはオープン（何もつながっていない状態）に見えます。
| Ａ | ０Ω（ショート） |
| Ｂ | ∞Ω（オープン） |
ここまでくると分かりやすいですね。はじめの枝分かれ同軸トラップは
２１ＭＨｚを通したときは等価的にこのように見えます。
Ｔコネに∞Ωと５０Ωが並列につながっている回路ですので、合成インピーダンスは５０Ωとなり、２１ＭＨｚにおいてはＳＷＲ＝１で整合していることになります。これで目的の周波数は通過することが確認でき、第１段階終了です。
※計算方法は前のページ参照
「第２段階」 次に妨害波である７ＭＨｚを通したらどうなるでしょうか。
（１）まずＡ−Ｃ間の同軸の動作を見てみましょう。
Ｃ点ではオープンなのでＺ＝∞Ω、同軸の長さは２１ＭＨｚの1/4λ'、つまり７ＭＨｚの1/12λ'ですから時計回りに６０°回した位置がＡ点側のインピーダンスＺ’となります。
スミスチャートより正規化インピーダンスｚ’＝−１．７４ｊ、これに特性インピーダンス５０ΩをかけるとＡ点側のインピーダンスはＺ’＝−８７ｊ（Ω）であることが分かりました。
| Ａ | −８７ｊ（Ω） |
| Ｃ | ∞Ω（オープン） |
（２）次にＡ−Ｄ間の同軸の動作を見てみましょう。
Ｄ点ではオープンなのでＺ＝∞Ω、同軸の長さは２１ＭＨｚの0.4095λ'、つまり７ＭＨｚの0.1365λ'ですから時計回りに約９８°回した位置がＡ点側のインピーダンスＺ’となります。
※ちなみに角度の計算は、1/4λ'（0.25λ'）で180°回るんだから
0.1365λ'では
回りますね。
スミスチャートより正規化インピーダンスｚ’＝−０．８６ｊ、これに特性インピーダンス５０ΩをかけるとＡ点側のインピーダンスはＺ’＝−４３ｊ（Ω）であることが分かりました。
| Ａ | −４３ｊ（Ω） |
| Ｄ | ∞Ω（オープン） |
ここまでの結果、７ＭＨｚを通したとき元の枝分かれトラップは
等価的に以下のように見えていることが分かります。
Ａ点には図のように容量性リアクタンス（コンデンサ成分）が並列に接続されているように見えています。ここでＡ点の合成インピーダンスを計算すると、
つまりＡ点に−２９ｊ（Ω）の負荷がつながっているのと同じことになります（下図）。
元のトラップに比べだいぶ単純化されてきました。もう一息ですのでがんばりましょう！
（３）最後にＡ−Ｂ間の同軸の動作を見てみましょう。
まずＡ点のインピーダンスＺ＝−２９ｊ（Ω）を特性インピーダンス５０Ωで割って正規化するとｚ＝−０．５８となります。これが２１ＭＨｚ 1/4λ'、すなわち７ＭＨｚ 1/12λ'の同軸を通ることでスミスチャート上を60°時計回りに回ります。
Ｂ点のインピーダンスがちょうど０Ωになっています！
ということで長い道のりでしたが、結局７ＭＨｚを通す場合は等価的に以下のようになり、ＳＷＲ＝∞と、うまい具合に妨害波をカットしてくれることが分かりました。
以上で同軸トラップの説明は終わりです。最後に触れた７ＭＨｚキラー ｆｏｒ ２１ＭＨｚは動作が複雑で難しかったかもしれませんが、同軸トラップの仕組みはちょっとした雑学として頭の隅に残しておいていただければ幸いです。
参考文献：高周波技術センスアップ１０１ 広畑敦著 CQ出版社 pp093-120
参考webサイト：JG7PSJ on the Web! http://www.ganko.tohoku.ac.jp/~psj/tech01.html
使用したスミスチャート描画ソフト：SMITHCHART PLOT for Windows 95/98
※気が向いたら違う周波数のトラップの作り方や例題などを載せるかもしれません。
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