役にたたない アンテナ雑学

もう何年もアマチュア無線から離れて、QRT状態(閉局する事)ですので、アンテナの事も忘れました。しかし、皆さんも身近にアンテナと関わっておられますので、ハムの素人ですが、アンテナにまつわる雑学と参りましょう。

(先ず電波とは)

電波と呼ばれるものには、その波長により以下分類されます。
・ミリ波
・マイクロ波
・UHF(超短波) ・・・・・テレビ、タクシー無線、アマチュア無線
・VHF(超短波) ・・・・・テレビ、タクシー無線、アマチュア無線
・短波・・・・・・・・・・・・・アマチュア無線、ラジコン無線 3Mhz～30Mhz 100メータ～10メータ波長
・中波・・・・・・・・・・・・・300Khz～3Mhz
・長波・・・・・・・・・・・・・30Khz～300Khz
・超長波・・・・・・・・・・・3Khz～30Khz 100キロ～10キロメータ波長
(波長・・・波動の山と山、又は谷と谷の長さ)

超長波は海水での伝わりがいいので、潜水艦の交信に利用される。従い、1/2λ(ラムダ)のワイアーアンテナですと
理論上は30Khzを使用すればアンテナの長さは5キロメータになります。潜水艦はこんな長い、アンテナを引っ張って航行しているんですよ。

超短波は直進性が強いですので、近距離の通信に利用されます、ですからテレビとかタクシーに利用されます。
そこで、アマチュア無線とかラジコンでは、短波を利用します。ラジオもこの帯域を使いものがあり、短波放送と呼び主に海外通信、遠距離通信に利用されました。

(短波の特徴)

短波の特徴としいては電離層で跳ね返る性質があるんですね、短い波長の電波は突き抜けて地球の外へ飛んで行きます。しかも、電離層は3種類ありまして、地上に一番近い電離層をD層と呼び、更にそれより上空にE層があり、その上にF層があります。

電離層で跳ね返った電波は地上と衝突して又、跳ね返り電離層目掛けて飛び跳ねて行きます。こうして、遠距離の通信が出来るのですね。長い波長の短波帯、例えば3.5Mhzのアマチュア無線ではD層で反射され飛び、21Mhzとか
28MhzではE層、F層で反射されます。

ところが、この電離層は曲者でありまして、太陽の黒点活動の影響を受けて地上からの高さが変化し、且つ密度が変化するのですね。従い、安定した通信は出来ないのです。突然に電離層が変化して交信が途絶える事は、日常茶飯事であり、これがアマチュア無線の又、楽しいところなのです。

突然に、受信機の周波数を変化させて聞き耳をたてると、思いもよらない地球上の局の音声とかモールス信号を受信出来るのです。昼と夜でも電離層に変化が有りますし、磁気嵐も起こります、世界中のハムは偶然を求めて、毎日受信機の傍で聞き耳をたてているんです。

(アンテナについて)

さて、アンテナとは目的とする電波の波長と共振する事で受信、発信出来る訳ですね。1秒間に60回振動するのは60Hzですね、それでは身の回りの携帯電話を例にとりましょう。

携帯電話は800Mhzの超短波を利用しています、800Mhzとは1秒間に800X1000X1000Hzの振動になりますね、電波は光と同じ速度で飛びますから、1秒間に30万キロの距離を飛びます。
従い、30、000、000、000cm/800x1000x1000Hz=37.5cmが波長となります。

普通、アンテナは波長の1/2λ、1/4λが共振しますので、37.5cm/4=9cmのアンテナの長さとなります。
携帯電話のアンテナは種類で言うと、GP(グランドプレーン)アンテナもしくわ、垂直アンテナと呼びます。

垂直アンテナは垂直アンテナから発信された電波の受信には感度がいいですが、水平系のアンテナであるダイポールアンテナ、八木アンテナ、ログペリアンテナから発射された電波にはむきません。

さて、アンテナの種類には数多くのアンテナがあり、特徴が有ります、そのうち、御紹介したいと思いますが、これが素人にはとても難しい領域なんですね。しかし、アマチュア無線の経験から具体的にどのようなアンテナが面白いかどんなアンテナで失敗したか、色々の経験例をお話し、これからアマチュア無線とか、無線に興味ある人の参考になればと思い、過去を思い出しながら記述します。

電波は限りある重要な地球資源であります、これから限りある周波数帯域をどのように利用するかは、日本の発展と密接な関係があるんです。アマチュア無線の世界では日本は敗戦国であり、日本に与えられた、コールサインはほんの一握りしか有りません(Jxxxxx)、米国は沢山独占しています(A,N,W,K)残念ですね。(日本の4倍以上持つ。)