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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第22期無線工学第1章空中線と電波伝播 (3)半波長ポールアンテナその1
2018年3月13日 9時30分の記事
 
           第1章空中線と電波伝搬
     (3)半波長ダイポール・アンテナ
               その1

今回は、実際に使用されているアンテナでありながら ア
ンテナの基本でもある 半波長ダイポールについてのお話
をいたします。
 
まず、 始めに、半波長とは、どう言う意味かを考えてみ
ます。

[半波長ダイポール・アンテナの”半波長”とは?]
下の図は、前回、電波のモデルとして見て頂いた図です。

λと言う文字に注目して下さい。
ラムダ”と読みます。
例えば、緑の電界について注目してみますとキツネ色で
示します、アンテナの所では  大きさが ”0” で、そこか
ら距離が進むと 大きくなり、その後小さくなり、”0”
になり、今度は、下方向に大きくなり  その後、 又、小
さくなり、また、”0”となります。
この間の長さを”1波長”と言います。
波長を”λ”で表記します。

ここで、波長と周波数の関係を調べてみます。
周波数とは、1秒間の振動の数です。
(1つの振動とは、1波長分の大きさの変化の事です。)

つまり、 周波数とは、1波長分の振動が1 秒間に何回有
ったかと言う事です。
周波数の単位は、 [Hz](ヘルツと読みます。)
単位は、重要ですので、今後、新しく単位が出てくる度
に覚えて下さい。新し単位が出てくる度にノートの1ペ
ージ目に書き留めておくのも良いですね。

ここで、電波の伝わる速さを思いだして下さい。
もう忘れた方もいらっしゃると思いますが、今日からは
、絶対に忘れない様にして下さい。

光は、電波の周波数が高いものですので、光の速度と電
波の速度は、同じです。
ズバリ、電波の速度は、30万キロ・メーター毎秒です。
地球の赤道の長さは、約 4万キロ・メーターですから電
波は、1秒間 地球を7周半する事になります。

1 秒間に 30万キロ・メーター進む間の 振動数を f だと
しますと
   λ = 3 x10^8 /f      (1)

と言う事になります。 ここで10^8 と書きましたのは、
エクセルの書き方で 10の8 乗を表します。
これからも 式は、エクセルでの書式としますので 通常
の書き方で書いて見て下さい。

航空無線に使われる電波の周波数は、  [MHz] (メガ
ヘルツと読みます。)と言う単位で表されます。
メガとは、10^6です。ちなみに、 某電話会社のCMに
出てきた子犬の名前のギガ(G) は、10^9 ですからメ
ガの1000倍を表す補助単位です。
さて、(1) 式は、(2) 式の様に書けますので、こちらで
覚えておいて下さい。

  λ = 300 / f  [m]     (2)

f の補助単位は、メガです。
それでは、波長を実感してみましょう。
航空無線で 洋上以外で使用される 周波数の波長を計算
を簡単にする為に 100 [MHz] としますと1λの長さは、

  λ = 300 / 100 = 3 [m]

となります。
それでは、もう一つ。 東京にTBS ラジオと言うラジオ
局があります。
周波数は、954 [KHz] (キロ・ヘルツとよみまして、
キロは、10^3 を表します。)ですが、計算を簡単にす
る為に、1000 [KHz] = 1 [MHz] としますと

  λ = 300 / 1 = 300 [m]

となります。周波数が低い程、1 波長は、長くなり  周
波数が高くなるほど、1波長が、短くなります。


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[カテゴリ:無線工学]
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