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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第23期受験直前講座 (11)VHF帯に比べてのSHF帯の電波伝搬他の解答
2019年1月13日 9時30分の記事
 
             第22期受験直前講座
            (11)VHF帯に比べての 
              SHF帯の特徴の解答 

今回は、 VHF帯に比べての SHF帯の特徴及び 自由
空間における平面波の伝搬についての演習問題の解
答とと解説を行います。

それでは、問題から見てみましょう。

 [演習問題17]
次の記述は、超短波(VHF)帯の電波に比べた時のマイ
クロ波(SHF)帯の電波の特徴について 述べたもので
す。 正しいものを”1”、誤っているものを”2”として
答えて下さい。

ア 波長が長く、電波の直進性が顕著である。
イ 広帯域伝送がしにくい。
ウ 伝搬距離に対する損失 (自由空間基本伝送損失)
  が小さい。
エ  10 [GHz]以上の周波数になると降雨による影響
   を受けやすい。
オ  給電線として導波管を使用することがある。

[演習問題17の解答と解説]
ア 答えは、”2”です。
  光の速さ:c [m/s] 、 周波数:f [Hz] 、 波長:
   λ[m] としますと

    λ = c/f            [m]    (1)

  ですので f は、分母にありますので大きく (高く
  ) なればλは、小さく(短く)なります
   波長に関しては間違いですが、直進性については
  、周波数が高い SHF帯の方が VHF帯より波長:
   λが短い為に回折がしにくくなる為に直進性があ
   と言えます。又、鋭い指向性のアンテナを使用
   用しやすい為に大地反射波が少なくなる事も直進
     性が良いと言われる所以 (ゆえん) でしょう。

イ 次の図をご覧下さい。

  f1〜f2迄の周波数は 音声の持つ周波数成分で
  す。Fc は、搬送波の周波数でf1とf2に対して極
  めて高い周波数とします。
  変調した結果が  次の振幅変調と書いた図になり
      ます。
  仮にf1=10 [Hz]、f2=3 [KHz]、Fc=1 [MHz]
      としますと、 振幅変調と書いた図は、成立しま
      す。とこらが f1及び f2が Fc より高くなると
  成立しなくなります。例えば、 音声でなくデジ
  タル・データの様に 広い範囲の周波数成分を持
     つ信号だとしますとf1 が数十 [Hz] でf2  が数
      十 [MHz] だったりします。
  すると先ほどの Fc=1 [MHz] では  変調出来な
      くなります。しかし、Fc= 100 [MHz] とか Fc
      = 1 [GHz](1000 [MHz]) とかでしたら変調可
  能です。つまり、搬送波の周波数が高い程、 音
      声やデータの持つ周波数が高い (広帯域)の信号
      を伝送出来ると言う訳です。
  中波では、帯域幅:6 [MHz]のTVの放送は、で
      きませんが  VHF帯以上でしたら可能です。

  よって、答えは、”2”です。
  私は、福岡に住んでいますが 、東京のキー局制
      作の TV番組を見られるのは  東京からマイクロ
      波で中継されたきた番組を地元の放送局が 地上
      デジタルの周波数で送信するからです。 携帯電
      話も基地局から先は、 固定電話と同じ回線を使
      いますので、 遠い地域との間は、マイクロ波で
      多数の音声 ( 音声を多重化して広い帯域 ) デー
      タとして伝送されます。
   
ウ 自由空間基本伝送損失は、 航空無線通信士の範
      囲を超えていますが、 試験問題に出ていますの
      で、ご説明致します。
  アイソトロピック・アンテナと呼ぼれる 理論上
      のアンテナで実在しないアンテナのお話は、 既
      に、していますが、 等方性アンテナと呼ばれ、
      輻射した電波は、球状に広がって行きます。 ア
      ンテナからの距離:d の地点は、表面積:4πd
      ^2 の一点になりますので、 距離が遠くなる程
      、単位面積を通過する電力が少なくなります。
  これを損失と考えたものが自由空間伝送損失 (
      自由空間基本伝送損失):Γ (  ガンマーと読みま
      す。)で次の式で表されます。 

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[カテゴリ:無線工学]
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