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2022年9月27日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (8)VHF帯とUHF帯の電波伝搬その1
 
              第1章空中線と電波伝搬
           (8)VHF帯とUHF帯の電波伝搬
                その1

前回迄に、電波とは、どの様なものでどの様にアンテナ
から輻射されるかと言うお話を致しました。
また、 実際に使用されるアンテナの原理や特徴等につ
いてもお話を致しました。
それでは、 輻射された電波が受信される迄の間、 どの
様に空間を伝わって行くのか?  と言うお話を 2 回に分
けて致します。
ちなみに、電波の伝わりかたを電波伝搬”と言います。
電波伝搬は、周波数により違います。
周波数の中でも皆様方が、 航空無線通信士として主に
使う事となる VHF帯と UHF帯と言う周波数帯域 (バンド
) での電波の電波伝搬についてのお話を致します。

1.VHF帯とUHF帯って何のこと?
   電波とは、3 [THz](テラ・ヘルツと読みます:3 x 10の  
    12乗。 以下  3 x 10^12 と言う様に当塾では、エクセ
    ルの書式による 表記をします。) 以下の周波数の電
    磁波を言います。試験の為には、300万メガヘルツ以
   下
と覚えて下さい。
   電磁波は、 前回までのお話の様に 導線に交流の電
    流が流れる事で発生します。
   例えば、スピーカを繋げば音として聞こえる様な 1 [k 
    Hz](キロ・ヘルツと読みます。:1 x 10^3)と言う様な低
    い周波数の交流でも アンテナにつなげば電波として
    飛んで行きます。
   但し、この場合のアンテナの長さは、300[Km] の半分
    (半波長ダイポール・アンテナの場合)になります。   

   周波数の区部の仕方には 色々ありますがその1つに
    3 [MHz] (メガ・ヘルツと読みます。: 3 x 10^6)〜 30[M
    Hz]、30[MHz] 〜 300[MHz]、300 [MHz]
    〜 3 [GHz] (ギガ・ヘルツと読みます。:3 x 10^9) の様
    に10倍毎に分ける方法があります。
   この区分方法の帯域の呼び方で VHFとは30 [MHz]
    〜300[MHz]の事で Very High Frequencyとよばれ、そ
   の頭文字をとって、通常、VHF帯と呼びます。
   日本語では超短波と呼ばれます。

   注1・・  以下、赤字は、大変重要ですので覚えて下
              さい 。
         青字は、次に重要です。常識として覚えてお
              いて下さい。
      注2・・3 [MHz] 以下の周波数の呼び方も あります
         が後で述べます以外の 300 [KHz]以下は、
         省略します。

     超短波の下の帯域が 3 [MHz] 〜 30 [MHz]で 短波帯
     と呼ぶのに対して超短波帯とは、短波帯を超えたと言
     う事で”超”がついています。短波帯は、High Frequen-
     cy の事ですのでHF帯と呼ばれます。
    短波帯の波長は、100 [m] 〜 10 [m] です。ちなみに、
     航空無線では洋上通信に使われています。
     そして、VHF帯の波長は、10 [m] 〜 1 [m] です。
 
  
    UHFとは 300 [MHz] 〜 3 [GHz] の事でUltra 
     High  Frequency の略称です。日本語では極超短波
     と言います。
    波長は、1 [m] から 10 [cm] です。

    波長を求めるには、 周波数の単位が  [MHz] の場合


続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。



[受験クラブより]


貴方の受験される航空無線通信士は、自己投資に値し
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ます。
特に2月期の試験は、航空大学校の入学や就職にと大
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な試験になります。
独学が難しい事は、特集記事でお話した通りです。
試験迄は、思った程、時間がありません。
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下さい。


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2022年9月26日 9時31分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (7)空中線と給電線の整合その3
 
            第1章空中線と電波伝搬
            (7)アンテナと給電線の
                   整合その3

今回は、前回お話をしましたバランの原理とアンテナと
給電線のマッチング(整合)の取り方についてのお話を
致します。
それでは、 バランの構造と原理についてお話を致しま
す。

[バラン]
バランには 色々の種類がありますが 図-4 は、同軸ケ
ーブルを使用して作っ た物です。


図では、 同軸ケーブルの 外側の導体と内側の導線の
みを描いていますので 一番外側の絶縁物と 内部導体
と外部導体の間の絶縁物は、省略しています。
図の下の U 字形の部分バランです。
バランの長さはλ/2 になっています。
それでは、原理について説明致します。
図の左上の 同軸ケーブルの内部導体を流れて来た電
流:I は、 a点で、 平衡形ケーブ ルとバランへ I/2 づつ
流れます。
V と書いてある下の 小さな赤い矢印は、GND ( 外側の
導体 )から見た内部の導体の電圧の極性を示します。
a 点 では、矢印が上を向いていますので、内側の導体
の電圧は、”+”です。
そして、 バランに入ったばかりのa点での電圧は、”+”
で、電流も、同じく”+”です。


続きは続きを読むをクリックしてお読み下さい。
全文無償で公開しています。


[受験クラブより]
2022年8月期向け第30期のシラバスは、当ブログの
特性上、同じ位置に掲載できませんのTOITAの「
航空無線通信士受験塾」
でご覧下さい。

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2022年9月25日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (7)空中線と給電線の整合その2
 
               第1章空中線と電波伝搬
                 (7)アンテナと給電線の
                     整合その2

今回は、 送信機の電力を アンテナへ送る方法には、”
衡形
” と  ”不平衡形” がある事をお話します。 (アンテナ
に誘起した電圧による電流を受信機へ送る場合も同様で
す。)

同軸ケーブルは 、不平衡形である事をすでにお話を致し
ました。
そして、アンテナにも”不平衡形”と”平衡形”があります。
半波長ダイポール・アンテナは、”平衡形”になります。

[平衡や不平衡とは何か?]
まず、”平衡”とか “不平衡”とは、どう言う事かをお話致し
ます。

 不平衡
   図-1の上側の図をご覧ください。緑は、大地(アース:
   地球)です。
   左側に電源(丸にSIN波のマーク)が有ります。
   電源の上側に繋がれた導線は、負荷(負荷とは、電力
   を消費するものです。)の上側に繋がれています。
   負荷の下側と電源の下側は、それぞれ大地へ繋がれ
   ています。
   電源の上側から流れ出た電流は、 負荷を通して大地
     を通り
、電源に戻ります。
   この様な電気の繋ぎ方をするものに電車があります。
   変電所から架線に繋がり負荷となる電車のパンタグラ
   フ→  モーター(実際の負荷) →   線路(先ほどの説明
     の大地に当たります。) →   変電所へと繋がります。
     

  
                            図-1

   交流の場合、逆向きにも電流が流れます。
   ここでは、電流の通路の一つが大地です。通信装
   置の中では、大地の代わりとなるアースとかグラ
   ンドと呼ばれる電流の通路を作ります。また、装
   置の筐体(装置のケース)も装置の中のグランド
   と繋がれています。
   装置の中のグランドは、最終的には、大地に接続
   されています。
   よって、装置内のグランドと大地は、同じ電圧レ
   ベルになります。

   電気の全ての基準は大地(地球)です。
   アース(earth)とは、地球の事です。

   ここまで、電流についてお話をしましたが、電流
   が流れる為には、負荷の両端に電圧の差がなけれ
     ばなりません。
   大地は基準ですので、常に、0 [V] です。
   負荷の下側は、 グランド(大地)につながれてい
   ますので常に 0 [V] です。
   電源又は、信号源の電圧が仮に +10 [V] 〜 −10 
   [V] 迄変化するとします。負荷の上側が +10 [V]
     の時は、グランドが 0 [V] で良いのですが、電源
     又は、信号源のグランド側が +10 [V] になった時
     は、どうなのでしょう?
   グランドは常に、0 [V]ですので  電源又は、信
     号源または、負荷の上側は、大地が+10 [V] にな
     るはずが 0 [V] ですので、電源又は、信号源また
   は、負荷の上側も 10 [V]下げて考えなければなり
   ません

   よって、−10 [V] と言う事になります。
   つまり、大地は、 常に 0 [V]負荷の上側は、+
     10 [V] 〜−10 [V] の範囲で変化
する
と言う事で
     す。
     
   ゆえに、 負荷の上側と下側では、電圧がバランス
   していませんので不平衡
と言います。


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2022年9月24日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (7)空中線と給電線の整合その1
 
            第31期第1章空中線と電波伝搬
            (7)空中線と給電線の整合その1


今回から 3回に分けて給電線と アンテナの整合について
のお話を致ます。           
整合とは、水の流れるパイプに別の太さの違うパイプを繋
いだ時、水漏れがしない様に パイプ同士の間に継手を入
れる様なものです。 電気の場合は、 無駄なく エネルギー
を伝え為に行います。

1.インピーダンス整合

   下の図をご覧ください。

                 

   電池を送信機。r を給電線の特性インピーダンス。
     そしてR を空中線の入力インピーダンスとします。
   インピーダンスとは交流に対し電流を流れにくくする
   素子
です。直流の場合、電流を流れにく くする物は、
   抵抗だけですが、交流の場合は、抵抗の他、コイル、
   コンデンサーが電流を流れにくくする素子になります。
   そして、コイルとコンデンーは、交流の周波数により、
   電流を流れにくくする度合いが違うのです。
  
   ここでは、お話を簡単にする為にインピーダンスは 抵
   抗のみで考えます。

   負荷:R で消費される電力が最大になるのは、R が何
     [Ω] の時か考え見て下さい。 R で消費される電力:P
     は、以下の式で求める事が出来ます。

      P = {4 [V]/( 2 [Ω] + R [Ω] ) }^2 x R

     この式は、 最初の中カッコで電流を求めて、電流に抵
    抗を1回掛けて電圧。さらにもう1回電流を掛けて(2乗)
   いますので、電力になります。
   Rに色々の値を入れてグラフを描いてみますと一目瞭
     然で結果が出ますが、時間がない方は  R に0.5 [Ω]、
     1 [Ω] 、2 [Ω]  を代入して計算してみて下さい
     。
   Rが2 [Ω]の時が、最大の電力になると思います。
   抵抗だけで考えましたが、 図で言いますと電源側 (送
     信機と給電線)と 負荷( アンテナの入力) インピーダン
     スを同じにした時
電力を一番多く負荷
 (アンテナ) 
     伝える事が出来ます

     電波を遠くへ届ける 1つの方法は、送信出力を上げる
   ことです。  出力が限られているとしたら、 送信機の出
     力を無駄なくアンテナへ送りこむしかあらません。
   インピーダンスを 合わせる必要性は、 給電線とアンテ
      ナを繋ぐ場合だけでなく 電子機器どうしを 繋ぐ場合も
   同じです。
   身近なところでは、皆様が使用しているフマフォの出力
      インピーダンスと イヤフォンのインピーダンスは、同じ
      にしあります。

次の定在波比は、前回お話を致しました定在波の復習をし
てからお読み下さい。

2.定在波比SWRStanding Wave Ratio)


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2022年9月23日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (6)小電力用同軸ケーブルその2
 
               第1章空中線と電波伝搬
            (6)小電力同軸ケーブルその2

  前回は、同軸ケーブル内部導体と外部導体に高周波
  電流が流れて電源 (送信機または、受信アンテナ)か
 ら負荷側(送信アンテンまたは、受信機) へ高周波電
 流が流れると言うお話を致しましたが、 くしくも、 高周
 波電流により内部導体と外部導体の間の磁界が変化
 するので電界の変化も生まれると言うお話をしました。
 すると、同軸ケーブでの信号の伝達には、2 つの考え
  が出来そうです。

 <同軸ケーブルの動作の考え方1>
 今も述べましたが、 同軸ケーブルは、内部導体と 外
  部導体に高周波電流を流す導線。 つまり、 送信機か
  らの高周波電流をアンテナへ流す又は、アンテナに誘
  起した 高周波電流を受信機へ 流す導線と言う考え方
  です。
 
 <同軸ケーブルの動作の考え方2>
同軸ケーブル内の磁界と電界
                         図-2

 図-2の様に内部導体に高周波電流が流れる事により
 内部導体の周りに磁界ができます。この磁界は、高周
 波電流によるものですので、出来た磁界が変化します
 。磁界が変化しますので、電界の変化が生まれます。
 つまり、磁界電界内部導体と外部導体の間を進む
 事となります。
 言い方を変えますと内部導体と、外部導体の間を電波
  が進む
と言う考え方です。
 今期は、 お話をいたしませんが、 導波管と呼ばれる、
 断面が矩形または、円形の金属のパイプがありますが
 こちらが伝達するのは、高周波電流では、なく、電波で
 す。(CとDが導波管です。)


 <同軸ケーブルの持つ”シールド”効果>
 内部導線に電流が流れますとその周りに磁界が現れま
 す。
 外部導線には、内部導線と逆方向に電流が流れますの
 で、 内部導体により発生する磁界と 逆方向の磁界が外
 部導体より外側に現れます。
 内部導体から十分遠い所の磁界を考えますと内部導体
 により出来た磁界の向きと 外部導体により出来た 磁界 
 の向きが逆でほぼ同じ大きさですので、 打ち消しあいま
  す。


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2022年9月21日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (6)小電力用同軸ケーブルその1
 
             第1章空中線と電波伝搬
          (6)小電力同軸ケーブルその1


今回は、送信機とアンテナ又は、アンテナと受信機を繋
ぐ給電線として使用されます 「同軸ケーブル」 について
今回と次回の2回に分けてお話をします。

試験では、 これからお話を致します様に 同軸ケーブル
に限らず構造動作原理用途特性が問われますので
その全部を覚える必要があります。
赤の太字の部分が覚えなければならない所です。

[1]同軸ケーブルの構造

                                   図-1
 
 同軸ケーブルは  皆様の家のTVと壁のコンセントの様
 な部分とを結ぶ直径が1センチメーター弱の 黒いケー
 ブルです。是非、一度ご覧になって下さい。
 それでは、同軸ケーブルの一番内側から説明いたしま
 す。
 図では、同軸ケーブルを4層に分けて描いています。
 一番内側(一番右)が銅線です。
 その周りの 白い部分 (図では、銅線の左の白い部分)
   ポリエチレン製で真ん中の銅線とその周りの網状
  の銅線との絶縁の役割を果たしています。
  絶縁体の事を誘電体と言います。試験では、誘電体と
 言う言葉を覚えていて下さい。

 <豆知識>
  皆様は、冬の日に絨毯の上を歩き、 ドアノブに手を触
 様として感電した経験は、ありませんか? 絨毯は、電
 気を通さない絶縁体です。絶縁体とは、原子から通常
 の外力(力、電圧、光等)では、原子から電子が離れな
 い物質を言います。 ( つまり、 電気を通さない物質で
  す。)
 電子が原子から離れないのですが外力により電子の
  軌道が 中心からズレる為に原子核から 遠くズレた方
  が”−”。原子核に近い方が ”+”の電気の性質を示し
  ます。 この様な現象を起こす物質を 誘電体 と言いま
  す。
  受験勉強の為に 半透明の赤い板で 教科書の一部を
  隠している様子を見ますが、あの板を頭に擦ると静電
  気が起き、頭の毛が逆立ちます。誘電体とは、静電気
  が起きる物質と覚えておいても良いかもしれません。
 また、先ほど電子の軌道がずれて電気の性質を示す
 事を分極と言います。
誘電体の分極

 ポリエチレン製の白い部分の左側は、先に書きました
 様に細い導線を網状にしたものです。
 次に網状の銅線の廻り (網状の銅製の線の左)は、ボ
 リ塩化ビニールで覆われています。  

 真ん中の導線を内部導体”。外側の網状の銅線を
 外部導体”と言います。
 
以下”[2]同軸ケーブルの動作動作原理”から次回の <
同軸ケーブルの動作の考え方2> 迄は、 読み飛ばして
も結構です。
その場合は、<同軸ケーブルの持つ”シールド”効果>
からお読み下さい。

[2]同軸ケーブルの動作原理

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2022年9月20日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (5)スリーブ・アンテナ
 
              第1章空中線と電波伝搬
                  (5)スリーブ・アンテナ

今回は、半波長ダイポール・アンテナに似たスリーブ・アン
テナについてのお話です。 前回お話すべき点を 忘れてい
ましたので本題に入る前にお話しをしておきます。
アンテナに限らず、 回路や機器等について 試験で問われ
る事は、
 (1)構造(構成)
 (2)動作原理
 (3)特徴
 (4)用途

この4点を抑えてください。
それでは、スリーブ・アンテナの構造から観てみましょう。
スリーブ・アンテナ

上の図がスリーブアンテナです。

[構造]
スリーブアンテナのsleeveとは、袖の事です。
女性の方は、良くご存じですよネ。
アンテナのスリーブは、白の筒で示しました 金属で出来た
筒です。
スリーブの中がどの様になっているかは、下の図をご覧下
さい。
スリーブの内部

スリーブの内部には、同軸ケーブルがあります。

[同軸ケーブルとは?]
同軸ケーブルとは、アンテナと 送信機ないし受信機を繋ぐ
給電線です。 同軸ケーブルは、広い周波数の信号を伝達
できる事から映像機器間をつなぐケーブルとして また、デ
ジタル信号を伝達するケーブルとしても使用されます。

構造は、以下の図の様に4層構造なっています。

  
一番右の部分は、銅線でその左の白い部分は、銅線を覆
う絶縁物でポリエチレン製です。
その左は、銅製の細い線で編んだ網です。
電気や高周波(高い周波数の交流)は、一番右の導線と網
状の銅線を通ります。
網状の銅線の左は、 被覆で編み状の銅線が 他の電気回
路等と接触した時の絶縁の役割をします。
同軸ケーブルは、高周波を 外部へ漏らしたり、外部からの
影響を排除して高周波を伝える事が出来るケーブルです。
( 同軸の動作原理については、次回お話致します。

 
[スリーブ・アンテナの構造の続き] 
同軸ケーブルの 外側の網状の銅線がスリーブに接続され
ています。
そして同軸の真ん中の銅線はλ/4 の長さの導線に接続
されいます。
スリーブの長さもλ/4の長さになっています。
下の図は、同軸ケーブルとスリーブ及び  λ/4 の長さの導
線との接続を示します。実際には 同軸ケーブルは、スリー
ブの中にあります。
この構造は、λ/2 ダイポールアンテナを縦にしたのと 同じ
事になります。


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2022年9月19日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (4)半波長ダイポール・アンテナその3
 
             第1章空中線と電波伝搬
           (4)半波長ダイポール・アンテナ
                     その3
今回は、半波長ダイポール・アンテナの指向性について
のお話です。

[半波長ダイポール・アンテナの指向性]

人ごみの中である特定の人の声や特定の物からの音だ
けを聴きく時に、耳に手を当てます。
あるいは、遠くの人に声を届けたい時、口の前に両手で
メガフォンを作ります。
メガフォンを作らなければ、声は、四方に広がり、目的の
人の方へは、声が届きにくくなります。
これらの違いは、 声のエネルギーを 特定の方向だけに
出したかどうかと言う事です。

あるいは、聴く場合は、特定の方向からだけの 音を集め
るかいなかと言う事です。
この様に特定の方向へ  エネルギーを放出したり、 特定
の方向からだけのエネルギーを捉える性質を
指向性
と言います。

理論上のアンテナにアイソトロピック・アンテナと言う物が
あります。
このアンテナは、  どの方向へも 同じ強さでエネルギーを
輻射します。 まるで、太陽が全ての方向へ光を放つ様に
です。

しかし、実在するアンテナは、少なからず 指向性を持ちま
すので 全ての方向へ 同じ電力密度で電波を輻射する事
は、ありません。
また、パラボラ・アンテナでは、強い指向性をもちます。(
レーザー光線程、鋭くは、ありませんが。)
それでは、半波長ダイポール・アンテナの指向性は、どの
程度の指向性か 観てみましょう。


            図-10
             
図-10は、半波長体ポール・アンテナを地面に対し水平に
設置し、真上から眺めたものです。
z軸上に半波長ダイポール・アンテナがあり、x - x' 軸との
交点が アンテナの中心だとしますと アンテナの中心が一
番電流の変化が大きいのでx - x' 軸方向に一番電波を強
く輻射する事が分かります。( y軸は、x軸とz軸に対し直角
ですので紙面に対し垂直となります。)
x - x' 軸からの角度:θを 大きくしますと、z 軸へ近づくに
つれて電波の輻射が弱くなります。z軸方向への電波の輻
射は、ありません。受信の場合は、 この方向からの電波を
捉える事が出来ない事を意味します。 ( 実際には、 送信し
た場所からの電波は、色々な所で反射して来ますのでz軸
方向からも少しは、 到来しますので z軸以
外の方向から輻射される電波も多少捉える事があります。)
東京に無線局を設けて 日本国内との通信に半波長ダイポ
ール・アンテナを使用する場合、 おおむね、 x-x’軸を南西
と北東に合う様に設置します。日本列島がこの方向に連な
っていますので、概ね、日本全国と通信できます。
半波長ダイポール・アンテンの指向性を立体的に描いてみ
ますと下の図-11の様になります。



             図-11

丁度、ドーナツの穴を小さくした様に形になります。

(水平面の指向性)


続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。



[受験クラブより]


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2022年9月18日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (4)半波長ダイポール・アンテナその2
 
             第1章空中線と電波伝搬
           (4)半波長ダイポール・アンテナ
                      その2


今回は、半波長ダイポール・アンテナの続きで、輻射の
原理、特に半波長にする意味ついてお話を致します。
半波長ダイポール・アンテナの図をもう一度掲載してお
きます。
                   

灰色の棒が”半波長ダイポール・アンテナ”です。
赤い線は、”給電線”。そして、交流電源のマークは、送
信機です。


[半波長ダイポール・アンテナの輻射の原理]

図-5の (A) と (B) そして(C) の各図の太い線は、アンテ
ナです。
図の (A) には、抵抗が繋がれています。
図では、Iと書いた電流が流れています。電気の世界で
は、電流を” と書きますので覚えておいて下さい。
半波長ダイポールアンテナの輻射原理

           図-5

電流の横に描いた矢印は、電流の流れる向きを表して
いますが、これは、 一瞬を捉えているもので 電源が交
流ですので、 電流の向きは、時間と共に変わります。
一般の方々は  (A)の場合、電源とアンテナと抵抗が繋
がれていますので、電流が流れる事を理解できますが
(B) の様に抵抗を取り除いてしまった場合、電流は、流 
れないと考えてしまいます。
しかし、 皆様は、電流とは、 ”電子が動く事”  と理解さ
れていますので、(B)でも電流が流れている事を理解さ
れている事と思います。もし 疑問に思う方がいらっしゃ
いましたら、第1章の「(1) 電気って何?」 の記事を読み
直しておいて下さい。

それでは、 (B)図の場合の電流が どの様に流れている
かを考えてみましょう。


続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。



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2022年9月17日 9時30分
TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第31期無線工学第1章空中線と伝播伝搬 (4)半波長ダイポール・アンテナその1
 
              第1章空中線と電波伝搬
          (4)半波長ダイポール・アンテナ
                    その1

今回から 3回にわけて、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
についてお話をいたします。
ちなみに本講座では、 試験に必要な事だけを お話して
いる言っておりますが、今回の半波長ダイポールアンテ
ナ迄は、 アンテナを理解する為に 必要な事柄ばかりで
すので各期共にお話をしています。

 
それで半波長ダイポール・アンテナの半波長とは、 どう
言う意味かから考えてみましょう。

[半波長ダイポール・アンテナの”半波長”とは?]
下の図は、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。
ギリシャ文字で”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
ら距離が進むと上方向に大きくなり、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。
赤で示しますSIN波状の変化は、磁界です。こちらも、λ
と書かれた範囲が、1波長となっています。
ちなみに、 緑の電界は、距離・時間と書いてあります軸
より上が”+”で軸より下が”−”です。
そして、 赤の磁界は、軸より奥が”+”で手前が”−”です

どちらも”+”、”−”と変化しています。
波長は”λ”で表記されますので覚えておいて下さい。

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波長分の時間又は、距離における大
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)です。
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。 新しい単位が出てくる度に ノートの最初
のページ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。
もう忘れたと言う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 に地球を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 x 10^8 / 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
書き方で書き留めておいて下さい。

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 を表す補助単位です。 ちなみにギガ (G)
10^9 ですからメガの1000倍を表す補助単位で
す。 航空無線で使用される周波数は、 メガが 一般的で
すので (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。


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