無線で大切なのはやっぱりアンテナだ。
高利得のアンテナは受信にも送信にも有利なことは常識だ、高出力ばかり頼るのではなく、アンテナの整備が一番。
例えば20デシベルの利得の八木アンテナでは
となり約100倍の利得が得られます。1Wで100Wと同じです。
それでは半分の10デシベルではどうでしょうか?
となり10倍です。
このように少しでも利得の高いアンテナが良いことがわかります。
アンテナ名 | 長さ | インピーダンス | 実効長 |
半波長ダイポールアンテナ | 73Ω | ||
八木アンテナ | 20〜30Ω | ||
垂直接地アンテナ | 36Ω | ||
グランドプレーン | 21Ω | ||
ホイップアンテナ | 36Ω | ||
折り返しダイポール | 272Ω | 実効長 | |
スリーブアンテナ | 73Ω |
線路の特性インピーダンス
給電線とアンテナのマッチングを取るためにアンテナチューナーなどが必要となります。
ダイポールアンテナ(73Ω)に50Ωの同軸ケーブルを接続した場合のSWR値は下記の通り。
少しでも損失を無くすためにアンテナチューナは必要です。
です。
まず、アンテナというとその長さが最初に頭に浮かぶ、無限長なら最高なのだが、狭い土地ゆえ不可能で、有限の長さとなる。
要するに先端が開放されているようなアンテナである、そういったアンテナを定在波アンテナと呼ぶ。
この定在波アンテナの特徴は
長さをとし、周波数をと表す
共振周波数を求める式は
その時の波長λ[m]は
展開するとλ
また奇数倍から
波長の2分の1に共振させるためには
波長λはからとなります
2分の1ですから、となりアンテナの長さが決まります。
実際はこの数値に短縮率(数%)を考えます。
アンテナに電力P[w](空中宣伝力)を供給しI[A]の電流が流れたとき(オームの法則)の関係があります。この時のRをアンテナの実効抵抗といいます。
電波を空間に放射するために役立つ放射抵抗Rrとアンテナで熱損失になるRiの和になります。
波長の垂直接地アンテナの放射抵抗は36Ω、半波長ダイポールのアンテナの放射抵抗は約73Ωです。
本からの受け売りです
半波長ダイポールアンテナの長さlは、Δ%だけ短縮すると給電点インピーダンスは純抵抗(73.1Ω)になります。このΔ%を半波長ダイポールアンテナの短縮率といいます。
式にすると%となります。
給電点インピーダンス
アンテナの長さを半波長よりやや短くするとアンテナエレメントがやや容量性になり42.5Ωの理空くタンス分が打ち消され、給電点インピーダンスは純抵抗の73.1Ωにすることができます。
アンテナに供給する電力[W]、放射する電力とするとを輻射効率といい、一般に百分率%で表します。
電界強度
ある地点の電界強度は[V/m]の単位のように1メートル当たりの電圧であるが、一般には1μV/mを基準[0dB]とした時のデシベル値で表します。
例えば電界強度100μV/mをデシベルで表すと
となり40デシベルとなります。