Antenna-theory-types-of-propagation
アンテナ理論-伝播の種類
この章では、電波の特性、電波の伝播、種類など、さまざまな興味深いトピックを見ていきましょう。
電波
電波は簡単に生成でき、建物を通過して長距離を移動できるため、屋内と屋外の両方の通信に広く使用されています。
主な機能は次のとおりです-
- 無線伝送は本質的に*全方向性*であるため、送信機と受信機を物理的に調整する必要はありません。
- 電波の周波数は、伝送の特性の多くを決定します。
- 低周波では、波は障害物を簡単に通過できます。 ただし、それらのパワーは、距離に関して逆二乗関係で低下します。
- より高い周波数の波は雨滴によって吸収されやすく、障害物によって反射されます。
- 電波の送信範囲が長いため、送信間の干渉は対処する必要がある問題です。
VLF、LF、およびMFバンドでは、*地上波*とも呼ばれる波の伝播が地球の曲率に従います。 これらの波の最大伝送範囲は、数百キロメートルのオーダーです。 これらは、振幅変調（AM）ラジオ放送などの低帯域幅伝送に使用されます。
HFおよびVHFバンドの送信は、地球の表面近くの大気に吸収されます。 ただし、*スカイウェーブ*と呼ばれる放射の一部は、上層大気の電離層に向かって外向きに放射されます。 電離層には、太陽の放射により形成されたイオン化粒子が含まれています。 これらのイオン化された粒子は、空の波を反射して地球に戻ります。 強力な空波は、地球と電離層の間で数回反射される場合があります。 空波は、アマチュア無線通信事業者や軍事通信に使用されます。
電波伝搬
- 無線通信システム*では、チャネルとして無線電磁波を使用します。 さまざまな仕様のアンテナをこれらの目的に使用できます。 これらのアンテナのサイズは、送信される信号の帯域幅と周波数に依存します。
大気中および自由空間内の電磁波の伝搬モードは、次の3つのカテゴリに分類することができます-
- 見通し線（LOS）の伝搬
- 地上波の伝播 *空波の伝播
ELF（超低周波）およびVLF（超低周波）周波数帯域では、地球と電離層が電磁波伝播の導波路として機能します。
これらの周波数範囲では、通信信号は実際に世界中に伝播します。 チャネル帯域幅が小さい。 したがって、これらのチャネルを介して送信される情報は速度が遅く、デジタル送信に限定されます。
見通し線（LOS）の伝播
伝搬モードの中で、この見通し内伝搬がよく知られています。* 見通し内通信*では、名前が示すように、波は最短距離を移動します。 つまり、肉眼で見える距離まで移動します。 では、その後はどうなりますか？ ここでアンプ兼トランスミッターを使用して、信号を増幅して再度送信する必要があります。
これは、次の図の助けを借りてよりよく理解されます。
図は、この伝播モードを非常に明確に示しています。 伝送路に障害物がある場合、見通し内の伝搬はスムーズではありません。 このモードでは信号はより短い距離にしか移動できないため、この送信は*赤外線*または*マイクロ波送信*に使用されます。
地上波の伝播
波の地上波伝播は、地球の輪郭に沿っています。 このような波は「直接波」と呼ばれます。 波は時々地球の磁場のために曲がり、受信機に反射されます。 このような波は「反射波」と呼ばれます。
上の図は、地上波の伝播を示しています。 地球の大気中を伝播するときの波は、*地上波*として知られています。 直接波と反射波が一緒になって、受信局の信号に寄与します。 波が最終的に受信機に到達すると、遅延は相殺されます。 さらに、信号は歪みを避けるためにフィルタリングされ、明瞭な出力のために増幅されます。
スカイウェーブの伝播
空の波の伝播は、波がより長い距離を移動する必要がある場合に適しています。 ここで、波は空に投影され、再び反射して地球に戻ります。
- 空波の伝播*は上の写真によく描かれています。 ここでは、1つの場所から送信され、多くの受信者が受信する場所に波が示されています。 したがって、それは放送の一例です。
送信機アンテナから送信される波は、電離層から反射されます。 これは、地表から30〜250マイルの高度にある荷電粒子のいくつかの層で構成されています。 送信機から電離層へ、そしてそこから地球上の受信機への波のこのような移動は、 Sky Wave Propagation として知られています。 電離層は、地球の大気の周りのイオン化された層であり、空波の伝播に適しています。
