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AM放送のアンテナ
ＡＭ放送の受信機のアンテナは一般的にそれほど大きくないのに、送信所のアンテナはなぜあんなに大きいのでしょうか。周波数と波長の関係は理解したのですが・・・。その上で考えると、受信機のアンテナはもっと大きい方が良いのでしょうか。
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- aatw
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アンテナの基本となるダイポールアンテナは、使用する電波の波長の１／２の長さを基準にして設計されています。 例えば、テレビのアンテナは、魚の骨みたいな「八木アンテナ」が主流ですが、ケーブルがつながっている箇所の棒１本の長さが、約１／２波長の設計となっています。 電波の波長 λ＝c/fで求められます。 （ｃ＝光速≒299792458[m/s]（約３０万Km/ｓ）, ｆ＝周波数） ※実際のアンテナは導体中の電界の伝搬速度が光速より遅いため、１／２波長より短く設計されます。また、負荷コイルを途中に入れて、アンテナの長さが短くても同調させるように設計する場合もあります。 ９０MHｚ(90000000Hz)のFM放送の波長は、299792458/90000000≒3.33mとなり、ダイポールアンテナは理論上その半分の長さ（１．６７ｍ）となります。 一方、１０００KHz（1000000Hz）のAM放送の波長は、約３００ｍにもなり、上記と同様のアンテナの場合、１５０ｍもの長さが必要になります。 上記の２種類のアンテナは、大きさ、長さは違いますが、利得は同じです。 ところで、波長が極端に長いAM放送の場合は、ラジオ受信機に、１００ｍ以上のアンテナを接続するのは大変です。 そこで、AMラジオ受信機の場合は、バーアンテナという、電界ではなく、磁界を受信するアンテナを使います。コアに銅線をぐるぐる巻いたものですが、これはダイポールアンテナ等とは原理が全く違い、銅線の長さは波長に由来するものではありません。
お礼
追加的なご説明ありがとうございます。
- bnr32r32
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- karashina1
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- SAKUJOU
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送信所のアンテナはなぜあんなに大きいのかというと、送信出力が大きいからです。 関東圏の主要ラジオ局は１００ｋＷくらいの出力がありますが、アンテナは一種の抵抗器と考えられますので、これだけの高出力を受け止めるだけの大きさが必要になるのです。 アンテナを１００Ｗ電球だとすると、１００Ｗなら１個でいいですが、１００ｋＷだと１０００個必要になりますよね？ このように出力に応じて大きくなるのです。 送信アンテナが大きくて高出力なので、受信機は小さくてすむのです。逆に送信アンテナが小さくて出力が弱いと、受信機のアンテナを送信所のアンテナくらい大きくしないといけないかもしれません。 アンテナにはゲイン（利得）というのがあって、一般的に大きさが大きいほどこの値が大きくなり、微弱な電波を増幅して多くの電力を受けることができます。遠くの星の微弱な電波を捉える電波望遠鏡がとても大きいのはこのためです。
お礼
アンテナは一種の抵抗器とは、もう少し勉強してみます。 ありがとうございました。
- studiokimiki
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周波数と波長の関係はご理解されている通り周波数によって電波を効率よく発射したり受信するには長さがおのずと決まってしまいます。 BSでも実際電波を送信したり受けてる部分はかなり小さいのですが 電波を反射させて指向性を高め効率よくするため大きなパラボラが必要になります。 ご質問はＡＭ受信機についてですね、ＡＭ受信機の場合は小型化するため同調方式をとります。 バーアンテナと言ってコイルとコンデンサーの関係でラジオの周波数に共振させそれを特定の周波数に変換させて増幅することにより小型化が出来ます。ラジオでも向きによって感度が変わるのはそのためです。 それでも電波が強いところ向きです。 遠い放送局を受信するためには波長に合ったアンテナでないとうまく聞こえません。
お礼
やはり同調方式が重要ですね。ありがとうございます。
ＡＭ放送の場合 送信所から送られるのは その放送局の電波１波だけですが 受信するラジオの方は １波だけ受信できればよい訳ではありません、 送信は その周波数専用のアンテナを使えますが 受信（ラジオ）側は５３０Ｈｚ～１６００Ｈｚまで受信可能とする必要があります 波長で言えば５６６ｍ～１８７ｍとなり ＴＶアンテナやＦＭアンテナのような構造だと 全ての範囲をカバーすることは不可能で 構造も巨大なものになります よってＡＭラジオに使われるアンテナは 同調回路を兼ねた物になっています もちろん ラジオに内蔵された小型のアンテナより外部に大きなアンテナを取り付けた方が より強く電波を捕えることが出来ます、
お礼
基本的な事が理解できました。同調回路なのですね。ありがとうございます。
- ahohdori
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携帯電話のアンテナはさらに小さいですね。 携帯の送信所は大きいですが、ＰＨＳの送信アンテナは小さいですね。 遠くに電波を飛ばそうとすれば、それだけ強力なパワーが必要です。 セスナ機でアメリカへ行く事はできませんが、ジャンボジェット機ならできます。 ラジオや携帯電話で受信感度を高める目的で大きなアンテナをつけた商品を貴方は買いますか？例えばＢＳを受信するような大きなパラボラアンテナを背負いながら、ラジオ受信や携帯電話をしようと思いますか？ ラジオでもＦＭには長～いアンテナが付いていますね。
お礼
たしかに直感的にはよく理解できます。ありがとうございます。
お礼
わかりやすいご説明をいただきありがとうございます。 文系の人にも分かり易いのではないかと思いました。