トランシーバーの機能について困ってます

質問

もし厚い壁などに閉じ込められたときに、携帯電話では、外に電波が届きません。
この状況は、トランシーバーでも同じでしょうか。
それとも、数１００メートルでも外との連絡は可能でしょうか？
教えてください。
もし可能なら理由も書いてくれると助かります。

よろしくおねがいします。

回答No.4

doi3desu

#2です。

＞突き抜けるというのは、性格には隙間を見つけてそこを通るということなのでしょうか？

それでは、少し長文になりますが、説明いたします。長い文章は「嫌いだ」という場合は、1)と2)を読み飛ばし、3)の「電磁波の貫通等」だけをお読みください。

1) 電波とは、電磁波の中の一部

まず、電波というものを簡単に説明します。電波は電磁波の一部です。電磁波には、周波数というものがありますが、この周波数によって、大まかに分けると、音波、電波、赤外線、可視光線（普通の光です）、紫外線、X線と細かく分類されます。例えば音波ですが、人間が聞くことのできる周波数は、20Hzから200,00Hz程度です。この周波数がどんどん上がると、空中を飛ぶことできるようになります。例えば、中波という周波数が我々には馴染み深いもの一例です。野球中継などを聞いたりする普通のAMラジオ放送は、中波です。大体、500KHz(500,000hz)から1600Kzh帯になります。
更に周波数が上がると、FM放送や、アマチュア無線や国際放送用に用いられる、短波が来ます。周波数は、3MHz～30MHzと、「メガ単位」になります。この辺りの周波数は、アマチュア無線でも使われており、一級技術者は、500Wから1000W(1KW)の出力で無線を行えます。一番資格の低い免許でも、10W送信が認められています。夜間なら、10Wでも海外と交信することが簡単です。理由は、上空にある電離層で反射され、地上に届くためです。
FM放送（76MHz～90MHzで、超短波と言います)は、電離層で反射されず、貫通して宇宙へ飛んでいきます。

このあと、誰もがよく知っている携帯で使われる周波数があります。1.5GHz～2GHz帯です。単位が「ギガ」になります。家庭で使う電子レンジは、2.45GHz帯を使います。つまり、GHz帯になると、出力が大きいと物体を熱したり、溶かしてしまうことが可能です。出力が強いと非常に危険です。
たとえば、電子レンジは500Wから600Wの出力がありますので、危険性を伴います。そのため、電波が外に漏れないようになっています。また、料理がどんな状態であるかを見るための全面のガラスには、金属の格子が細かく張り巡らされており、かつ、ガラスに透明な導電性酸化物膜を何層にも塗ってあります。これがないと、料理をする人間の体内に大きな影響があり、脳にも異常が生じます。
そのため、この周波数帯に近い第三世代携帯の出力は非常に微弱であり、人体に影響がないようにされています。しかし、たとえ微弱でも、話をするときに脳の知覚に携帯が来るため、携帯電話を作る電機メーカーは、各機種の出力などを細かに発表しています。

【携帯電話の電波放出量測定手法で新しい国際基準】
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/0502/18/news016.html

このあたりの電波は極超短波帯と呼ばれ、準マイクロ波と言われます。さらに周波数が上がると、赤外線、可視光線、紫外線、X線、γ線となっていきます。

2) 電波には、「波長」というものがある

電波は、一秒間に30万km/sの速度で進みます。読んで字の如く、電「波」と書くように、波の形で飛んで行きます。

波長=30万km/周波数　という公式があります。AMラジオ放送の電波は、波長が、100メートル程度です。本来は、波長と同じ長さのアンテナがあると、一番効率力に電波を受信します。しかし、AMラジオで、100ｍものアンテナを付けるわけにはいきませんから、ラジオ内に波長に相当する長さのものがぐるぐる巻きにされています。特定省電力トランシーバー（免許不要）は、400Mhz帯を使います。波長は、75cmほどです。ちなみに携帯の波長は20cmほどです。そのため、アンテナが短くて便利です。

3) 電磁波の貫通等

電磁波は波長が短くなると、物体を貫通します。例えば、X線は、物を貫通して、中にある物を写すことができます。一番低い、音波になると、コンクリートで覆われた部屋の中に閉じ込められれば、大声を出しても波長が長すぎて、コンクリートを貫通することができません（0.01ミリのコンクリートなら別ですが、そんなコンクリートはないでしょう）。
では、トランシーバーや携帯はどうなのか。電波は、電気を通すもの（導体）を原則として貫通することはできません。ですから、四方を鉄で囲まれた部屋の中からトランシーバーや携帯を使っても、外部と通信はできません。しかし、電波はコンクリートや、プラスチック、木などでできている物体は貫通します。

ここで、質問者様の疑問が出てくるわけです。

>もし厚い壁などに閉じ込められたときに、携帯電話では、外に電波が届き
>ません。この状況は、トランシーバーでも同じでしょうか。

多分、コンクリートの部屋のことを想定されているのだと思います。そのコンクリートの部屋を二つに分類して考えてみましょう。

A) 四方がコンクリート「のみ」の場合
B) 四方とも普通のコンクリートである場合

A) の場合、電波はコンクリートを貫通します。従って、トランシーバーでも外部と連絡は取れます。ただし、電波出力が、1ミリワット級の簡易トランシーバーでは、電波が弱すぎて、コンクリートの厚さによっては、あまり飛ばない可能性はあります。しかし、こんなコンクリートが存在しますか？足で蹴っても、部屋はすぐに壊れるでしょう。なぜなら、鉄筋が入っていないためです。

B) の場合、これが微妙になります。コンクリートは、鉄筋が入っています。耐震対策のために、かなり細かく張り巡らされており、「鉄格子」の中にいるようなものです。マンション内で、携帯がつながりにくくなることがあるのはこのためです。

特定省電力トランシーバーの場合はどうか。あるメーカーの特定省電力トランシーバー(3万円程度の高級機）の出力と通信距離を、メーカサイトから拾ってみました。

■出力：10mW
■通信距離：約100～500ｍ（条件により異なります）

たったの、10mWです。障害物が一切ない直線で、500メートルでしょう。たとえ、電波を通すものであっても、障害になり思うように電波が届きません。無線LANが同じ例です。

出力が弱く、波長が鉄筋の隙間より長い場合、電波が思うように外に出て行きません。また、波長が短いと、電波が直進するために、反射などによって「回り込み」をしないため、思うように相手に電波が届きません。かつて、携帯が800Mhz帯の周波数を使っているときには、ビルの中でも話しやすかった理由は、波長が幾分長く、回り込みがあって基地局まで電波が届いたからです。
ところが、第三世代の携帯は、周波数帯が高いため、ビルの鉄筋コンクリートを貫通しづらく、回り込みも難しいため、基地局まで思うように届きません。「新しい携帯を買ったら、ビルの中でつながりにくくなった」という現象が以前はよくありました。しかし、現在では、各キャリアがビル内に小型のアンテナを付けたり、基地局を増やすなどして、つながりやすくなっています。しかし、人があまりたくさん集まらないビルの中に、アンテナを付けたり、付近に基地局を更に増やすことは費用対効果が低いため、今でも電波が届きにくい状態の場合もあります。下記リンクをご参照ください。

結局、高級な特定省電力トランシーバーであっても、出力が小さく、コンクリート内の鉄筋が多いと、外部に電波が漏れないことになります。ご質問が、「厚い壁などに閉じ込められたときに」という条件ですから、四方が鉄筋コンクリートに囲まれていることを想定されておられると思います。ですから、条件から考えると、「難しい」と言わざるを得ません。

長々書きましたが、全てを理解できれば、質問者さんの疑問は晴れると思います。ご参考にしてください。誤字等はお許しください。

お礼

わざわざ長文で説明ありがとうございました。
わかりやすくてとても参考になりました。
また何かあればよろしくおねがいします。

回答No.3

mk48a

厚い壁が何なのかわからないので一般的な話になりますが、電波を通さないほどの厚みであるというのであれば、携帯電話もトランシーバーも通話できないのは同じです。

ですが、携帯電話で通話できない状況でもトランシーバーで通話できることもあります。
携帯電話は出力が決まっており、携帯電話の基地局と通信する必要があるのに対して、トランシーバーは端末間の通信になり出力もいろいろあります。持っている免許によって送信できる電波の出力は異なりますが、携帯電話よりも高い出力で送信することができるので、通信できる可能性はあります。ですが、免許のいらない特定省電力トランシーバーの場合は非常に出力が低いので、携帯電話で通話できない場合はまず無理と考えておいた方が良いでしょう。

まとめると、電波に関しては携帯もトランシーバーも同じ。通信できるかどうかは壁の厚さと材質とトランシーバーの出力による。
というところでしょうか。

お礼

とても参考になりました。ありがとうございました。

回答No.2

doi3desu

私はアマチュア無線を以前はやっていたので（今は、マンションでアンテナをあげられないので休止中）、分かるのですが、相当厚い壁でもトランシーバーは簡単に突き抜けますよ。アマチュア無線用のトランシーバーは機種によっても違いますが、3Wから5W程度まで出力をあげられます。1Wに下げることもできますが。

ドコモのFOMAで、0.25W程度、キャリアによっては、0,01Wなどもあります。アマチュア無線のトランシーバーが最低の1Wだとしても、4倍の送信力（0.01Wと比較すると、100倍）。3Wなら12倍。5Wなら20倍の送信力があります。また、携帯の周波数は非常に高い周波数なので、電話が直線で飛び、迂回してくれたりしませんが、アマチュア無線の場合は、周波数が、携帯に比べると非常に低いので、電波があちことを迂回しながら飛ぶので、遠くまで飛びます。雲泥の差があります。

ちなみに、アマチュア無線は国家試験に合格して、免許がなければ使うことが許されていません。無免許で操作すると、電波法で逮捕されますので、ご注意を。

ただし、無免許で試用することのできるトランシーバーが売っています。これは出力が小さいので、携帯と変わらないかもしれません。

お礼

突き抜けるというのは、性格には隙間を見つけてそこを通るということなのでしょうか？
よければ返答おねがいします。

回答No.1

notnot

周波数が違うと届く可能性があります。金属の厚い壁で隙間が全くないと無理。
隙間があるなら、27MHz帯の市民無線トランシーバーだと、携帯電話で駄目でも届く可能性はあると思います。周波数が低いと回り込むので。

お礼

参考になりました。ありがとうございます。