等方性アンテナの相対利得（真数）について

質問

こんにちは
下記A-3の問題のCの答えは、0.61です。
絶対利得は、等方性アンテナを基準に用いた利得。相対利得は、半波長ダイポールアンテナを基準に用いた利得。は理解しているのですが、この問題のように真数まで登場する場合、どのように頭の中を整理して覚えれば良いでしょうか？

配列指向係数の意味についてもご教示願います。

http://www.khz-net.com/kema/003radio/01licence/1rikugi/1rikugi-22-01-kougaku-b.pdf#search='アレーファクタ、配列指向係数'

回答No.2

ycuhakecha · ベストアンサー

>個人的にはλ/２ダイポールアンテナ１つだけを基準にすべきだと
>思うのですが、そのようなことを言っても無駄なので２つを覚えるようにします。

電界強度の計算には、完全無指向性アンテナの方が便利です。
例えば、実用的に重要なフリスの伝達公式などは、
完全無指向性アンテナの電界強度から導かれているので、
完全無指向性アンテナを基準にしているほうが便利です。

一方、λ/２アンテナは、我々が手にできる基本的なアンテナなので、
人の感覚的という意味で、基準にしやすいですね。

基準をどちらかひとつの決めてくれればよかったと思いますね。
でないと、毎回、基準は何？と気にしなくてはいけないですから。

>開口面周辺部の照射レベルを低くするとなぜサイドローブは軽減されるのでし
ょうか？

パラボラアンテナは、とても指向性の鋭いアンテナです。
パラボラアンテナの開口面を完全な放物面に加工でき、
送信部を放物面の焦点に設置できれば、
開口面の形のまま、電波は飛んでいきます。
ただし、これは理想的な状態で、
実際には、加工精度の低さなどから、
開口面の形から広がります。
そして、遠くほど、どんどん広がっていくわけです。

開口面周辺部の照射レベルが高いということは、
そういう状態です。
そのため、サイドロープが出るわけです。

お礼

ご丁寧な回答有難うございます。
ご教示頂いた回答は印刷してノートに貼り付けて忘れる度に読み返すように致します。

回答No.1

ycuhakecha

利得係数は、
同じ電力を送り込んだときに、
基準になるアンテナの何倍の電力を相手に送れるかです。
これを利得係数と言います。

このとき、基準とするアンテナは、
四方八方に一様な電力を放射できる完全無指向性アンテナか、
λ/２ダイポールアンテナを使う場合が多いです。
四方八方に一様な電力を放射できる完全無指向性アンテナは実在しませんが、
計算するときに便利なので基準になっています。

この両アンテナは基準としてよく使われるので、
両アンテナが相互に何倍利得が違うかを知っておくことは重要です。
完全無指向性アンテナより、λ/２ダイポールアンテナは１.６４倍大きいです。
この「倍」を真数表現と言います。
デシベル表現だと、１０log１.６４＝２.１５ｄBです。
これは重要なので覚えておきましょう。

ちなみに、上記説明から、
完全無指向性アンテナを基準とした場合に１０倍の利得を持つあるアンテナは、
λ/２ダイポールアンテナを基準にすると６.１倍の利得となります。
１.６４で割ればよいわけですね。

配列指向係数とは、
送信アンテナを複数並べたとき、１本のアンテナに比べて
どれだけ相手に電波を強く届けられるかを示しています。
複数の送信アンテナの位置関係で、強めあうときもあれば弱めあるときもあります。
例えば、相手に向かう直線上に送信アンテナをλ/２ずらして配置すると、
二つのアンテナから相手に届く位相が反転しているので弱めあいますし、
λずらして配置すると、同相になるので強めあいます。
また、相手に向かって横並びに配置すると、
両アンテナの垂直２等分線上では、両アンテナからの距離が等しいので、
相手までの位相が揃って強めあいます。

補足

お世話になります。ご回答ありがとうございます。
＞この両アンテナは基準としてよく使われるので、
＞両アンテナが相互に何倍利得が違うかを知っておくことは重要です。
了解致しました。個人的にはλ/２ダイポールアンテナ１つだけを基準にすべきだと
思うのですが、そのようなことを言っても無駄なので２つを覚えるようにします。
＞完全無指向性アンテナを基準とした場合に１０倍の利得を持つあるアンテナは、
＞λ/２ダイポールアンテナを基準にすると６.１倍の利得となります。
＞１.６４で割ればよいわけですね。
よくわかりました。

＞例えば、相手に向かう直線上に送信アンテナをλ/２ずらして配置すると、
＞二つのアンテナから相手に届く位相が反転しているので弱めあいますし、
＞λずらして配置すると、同相になるので強めあいます。
よくわかりました。覚えるようにします。

すいませんが、A-5の問題についても教えてください。
５開口面周辺部の照射レベルを低くするとなぜサイドローブは軽減されるのでしょうか？
http://www.khz-net.com/kema/003radio/01licence/1rikugi/1rikugi-22-01-kougaku-b.pdf#search='