飛び交う電波

質問

世の中いろいろな電波が使われてますよね。
TVやラジオ、その他通信は電波がないと成り立ちません。
そこでちょっと疑問なのですが、
これだけいろいろな周波数の電波が飛び交っているのに
波同士が干渉するということはないのでしょうか？
ラジオの音やテレビの画像が
クリアに届くのが不思議で不思議で(＾＾;
あと、電波が発信されてから受信するまでというのは
直線的な電波がピンポイントに受信機に向かって行く訳じゃないですよね。
送信機から円状に広がっていく波（池に小石を落とした時のような感じ）を受信機が拾うという形になるのでしょうか。
高校物理程度の知識しか持っていないのですが
どなたかご解答よろしくお願いします。

回答No.5

noname#11476 · ベストアンサー

>質問後半の電波の伝わり方に関してどなたかご回答頂けませんでしょうか。
電波源からどのように電波が広がるのかというのは、実はアンテナの種類によりことなります。
一番簡単なのは、一本の棒が垂直にたっている形のアンテナです。このアンテナの場合は指向性がないので、３６０度全方向に広がります。つまりご質問者が書いた伝播方法に一番近い形です。

横に線を張る形式のアンテナになると、アンテナ線に対して垂直方向が一番強くてアンテナ線に平行な方向にはほとんど伝播しません。
更によくテレビで使われている八木アンテナになると指向性はかなり鋭くなり、一番指向性のよいのはパラボラアンテナです。
平たく言うと、３６０度全方向に電波を飛ばす必要が無い時には、他の方向の成分を抑制してやるということです。
ただ基本的にその場合でもだんだん広がっていくのは同じです。

指向性がある波で身近なものは音声ですね。人の声なども後ろを向いている人の声は聞きにくいし、遠くまで声を出すときにはメガホンを使って指向性をあげるのと同じような話です。

>それをまた１個１個の携帯端末に対して割り当ててるという事でしょうか？
そうです。ただ本当に全部の携帯に完全に一つ割り当てるには電波が足りませんので、初めから割り振るのではなく、会話しているときには特定の電波を割り当てていますが（ただしこれも時間的に他の携帯とシェアしたりします）、待機中は皆で電波を共同利用するような複雑な仕組みになっています。

では。

お礼

度々すいません。
全ての電波が同じ様な伝播をする訳ではないんですか、ようやく謎が解けました(^^;
衛星放送用のパラボラアンテナがみんな同じ向きなのは指向性のためだったんですね。
最近は殆どの人が携帯電話を持つ様になって
電波をやりくりする携帯会社も大変ですね(@_@)
待機中と通話中で電波の使い方が違うと言うのも初耳でした。もう少し自分で調べてみようと思います。
御回答有り難うございました。

回答No.4

tosiki

これはチューナーがポイントです。
飛び交う電波のある周波数のみ受信するのです。

同調回路の図面は分かると思いますが、
これは、フィルター回路と同じ原理です。
フィルター回路には、
バンドパスフィルター（その周波数のみ通過させる）
ローパスフィルター（ある周波数以下のみ通過させる）などがあります。逆に流さなくも出来ます。

これが思ったより高性能で混信しないんです。＾＾；

この原理を使った測定器の選択レベル計と言う物は、１KHZのみの電流信号だけを通過させる事が可能です。

さらに高周波増幅回路の増幅器のアンプですが、
中波域の増幅が出来るICとVHF帯の増幅が出来るIC
は違います。（高調波ICは高いです）
このアンプだけでも他のバンドはシャットアウトされますね。＾＾

（ほとんどの帯域を増幅可能な広帯域アンプもあります）

理論的にはアンテナは波と同じ長さで最も良く受信されます。半分とか、１／４の長さもいいそうです。

１CHを受信しているチューナーですが、逆に発信すればもちろん１CHの電波が発信可能だそうです。

お礼

フィルター回路について、ローパスフィルターや高周波フィルターは知っていたのですが
特定の周波数のみ通過させる物の存在は初めて知りました。自分が不勉強なだけなんですけども(-_-;
たしかにそれだけあれば混信は避けられそうですね。
受信も発信もとにかく周波数で区別する事が大切なんですね。
ご回答有り難うございました。

回答No.3

noname#11476

まず、面白い性質として波というのは互いに相手の進行方向を妨げるようなことをしたり、相手の波を変質させるようなことはしません。これは電波に限らずどんな波でもそうなのです。

ただ、ある地点で波を受ける場合、複数の波がその地点に到達すると、それらを合成した波を観測することになりますので、混信が起こります。そこで、特定の波長の波だけを取り出すということを行います。
ラジオで周波数を合わせる作業ですね。

もし同一の周波数の複数の波が来ると上記のように一つだけ取り出すことは出来ませんから、混信が起きます。そこで国が電波を管理し、電波を発信する人たちに周波数を割り振るということをしています。
携帯電話もですから使用する電波については電話会社が割り当てをもらっているということです。

携帯電話の場合は数も多いため、更に時間的に振り分けるということも行っています。

では。

お礼

ご回答有り難うございます。
数え切れない程の合成波が空気中を飛んでいるのかと思うとちょっと怖いですね(^^;
しかもその中から特定の周波数の波だけを取り出せるなんて便利ですね、波って・・・
携帯電話は電話会社が割り当てを貰っているという事ですが
それをまた１個１個の携帯端末に対して割り当ててるという事でしょうか？
よろしければ時間的に振り分けるという事も含めて補足をして頂けると幸いです。

補足

皆様ご回答有り難うございます。
干渉について、またチューニングについてなどはよく分かったのですが
質問後半の電波の伝わり方に関してどなたかご回答頂けませんでしょうか。
もし円状に広がるという話が合っているのなら「合ってるよ」と一言いただければ十分ですので(^^;
申し訳ありませんが宜しくお願い致します。

回答No.2

chie65536

電波も波の性質を持っていますから、波同士が重なったり干渉したりします。

しかし、２つ以上の波が重なっても、２つの波の周波数が違えば、重なった状態から１つの波だけ取り出す事が出来るのです。

この「１つの波だけ取り出す」のを「検波」とか「同調」とか「チューニング」とか言います。テレビやラジオのチャンネル合わせの部分を「チューナー」と言いますが、これは「チューニングする物」の事です。

なお、同じ周波数の波が重なってしまうと、１つだけ取り出す事は出来なくなります。これを「混信」などと言います。

その為、隣接した放送局では、隣の放送局と周波数が重ならないように周波数を割り当てています。

同じ周波数が重なってしまう例としては、テレビの「ゴースト」と言うのがあります。これは、１ヶ所から出た電波が受信する場所に届くまでに、直接届く波と、何かに反射して遅れて届く波の二つが重なって発生します。

また、別な形での「混信」の例では、違法な大出力無線機からの混信と言うのも起きます。本来、送信機からは選択した周波数の電波だけが出る筈なのですが、送信出力を大きくすると、送信している周波数の整数倍の周波数の電波が漏れてしまいます。この、漏れた電波の周波数がテレビやラジオの周波数と一致していまうと、テレビやラジオに混信が起きてしまいます。（漏れた電波の出力は、ごく弱い物なので、発信源のすぐ近くでしか混信しません）

お礼

いわゆる「重ね合わせの原理」の逆をやるのがチューニングという訳ですね、初めて知りました(^^;
テレビのゴーストはよく見る現象ですが、ある意味混信しているという事だったのですね。（・・・ですよね？違ったら申し訳ないです）
周波数割り当ては相当な数を割り当てしなければならなさそうだし大変そうですね、、携帯電話とかも１個１個割り当てられてるんでしょうか(@_@)
大出力無線機についても興味深いお話を有り難うございました。

回答No.1

noname#25358

どんな機械の電波がどの周波数帯を使用するのかは、かなり厳密に決められています。
　たとえばテレビの周波数帯が１００Ｈｚ～２００Ｈｚだったと仮定すると、日本中のテレビはこの周波数帯の電波しか使用しません。
　テレビ局はこれ以外の周波数の電波を出すことは絶対にないし、受像機はこれ以外の周波数の電波を拾ったりしてはいけません（拾う意味がないから）。

　お考えのとおり、電磁波という奴はかなり底の浅い資源であり、上手に割り振って上手に使わないと、簡単に底をついてしまうんです。

お礼

ご回答有り難うございます。
やはり周波数が色々な電波を分けておく鍵になるんですね。