アンテナ

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

アンテナ(antenna:昆虫などの触角の意、aerial:空中線とも)は、高周波エネルギー電波電磁波)として空間に放射(送信)、あるいは逆に空間の電波(電磁波)を高周波エネルギーへ相互に変換(受信)する装置のことである。

目次

[編集] アンテナの種類

電波の周波数や用途により、大きさも形状も異なる。

[編集] 形状による分類

[編集] 線状アンテナ

VHF/UHFテレビ受信用八木・宇田アンテナ
(注)写真のVHFアンテナは反射器が1素子欠損してしまっている
接地型垂直ロングワイヤーアンテナ(NHK甲府の中波送信所

[編集] 平面アンテナ

[編集] 立体アンテナ

パラボラアンテナ
地上波用のパラボラアンテナ

[編集] 進行波アンテナ

[編集] EHアンテナ

[編集] 磁界アンテナ

[編集] 誘電体アンテナ

[編集] その他

[編集] 給電方式

アンテナと給電線とを接続する点を給電点という。給電点の電流と電圧の関係により、次のように分類できる。

電流給電
給電点において電流が最大で電圧が最小となる給電方式。例) 1/2波長ダイポール・アンテナ
電圧給電
給電点において電圧が最大で電流が最小となる給電方式。例) 1波長ダイポール・アンテナ

[編集] 接地

接地(アース)を必要とするアンテナでは、大地に直接接続して接地するのが基本である。ただし、この場合アンテナの地上高は0mになる。地上高を高くするために、大地の代わりに波長に対して十分長い導線を四方八方に複数、水平に張ることで、電気的に接地型アンテナと同じにできる。この導線をラジアルと言う。ラジアルは1/4波長まで短くできるが、その場合は指向性が上向きになる。また、ラジアルの本数が1本の場合は、もはや接地アンテナとは言えない。砂地や岩の多い大地では十分に接地抵抗を低くできない。そこで大地に平行に導線を展張することがある。これをカウンターポイズ (counterpoise) と言い、大地との間にコンデンサを形成させることで、高周波的に接地と同じ効果を狙ったものである。

[編集] 利得

指向性を持つアンテナにおいては、放射が最大となる放射角におけるエネルギーの強さをアンテナの利得(ゲイン)としてデシベル(dB)で表す。表記には2通りあり、半波長ダイポールアンテナを基準とするdBまたはdBd表記と、全ての方向に均等に電波を放射する仮想的な等方向性(アイソトロピック)アンテナを基準とするdBi表記がある。dBi表記はdBd表記より2.14dB大きな値となるため、利得の比較には注意が必要である。

[編集] 指向性

電波の放射方向と放射強度との関係を指向性という。指向性は放射角と放射強度の関係をレーダーチャートにした図で表される。ダイポールアンテナは2つの円を並べた『8の字特性』、ブラウンアンテナ(垂直面内)は2つの半円を並べた特性となる。ブラウンアンテナ(水平面内)のように特定の面では360°均等に電波が放射される無指向性のアンテナもある。

利得の大きなアンテナほど指向性は鋭く、特定の方向へ強く電波を放射する。指向性は高周波電流を電波に変換する場合(送信)とも、電波を高周波電流に変換する場合(受信)でも同じ特性となる。八木・宇田アンテナなど鋭い指向性を持つアンテナでは、放射が最大となる方向(メインローブ)と逆方向の利得(F/B比)や、それに直交する方向(サイドローブ)の利得(F/S比)も性能を示す重要な指標である。

[編集] 関連項目

ウィキメディア・コモンズ

[編集] 外部リンク