Max爺のひとり言

のこり少ない日々の記録
~でもまあ いろんなことをやってきたなあ~

電波ってなあに?

2020年12月03日 | アマチュア無線

4エレメントループアンテナを作った。 

これだ

電波を受ける要素を4つ取り付けてあるので4エレメントという。 正式には、4要素の八木・宇田ループアンテナという。 TV用のアンテナは多要素の八木・宇田アンテナである。

受信実験をしていて、ふと思った。 いろんな声が聞こえてくる、という事実は、いろんな電波がいつも飛んでいる、ということだよね。 こんなに電波ってものが空中を飛んでいるってことは、ワシら人間の体は、常にいろんな波長の電波にさらされているということだ。 体の中を電波が通り抜けているのか、体が電波を吸収しちまっているのか、分からないが、とにかく、常に電波にさらされているわけだ。 電波の中で生活をしているといっても過言ではないと思う。 電波が体に与える影響ってのも研究されているらしい。 いまのところ電波を浴びていてもなんともないけれど・・・ね。

むかし子供だった頃、ゲルマニウム鉱石ラジオってのを作ったことがある。 このラジオは、ゲルマニウムダイオードとコイルを使うだけで、空中を飛んでいるラジオ局の電波をとらえて、イヤホンで聞くことができるのだ。 つまり、電池も電気も使わずに、電波の力だけでイヤホンを鳴らすだけの電気を作れる、ということに他ならない。

音波っちうのは音の波で、空気を振動させることで伝搬する。 こちらは空気が媒体として必要だ。 イヤホンは電波から作った微弱な電気の力で磁石のついた薄い板を振動させることで音を出す。 電波から電気を作ることができる、ってのは改めて考えると、驚きだわね。 物理ってのは、ほんとにおもしろいね。

宇宙で太陽エネルギー(太陽光発電)で作った電気をマイクロ波という電波にして地球上に送りとどけ、これを地球上で受信して電気として利用する、という構想があるそうだ。 すごいね。

電波っちうのは電圧・電流の波、つまり、交流の電気を空中に発射することで伝搬する。 空気中ということではなく、空中に、である。 空気のない宇宙でも電波は伝搬する。 

電波には、振幅(電圧)、周期(波長)、強度(電力)によってさまざまな電波があるわけだ。 長波(LF)、中波(MF)、短波(HF)、超短波(VHF)、極超短波(UHF)、ウルトラ波、超ウルトラ波、マイクロ波、ミリ波、サブミリ波、などなどである。

詳しくはここをクリック

電波の伝搬速度は光の伝搬速度と同じなのだそうだ。 1秒間に地球を7周り半、進むって覚えたよね、(30万Km/sec)。  

300万MHZ以下の電磁波を電波というのだそうだ。 一方、光も電磁波の一種で、可視光線、赤外線、紫外線、X線、ガンマー線、などの放射線までを含む。

電波っちうのは周波数の半分(1/2λ)とか4分の1(1/4λ)とか、の長さの導電体からしか空中には発射できない、そうなのだ。 波長と同じ長さの導電体からは空中に発射できないらしい。 1/2λダイポールアンテナとか、1/4λグランドプレーンアンテナとかいうものはこれと関係があるみたいだね。

(出展:Tech Web IoT

そして電波というのは、電磁波とも言われる。 電磁波ってのは電気と磁気が一体となった波。 

電流が流れると、フレミングの法則っちうのが働いて、電流の流れる方向に向かって右回りの磁界が生じる、らしい(見たことないので)。そうすると、交流の電流を発射していることから、電流の強弱の周期にあわせて、磁界も強弱・反転したりするわけだ。 

だから、電波は縦に電流の強弱周期、水平に磁気の強弱周期が発生して、これが一定方向(指向性)、あるいは、全方向(無指向性)、に向かって進んでいくように図示される。 どこに向かって飛ばすのかは、使うアンテナの種類によって異なるわけだ。 

そしてこの、電流の波成分を電界、磁気の波成分を磁界、という。


(出展:Tech Web IoT

一概にアンテナといっても、電界をとらえるためのものや磁界をとらえるためのものがあるのだそうだ。 両方をとらえるためのものもあるのかも・・・電解・磁界、どちらかをとらえれば、他はフレミングの法則によって、補足的に生成することができるはずだ。

今回ワシが作った4エレメントループアンテナは、磁界をとらえるためのものらしい。 磁界をとらえるアンテナは垂直偏波といってアンテナ自体を縦に向けてとらえることになっている。 だから給電部を縦にして電波を受け渡しする。

こんな電波の性質の一部や全部を利用して、様々なアンテナが考案されているのだ。 ひとつづつ作っては使い勝手を試してみるのは、残り少ない時間を埋めるには十分な楽しみである。

まずは4エレループアンテナをつないで430MHZ帯でハンディー機に寿限無をつないでF2A・F3Eで交信しながら江戸川土手を徘徊する、ってのがまずの楽しみなのである。

先は長いぞ・・・局免許・・・早く来~い!

 

電波をもっと分かりやすく、かつ、科学的に説明している動画をみつけました;

ここです!

 

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