2012年09月22日

電波伝搬

たまに電波に関する記事を書くけど、別に学者でも
先生でもないので、あんまり偉そうに書けないので
すが、一応専門家ではあるのと、書くと自分でも色々
考えたり頭を整理できるので、そういう意味でも自分
の思考の為に書いているといっても過言でないのです。


ということで、フレンネルゾーンについて。
電波伝搬理論の重要事項で、回線設計(電波をどういう風に
飛ばして、どういう風に受けるとるか?)に必須の理論です。

では、このゾーンは、どんなゾーンかと言いますと。
ある送信点Aから受信点Bに対して電波が送られると
します。

A――――――――――→B

この時、AとBを結ぶ線が一番基本的な「直接波」と呼ばれる
電波の通り道に当たります。
このほかにも「反射波」という電波の通り道もありますが
今回はその話ではないので、いずれそのうち。

この直接波というのは送受信点を直線で結んだ線上をビーム
のように(レーザーのように)飛んで行く、というように
想像されがちですが、それは間違いで(間違いではないか)
ある空間の中を、ゆらゆらと飛んで行く。というほうが正確
なのです。
その空間をフレンネルゾーンといいます。

フレンネルゾーンはAとBの間の直線で結んだ線を中心として
それをとりまくような「円錐形」をとります。
ABそれぞれの点を頂点にして、直線の中心で幅が最大に
なります。
※文字で書きずらい。
円錐ですので、中心線からの半径がその空間の幅を決定します。
さらに、円錐形ですので地点によって半径は変化します。

この空間全体を電波が占有しながら飛んで行くのだから
この空間の一部にでも障害物があれば、影響を受けて減衰する
ということです。
この影響の度合いは、以下の4つに分類できます
@直線上より下である空間内
A直線上
B直線上より上である空間内
C直線上より上であり、空間を全て占有(以上)
@⇒Cの順に減衰は大きくなります。

このフレネルゾーンの幅(半径)はAB点からの距離により変化
して円錐形をとることは書きましたが、そもそもそれを決定
するのは「AB地点間距離と波長」です。
特に波長はその大きな要素であり、電波の回折という話にも繋がる
重要な要素なのです。
波長が長くなれば(周波数が低くなれば)なるほど、半径は
大きくなります。つまり波長が長いということは、電波の空間占有率は
大きくなり、@の分類で、低い山や建物もその伝搬に影響をおよぼす
可能性が高くなる、ということになります。
しかし、逆にいえばABに対するゾーン半径も大きくなるので
直線上もしくはそれ以上に障害物があっても、比較的小さな減衰で
受信点に電波が届くということです。
見通せない場所にも電波がまわりこむ、これが電波の回折です。
携帯電話で話題になっている「プラチナバンド」がつながりやすい
のは周波数が比較的低いことにより、電波が回り込みやすい、という
ことが要因の一つなのです。

マイクロ周波数を使用する固定間通信などは、周波数が高いため
フレネル半径が小さく、回り込みはほとんどありません。
直線上から少しでも障害物がはみ出ると、大きな減衰になるため、設計を
行う場合は、フレネル半径をみこんだクリアランスの確保が必要です。
ただ、半径が小さいので障害物に対するクリアランス確保は比較的
容易と言えます。そういう理由から、固定通信にはマイクロ波(周波数
が高い)が使用されるともいえます。


以上が、電波伝搬理論の基礎。フレネルゾーンと電波の回折でした。
つかれた
posted by 空条錠太郎 at 19:52| Comment(0) | TrackBack(0) | 資格 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする

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