電気工学および電子技術ジャーナル

アンテナと伝播

アンテナまたはアンテナは、電力を電波に、またはその逆に変換する電気装置です。通常、無線送信機または無線受信機とともに使用されます。送信時には、無線送信機からアンテナ端子に高周波で振動する電流（高周波交流（AC））が供給され、アンテナはその電流のエネルギーを電磁波（電波）として放射します。受信時には、アンテナは電磁波の電力の一部を遮断して、その端子に微小な電圧を生成し、この電圧が受信機に印加されて増幅されます。アンテナは、無線を使用するすべての機器に不可欠なコンポーネントです。これらは、ラジオ放送、テレビ放送、双方向ラジオ、通信受信機、レーダー、携帯電話、衛星通信などのシステムのほか、ガレージドアオープナー、ワイヤレスマイク、Bluetooth 対応デバイス、ワイヤレスなどの他のデバイスでも使用されます。コンピュータネットワーク、ベビーモニター、商品のRFIDタグなど。アンテナは、すべての水平方向に均等に電波を送受信するように (全方向性アンテナ)、または特定の方向に優先的に電波を送受信するように (指向性アンテナまたは高利得アンテナ) 設計できます。後者の場合、アンテナには、送信機または受信機に電気的に接続されていない追加の要素または表面（無給電要素、放物面反射板、またはホーンなど）も含まれる場合があり、これらは電波をビームまたはその他の所望の放射パターンに向ける役割を果たします。電波伝播とは、電波が地球上のある地点から別の地点、または大気中のさまざまな部分に送信または伝播されるときの電波の挙動です。電磁放射の一種である電波は、光波と同様に、反射、屈折、回折、吸収、偏光、散乱などの現象の影響を受けます。異なる周波数の電波は異なる方法で伝播します。超低周波 (ELF) および超低周波では、波長は地表と電離層の D 層の間の距離よりもはるかに長いため、電磁波はこの領域を導波管として伝播する可能性があります。実際、20 kHz 未満の周波数では、波は水平磁場と垂直電場を持つ単一導波路モードとして伝播します。電波と大気のイオン化領域との相互作用により、自由空間よりも電波伝播の予測と分析がより複雑になります。電離層の電波伝播は宇宙天気と強い関係があります。太陽フレアに伴う X 線が電離層 D 領域をイオン化すると、突然の電離層擾乱または短波フェードアウトが観察されます。その領域でのイオン化が強化されると、その領域を通過する無線信号の吸収が増加します。最も強い太陽 X 線フレアの間、太陽光に照らされた半球の電離層を伝播するほぼすべての無線信号が完全に吸収される可能性があります。これらの太陽フレアは、HF 無線伝播を妨害し、GPS の精度に影響を与える可能性があります。マイクロ波、マイクロ波無線中継器、導波管を含む分類。