無線工学Ｂの問題について

質問

• 無線工学Ｂの問題について質問があります。主な内容は以下の通りです。１、P２１の問１について、円偏波の定義について疑問があります。２、Ｐ３３の問１４について、放射効率とアンテナの放射抵抗の関係について疑問があります。３、Ｐ３７の問２２について、送信用と受信用のアンテナ上の電流分布の違いについて疑問があります。４、Ｐ３８の問２３について、式（３）のアの値の理由について疑問があります。
• 無線工学Ｂの問題について質問があります。具体的には、P２１の問１について円偏波の定義について疑問があります。また、Ｐ３３の問１４について放射効率とアンテナの放射抵抗の関係について疑問があります。さらに、Ｐ３７の問２２について送信用と受信用のアンテナ上の電流分布の違いについて疑問があります。最後に、Ｐ３８の問２３について式（３）のアの値の理由について疑問があります。
• 無線工学Ｂの問題について質問があります。具体的には、P２１の問１について円偏波の定義について疑問があります。また、Ｐ３３の問１４について放射効率とアンテナの放射抵抗の関係について疑問があります。さらに、Ｐ３７の問２２について送信用と受信用のアンテナ上の電流分布の違いについて疑問があります。最後に、Ｐ３８の問２３について式（３）のアの値の理由について疑問があります。

回答No.2

ycuhakecha

１．ひとつのダイポールアンテナから
放射される電界の方向は、
質問者も理解している通り一方向です。
そこにもうひとつのダイポールアンテナを
９０度異なった配置にして電波を放射させると
先のダイポールアンテナと90度方向が異なった
電界が放射されることなりますね。
よって、当然二つあるわけです。
これら二つの電界には、
それぞれ90度方向の異なる磁界がペアになります。

また、円偏波にするには、
ふたつのダイポールアンテナに給電する電流も
90度位相をずらす必要があります。
電流が同相だと、放射される合成電界は、
両アンテナのちょうど間の
45度方向に√2倍になって現れるだけで、回転しません。

２．アンテナの放射抵抗が大きいと、
給電した電力が、アンテナの放射抵抗で失われて、
放射される電波が減るようなイメージを
もっているのではないでしょうか。
アンテナの放射抵抗は、
給電した電力が空間に電波として
放射されることによって生じる電力損失が、
給電部に抵抗として現れるものです。
だから、「放射抵抗」なんですね。
アンテナ銅線の持つ抵抗ではありません。

放射抵抗１０Ωのアンテナでも、
放射抵抗２０Ωのアンテナでも、
給電部から、１０Wを送り込めば、
放射される電力も１０Wです。
もちろん、電力が同じでも抵抗が違うので、
給電した電圧・電流は異なります。
放射効率は、給電した電力のうち、
どれだけが電波になったかですので、
放射抵抗には無関係です。

３．アンテナの損失が大きいほど
送信アンテナと受信アンテナで、電流分布は異なります。
送信アンテナとして使用した場合は、
アンテナの端ほど電流が減衰してしまいますし、
受信アンテナとして使用した場合は、
アンテナの端で生じた電流ほど
給電部に到達するときに、減衰してしまいます。
そのため、電流分布が異なるわけです。

４．φの取り方の違いです。
先の問題は、x軸からの角度ですね。
y軸からの角度だと、
λ/2 COS(90-φ) =λ/2 SIN(φ)　です。

補足

いつもお世話になります。ご回答有難うございます。
＞１．また、円偏波にするには、
＞ふたつのダイポールアンテナに給電する電流も
＞90度位相をずらす必要があります。
了解致しました。

＞２．放射効率は、給電した電力のうち、
＞どれだけが電波になったかですので、
＞放射抵抗には無関係です。
吉川忠久先生著「無線工学Ｂ」のP13には
放射効率η＝放射抵抗／（放射抵抗＋全損失抵抗）
と記載されています。従いまして、放射効率は抵抗に比例
するので、放射抵抗が大きい程、放射効率が高くなるが
正解ではないでしょうか？

＞３．アンテナの損失が大きいほど
＞送信アンテナと受信アンテナで、電流分布は異なります。
吉川忠久先生著「無線工学Ｂ」のP8に半波長ダイポールアンテナの電流分布
が記載されています。受信も送信時も、この山が両端でゼロは変わらないの
でしょうね？山の高さと形状が変わるのでしょうか？

＞４．φの取り方の違いです。
＞λ/2 COS(90-φ) =λ/2 SIN(φ)　です。
了解致しました。後で私も気づきました。