電波伝搬

見通し距離の求め方

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仮に二つの無線局同士で電波をやり取りしたい場合、この二つの間にビルや山(=障害物)が無いことは必須条件です。

なので新しく相手局を建てる時は、あらかじめ片方の無線局から相手局の候補地(の方向)を見て、障害物が無いかを確認するわけです。

障害物が全く無い場合を「見通せる」と表現したりします。

タイトルにもある見通し距離とは、ある無線局から見通せる場合の、相手局まで電波が進む距離です。
言葉だけだとわかり辛いので図にしてみました。

AとBはどちらも無線局で、これらの間には障害物が何も無い状態です。

特にマイクロ波を使う無線局を建てる場合、絶対に見通せる必要があります。

マイクロ波は直進性が高いので、間に山などがあっては話にならないからです。

一陸特の試験においても、この見通し距離を求める問題が登場しますが、ほとんどは公式を使って解く計算問題です。

<見通し距離を求める式>

二つのアンテナの地上高をそれぞれ\(h_1\small[m]\)、\(h_2\small[m]\)とすると、このアンテナ間の見通し距離\(d\small[km]\)は、

●等価地球半径係数を1とした場合
  \(d≒3.57(\sqrt{h_1}+\sqrt{h_2})\)・・・・(1)

●等価地球半径係数を\(\large\frac{4}{3}\)とした場合
  \(d≒4.12(\sqrt{h_1}+\sqrt{h_2})\)・・・・(2)

で表される。

等価地球半径係数という訳のわからない言葉が出てきましたが、とりあえず今は無視して大丈夫です。

実際の問題は、例えばこんな形で出てきます。

(問)

送信アンテナの地上高を196[m]、受信アンテナの地上高を4[m]とする。
この時、送受信アンテナ間の電波の見通し距離はおよそいくらか。

ただし、大地は球面とし、標準大気における電波の屈折を考慮するものとする。

最後のただし書きがいやらしいですよね(笑)。

何かひっかけがあるのではと思ってしまいますが、このように書いてある場合は、上記の(2)式(等価地球半径係数を\(\large\frac{4}{3}\)とした場合)の方を使います。

そのまま値を代入すると、

\(d≒4.12\times(\sqrt{196}+\sqrt{4})\)
  \(=4.12\times(14+2)\)
  \(=4.12\times16\)
  \(=\)\(65.92\small[km]\)

このようにして見通し距離が求められます。

一陸特の取得に重きを置いた話になって恐縮ですが、「等価地球半径係数を\(\large\frac{4}{3}\)とする」とか「標準大気における電波の屈折を考慮する」といった言葉が書いてある場合は、(2)式が関係していると思ってください。

なおアンテナ地上高は、電卓が使えない分、計算しやすい数値が与えられているので、式さえ覚えていれば大丈夫です。

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さて、先程スルーした等価地球半径係数ですが、これは見通し距離をスムーズに求めるために導入されたものになります。

等価地球半径と見通し距離の関係で紹介しています。

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