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占有周波数帯幅とは?

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Aさんが、「ご自由にお取りください」と10個のアメを置いていきました。

Bさんがやってきて、7個持って行きました。
残ったアメは3個です。

この状態で、最大あと何人がアメを手に入れられるでしょうか?
1人1個とすると、3人ですね。

Bさんが7個持って行かなければ、もっとたくさんの人がアメを貰えたはずです。

そこでAさんは、「アメは1人1個まで」と決めました。
そうすることで、アメを貰える人数は10人に増えました。


めでたしめでたし・・・・・。

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実は占有周波数帯幅も、これと似たようなものです。

電波は無限にあるわけではありません。
このため、電波の周波数は用途ごとにきっちり決められています。

どの周波数を何に使うかを決める、いわゆる「周波数の割り当て」は、総務省で行っています。



総務省 電波利用ホームページ 我が国の電波の使用状況(詳細)より抜粋

例えば440MHz~470MHzは、主に空港、NTT東西の加入者線災害対策臨時電話、バス、タクシー、鉄道等の業務用無線用として割り当てられています。

ですが、この周波数帯でちゃんと使っていても、1つの無線局が周波数帯の上から下まで自分のものにしてたら、あっという間にその周波数帯は空きがなくなっちゃいますよね。

なので、どこまで占有(自分のものとして所有)して良いか、決める必要があります。
このため、電波法には「占有周波数帯幅」というものが定められているのです。

占有周波数帯幅を視覚的に見てみよう

占有周波数帯幅が関係してくるのは、電波を送信する時です。

無線では、「搬送波」というものに音声などの情報を乗せて送ります。
情報を乗せるために搬送波を変化させることを「変調」と言いますが、変化していない状態(=無変調)の搬送波は、こんな形をしています。


すなわち「周波数が一定」ということです。
この状態を横軸に周波数、縦軸にそのレベル(大きさ)をとったグラフで表すと、次のようになります。


次に、搬送波に変調(周波数変調)をかけてみましょう。
周波数変調とは、信号波(情報が乗っている波)の振幅に応じて、搬送波の周波数を変化させる方式でした。


仮に上のように変調をかけたとします。
一定の周波数ではなく、色々な周波数が混ざった状態です。
この状態を、先程と同じグラフで表してみましょう。


グラフからもわかるように、色々な周波数が混ざっているので、波形は山のように広がった形になります。
そして占有周波数帯幅というのは、下図の矢印で示した範囲を指します。


厳密には、電波法で次のように定められています。

「占有周波数帯幅」とは、その上限の周波数をこえて輻ふく射され、及びその下限の周波数未満において輻ふく射される平均電力がそれぞれ与えられた発射によつて輻ふく射される全平均電力の〇・五パーセントに等しい上限及び下限の周波数帯幅をいう。

要は、「f1以下の周波数領域」に空中線電力全体の0.5%が、「f2以上の周波数領域」にも空中線電力全体の0.5%が含まれるとき、占有周波数帯幅は「f2-f1の値」ということです。


※「f1以下」と「f2以上」はほぼ無限に広がるので、実際に計算で使うのは、ある程度区切りをつけた地点までとなっています。

占有周波数帯幅について何となくイメージできましたでしょうか?
これが定められているおかげで、色々な用途で効率良く電波を使うことができるのです。

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