指向性アンテナ (電波感度をよくするケータイ・スポット・アンテナの開発Blog)

指向性アンテナ

2005.09.26

【指向性アンテナ】

指向性アンテナはひとつの方向へ対して受信する力を高めます。

【図（ａ）】アンテナを向けた方向から来る必要な電波だけを受信するようにできるので、より強い力の電波としてキャッチすることができます。丸い風船の中の空気密度に例えると、風船を両手で押さえ込むと風船は細長くなりますよね。もともとある空気の絶対量は変わらないので押さえ込んだ風船の中の空気の方が密度は濃くなります。これが、受信レベルの強さです。指向性アンテナとはこんな特性をもったアンテナです。

【図】アンテナの種類と受信方向

【電波の性質】

【図】電波の性質 

基地局が見渡せる場合、携帯電話の電波は①直接波といい、一番電波が強く伝わるうえ、 ビルなどの障害物に当たると②反射します。また【図】のように建物の後ろ側に回り込む性質があり、これを③回折といいます。②反射や③回折した電波は、このように複数の通信経路を通って電波が相手に届くことをマルチパス伝搬（見通し外伝搬）といいます。→【マルチパス伝搬】

【マルチパス伝搬】 見通し外（マルチパス）の伝搬では、複数の経路を通った電波がお互い干渉し合うため、受信レベルは非常に大きく変動し、極端な場合には、完全に電波が消失することもあります。マルチパスが原因で起こる受信レベルの変動（フェージングと呼ぶ）は、通信品質が大きく劣化します。→【フェージング】

【フェージング】 携帯電話が受信する電波は、建物などで反射され５波も６波も受信することがあります。それぞれ伝搬経路が異なるうえ、途中の減衰量も違うため、それぞれの電波が複雑に強めあったり弱めあったりして、受信信号の強度が大きく変わります。このような現象を、マルチパスフェージングと呼びます。

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