http://www.videor.co.jp/service/radio/index.htm#story

	ラジオ聴取率調査について
	みなさんはラジオ聴取率調査がどのように実施されているかご存知でしょうか？ 当社では テレビ視聴率調査だけでなく、さまざまなメディアの調査を実施しておりますが、ラジオに関しても「聴取率調査」というかたちで調査を実施しております。 ここでは当社が実施しているラジオ聴取率調査がどのように行われているかをご説明いたしましょう。
	･ラジオ聴取率調査の概要 ・ラジオの聴取率と占拠率の算出方法 ・当社が実施しているラジオ聴取率調査実施地区

	ラジオ聴取率調査結果（首都圏・関西圏・中京圏）
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	分析事例
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	サービスデータ
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	ラジオのはなし
	当社では調査を実施するだけではなく、調査そのものの測定機を研究開発するセクションを自社内でかかえています。みなさんがご存知のところではテレビ視聴率で利用されている視聴率メーターがその代表といえます。 ここでは、ラジオに関する基礎的な知識を深めていただくために、「ラジオのはなし」と題して、ラジオにまつわる話や情報をご提供します。
	第１話	周波数	第14話	聴取率測定編〜音声比較方式〜（その１）
	第２話	波長（その１）	第15話	聴取率測定編〜音声比較方式〜（その２）
	第３話	波長（その２）	第16話	聴取率測定編〜音声比較方式〜（その３）
	第４話	空からの電波（その１）	第17話	聴取率測定編〜音声比較方式〜（その４）
	第５話	空からの電波（その２）	第18話	聴取率測定編〜音声比較方式〜（その５）
	第６話	アンテナ（その１）	第19話	デジタル概論編（その１）
	第７話	アンテナ（その２）	第20話	デジタル概論編（その２）
	第８話	アンテナ（その３）	第21話	デジタル概論編（その３）
	第９話	アンテナ（その４）	第22話	デジタル概論編（その４）〜最終回〜
	第10話	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜（その１）
	第11話	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜（その２）
	第12話	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜（その３）
	第13話	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜（その４）

	全国ラジオ局リンク集
	サービスに関するお問い合わせ

	ラジオのはなし　第1話
	周波数

電波を科学的に表現する場合の、最も基本的なパラメータはなんといっても周波数とその強さです。今回はこの周波数について考えてみます。 周波数の単位は今はヘルツ(Hz)ですが、筆者が学生の頃まではサイクル(c)と呼んでいました。幸いなことに1Hz=1cでしたので、大きな混乱にはなりませんでした。 しかしもっと昔はメートルを用いていました。「メートルって電波の単位じゃなく長さの単位ではないか？」そうです。電波を長さで表現していました。もちろん日本だけでなく、長さにメートルを使わないアメリカでも電波の単位はメートルでした。 それでは電波の長さとは何でしょうか？たとえば片方を何かにくくりつけた1本のロープを、ピンと引っ張った状態で、すばやく上下に揺さぶると、山と谷が交互にできて波が伝わっていきます。（図１）
この山から山（あるいは谷から谷）の長さが電波の長さ、波長です。今でも長波、中波、短波、超短波などの言葉が周波数の大区分として残っているとおり。電波は長いか短いかで表現しました。 それでは電波の長さ（波長）と周波数の関係を説明します。 　　波長(m)＝３００÷周波数(MHz)
この式は周波数を波長で呼び換えても、全く同じである事を示しています。ちょっと計算してみましょう。 100MHzの電波の波長は、300÷100=3でちょうど3メートルです。ＦＭラジオ放送は日本では76MHz〜90MHzに免許されますので、波長は４メートル弱あたりです。一方ＡＭラジオ放送はどうでしょうか？たとえば1,000KHz=1MHzで計算しますと300÷1=300。なんと３００メートルもの長い電波です。 これがＡＭラジオとＦＭラジオの受信具合を大きく左右する基本的要因です。この話題は次回に譲り、もう少し波長の話を続けます。なぜかというと、電波をヘルツで考えると、専門的な勉強をした人を除いて電波のことが解らなくなるからです。しかし電波をメートルで考えると、長さの単位ですから、日常生活の中で素人なりに電波の振る舞いがイメージできるからです。 さてテレビでおなじみのＶＨＦとかＵＨＦという周波数区分の言葉があります。 ＶＨＦ（ 30MHz〜 300MHzの電波） ＵＨＦ（300MHz〜3,000MHzの電波） 変に思いませんか？ その昔、一番始めに区分の定義を作った人は、なぜＶＨＦを10MHz〜100MHz、ＵＨＦを100MHz〜1,000MHzというふうにきれいな数字にしなかったのでしょう？ それではこれを先ほどの式で波長に換算してみましょう。 ＶＨＦ（10m〜 1mの電波） ＵＨＦ（ 1m〜0.1mの電波） 昔の先生方は実は、きれいな数字で区分を定義されていました。電波を表現する単位が波長（メートル）から周波数（サイクルやヘルツ）に移ったからにすぎません。 電波の周波数がどんどん高くなると、やがて電波が人間の眼にも見えるようになります。ただし目に見える電波を私たちはもはや電波とは呼びません。それは「赤い光」とか「緑の光」というように光と呼んでいます。さらにもっと周波数が高くなると紫外線と呼ばれて再び人の目には見えなくなります。これらの赤外線や可視光線、紫外線はラジオの電波と全く同じもので、周波数が低いか高いかの違いがあるにすぎません。 これらの非常に高い周波数の電波達には、未だに単位としてメートルを用いています。例えば「660ナノメートルの暗赤色光」などと使っています。しかし来る２１世紀には光の世界も「ヘルツ」が主流になるのかもしれません。かつてラジオ電波もメートルで呼ばれていたのですから。 （1999.2）

	ラジオのはなし　第2話
	波長　−その１

	聞こえるつもりでラジオのスイッチを入れたのにガーガー雑音ばかり。そんな経験はありませんか？ 今回はなぜビルやマンションではＦＭラジオは良く聞こえてもＡＭラジオが聞きづらいかについて考えてみます。
	おさらい
	電波の単位である周波数(Hz)は、波長(m)という長さの単位でも表現できます（波長（ｍ）＝３００÷周波数（ＭＨｚ））。たとえば８５ＭＨｚのＦＭラジオの電波は、波長で表現すれば約３.５ｍで、１ＭＨｚ(=1000KHz)のＡＭラジオの電波は、波長３００ｍでした。これを前知識として今回の話を進めます。
	跳ね返る波と、素通りする波
	まずせっかく波長の勉強をしましたので、身近な例で「波の世界」の性質を紹介しましょう。 池の上に模型の小船を浮かべます。 池のほとりで、ピチャピチャ小刻みにさざ波をたてると、やがて波は小船にぶつかり跳ね返ってきます。（図１参照） （これが後で述べる、レーダーの原理です。） こんどはゆったりとした周期の遅い波を立ててみましょう。船に到達した波は、船を上下にゆったりと揺らすだけで、まるで何も障害物がなかったかのように通り過ぎてゆきます。 （図２参照） 周期の早いさざなみとは「波長の短い波」で、ゆったりした波とは「波長の長い波」です。つまり波長の長さによって、相手が障害物になったり、透明になったりするのです。 たとえば波長３００ｍの電波（ＡＭラジオ）にとって、１０ｍぐらいの物体は透明ですが、波長３.５ｍの電波（ＦＭラジオ）にとっては、自分より３倍も大きな物体は進行を妨げる障害物に他なりません。
	別の例を挙げてみましょう。 レーダーや顕微鏡 波長１ｍの電波を利用したレーダーは１０ｍの物体にぶつかると跳ね返されますが対象物がレーダーの波長並みに小さな物になるほど、反射する量が減少し、やがて反射しなくなります（透過）。 １０ｃｍの物体を発見したければ、少なくともこの何分の１かの短い波長の電波を使う必要があります。 みなさん理科の実験で顕微鏡を使った経験をお持ちだと思います。物が目に見えるのはなぜでしょう。 光が物にぶつかり、跳ね返って人間の目に到達し、視神経を刺激するからです。 顕微鏡の倍率をどんどん上げて、やがてｎｍ（ナノメータ）という光の波長の長さと同じくらいの小さな物体を見ようとすると、光が相手を素通りしてしまいます。つまり反射しないので目には見えません。 これが光学式の顕微鏡の限界で、レンズの明るさとは別の、「波の世界」の性質によるものです。 そこで光よりずっと波長の短い電子波をぶつけて、反射してきた電子波をとらえることで超高倍率をだせるものが電子顕微鏡です。けっして「電子回路で動く」光学式顕微鏡という意味ではありません。
	それではラジオ電波では？
	電波に話題を戻しましょう。 波長３００ｍのＡＭラジオ波と、波長３.５ｍのＦＭラジオ波がそれぞれ５０ｍの障害物にぶつかるとどうなるのでしょうか？ 図３が答えです。
	つまりＡＭラジオ波にとって、この障害物は透明になります。このような波の性質があるものですから、人類の電波利用の歴史は「波長は長いほど遠くへ届く」という考えで始まりました。 さてビル内でのラジオ受信について、これまでの話を適用してみましょう。「波長の短いＦＭラジオ波はビルに反射されるのであまり聞こえなくて、波長の長いＡＭラジオは透過するからビル内でも良く聞こえる。」あれあれ？なんだか変ですね。どうやら説明をもう一歩進めなくては、この謎は解けないようです。 次回をお楽しみに。 （1999.3）

	ラジオのはなし　第3話
	波長　−その２

	前回は波の性質を説明しました。 ３００ｍのＡＭ波は自分より小さいビル等の障害物を素通りできる。一方３.５ｍのＦＭ波は自分より遥かに大きいビルには跳ね返されてしまう。 しかしこれでは「ビルの中ではＦＭラジオは良く聞こえても、ＡＭラジオは聞こえにくい場合があるのはなぜか？」という疑問を、逆に膨らませてしまうだけでした。 それでは、お約束どおり謎解きに入ります。
	巨人と小人
	身長３００ｍの大男がいたとします。彼の名前はＡＭ君です。しかし彼の友人であるＦＭ君は身長３.５ｍです。この二人が東京の街を歩く様子を想像してみましょう。 ＡＭ君はほぼ東京タワーの大きさの巨人ですから、ほいほいビルをまたいで、街じゅうをのし歩くことでしょう。またＦＭ君はビルにぶつかるたびに、何度も何度も進路を変えながら進むので、ＡＭ君とは全く違う歩き方ですが、くまなく街を歩けたようです。（図１参照）
	AMくんのビル訪問
	いよいよ今回のテーマです。 ＡＭ君は間違いなくビルを障害ともせずに、スッと通過しました。しかし彼はけして正面玄関から、「ごめんください」と言いながら入って、裏の通用口から「おじゃましました」と出ていったのではないのです。ＡＭ君にとっては玄関口があまりに狭すぎるのです。 強引に鼻ぐらいは突っ込めるでしょうが、ビルの奥深くまでは体が入らないのです。 つまり通過はするが、内部を透過したという意味ではないのです。 これが答えの主要部分です。 なんだか通過と透過が分かり難いので、ふたたび池の例を挙げてみましょう。 池に立てられた立て看板があるとします。波長の短い波は反射されますが、柱の太さに対して、十分に波長が長い波は何事もなかったように通過します。（図２参照） この場合、水の波が柱の内部に染み込んで、裏側へ出ていったと考える方はいないでしょう。通過はしても、内部透過ではないとはこのことです。
	FMくんのビル訪問
	一方ＦＭ君はどうでしょうか。 １階正面フロアーが広く高く、ガラスが多用された玄関のビルですと結構すんなり入れます。またビルの窓は大体ＦＭ君の身長の半分（1.7m）ぐらいですから、少し中腰になるか、しゃがめばビル内に入ってこれます。ただし中腰になった時、少々腰を痛めてパワー（電波の強さ）は低下しています。 ビデオリサーチ本社が入っているビルは、膝から天井まで窓で、そのうえ窓が連続しているのでＦＭ君にとってはかなり容易に入れるビルではないでしょうか。 建築構造とラジオの聞えかた 身長３００ｍのＡＭ君にとって、窓が１ｍか２ｍかの違いであれば自分の大きさから見れば、さほど大きな問題ではありません。もちろん電波の一部はビル内部に入りますが、かなり大きな減衰を受けます。しかし身長３.５ｍのＦＭ君には、この窓の大きさの差が結構効いてくる場合があります。ですのでＦＭラジオが良く聞えるかはビルによってまちまちです。
	電子レンジの蜂の巣窓
	最後に身近な例で「波長と窓」についてお話します。 電子レンジは2450MHzの電波で加熱する調理器具です。早速波長を計算してみましょう。 300÷2450MHz＝0.122m 約１２ｃｍの波長ですね。 冷蔵庫のドアは金属ですが、電子レンジの前面ドアは中の料理が見えるようになってます。 この窓部分の大きは縦２０ｃｍ横３０ｃｍぐらいでしょうか。これだと１２ｃｍの電波はスイスイ飛び出し、中をのぞいたとたんに、こちらが調理されてしまいます。本当は金属のドアにしたいところですが、調理器具としては調理過程が見えないのは不便です。窓をよく見ると直径数ミリの小さな穴が蜂の巣のように開けられた金属板が貼ってあります。この穴は１２ｃｍの電波には十分小さくて、通過する際には大きな減衰を受けるため、安全性は確保されています。 これで前回の矛盾が解決できました。 今までは波長をロープや水面を伝わる波のイメージで、説明してきましたが、これではビルのような３次元の物体に対する振舞いを説明するのは困難です。 そこで波長を横方向だけでなく、立体的にイメージしたのが巨人です。電波がビルの上を飛び越えるのでは有りません。 （1999.4）

	ラジオのはなし　第4話
	空からの電波　−その１

	さて今までは、波長の観点から電波の飛び方（振る舞い）について書いてきました。これは直接波とか地表波と呼ばれる、地面に沿って飛んでくる電波でした。今回から２回ほど、空から降ってくる電波に触れてみましょう。 ＡＭラジオでは送信所からの直接飛んでくる電波だけでなく、空から降ってくる電波を聴くことができます。今、話題のサテライト（衛星）ラジオではありません。自然現象のお話です。
	譲り受けた宝のラジオ
	筆者は小学生の頃、父親から２バンド８石スーパーラジオを譲り受けました。２バンドとは今のようなＡＭとＦＭではなくて、ＡＭと短波です。表記もＭＷ：ミディアムウエーブつまり中間波長の電波（略して中波）とＳＷ：ショートウエーブつまり短い波長の電波（略して短波）です。なぜ中波かというと、長波と短波に挟まれて中波です。これはこの連載第1回のおさらいです。
	さて８石とは使用トランジスタ数です。「８個も搭載した高級品だぞ」という意味で当時は必ず石数が表示されていました。安物は５石とか６石でした。今のＰＣのカタログの「ＣＰＵは○○。クロック××MHz」と同じ感覚の言葉です。なお真空管の数え方は何球で、トランジスタは何石です。ラジオは「作る」とは言わず、「組む」と言いました。 スーパーラジオとは受信回路方式のことで、いわゆる一般用語のスーパーとは意味が違います。現在ではラジオ、ＴＶ、携帯電話など電波製品すべてがスーパー方式なので、あえてこれを自慢する商品表記は消滅しました。
	ラジオ少年への道
	筆者はこのラジオで「電波の不思議」の世界のとりこになってしまいました。 特に１７〜１８時前後ダイアルを注意深く回していると、刻々と状況が変化していくのがわかります。つい５分前までガーガー雑音しか聞こえなかったダイアル位置で、ノイズに埋もれながらも、かすかに放送音が聞こえ出し、その３０分後には放送内容が聞き取れるように変化していく様を体験できます。 さらにそれが遥か何百Ｋｍも離れた遠方のラジオ放送だとわかり、体が震えるほど感動しました。 しかし、なぜか夕暮れと連動して遠距離受信が出来るのです。 それからというもの電波への興味はどんどん沸き上がり、一日もかかさず、食事と宿題以外の時間は常にラジオを聞き続け、いかにしたらもっと聞こえるか、研究に没頭したのでした。 あまりにひどい、のめり込み様に１年後にはその８石ラジオを没収されたこともありましたが、すでに私の研究室はラジオ部品の山となっていて、ガラクタを寄せ集めて２、３時間で代替えラジオを組み立ててしまうので、父も最後にはあきらめたようです。
	空から降ってくる電波
	毎晩、遠距離ラジオ受信の研究を続けると、どうも聞こえるエリアに偏りがあることに気がつきます。 かならずしも遠いほど聞こえが悪いのではないようでした。つまり近い局と、すごく遠い局は結構聞こえるが、中間の距離は聞こえないというのが感覚的に解ってきました。 どうやら電波が届く経路が違うようです。 この夜間に聞こえる遠方局の電波が、実は今回のテーマである空から降ってくる電波なのです。 環境問題が盛んに取り上げられるようになり、地球をとりまくオゾン層はすっかり有名になりました。しかし皆さんは地球をとりまく「電離層」をご存知でしょうか？ 「電離」とは中学の理科の時間に勉強したとおりですが、ひらたく言えば「別居」状態です。 本来はプラス子さんとマイナス男さんが、好き好きとくっつき中和して、家庭（分子）を築いて築いています。そこに強力な独身プラス子ちゃんがやってくると、ふらふらっとマイナス男さんが中和均衡状態を破り、独身プラスに擦り寄ります。この状態を電離といいます。
	このように上空の大気の一部は電離して、地球の周りを取巻いています。これを電離層と呼びます。 電波の伝わり方には、この電離層がいろいろいたずらしています。 しかし、なぜ短波ラジオだと昼までも遠距離受信が出来るのにＡＭラジオだと夜だけなのでしょうか。そして、なぜＦＭラジオは夜になっても遠方の局が聞こえてこないのでしょうか。 次回はこれらの詳細についてお話します。どうぞお楽しみに。 （1999.5）

	ラジオのはなし　第5話
	空からの電波　−その２

	前回では電波の飛んでくる経路には、送信所から大地に沿って飛んでくるものとは別に空から降ってくる電波があることをお話しました。不思議なことに中波ラジオは日没とともに遠くのラジオ局が聞こえ始め、日の出とともに元の状態に戻ります。この話から始めましょう。
	電離層
	太陽はいろんな周波数成分の電磁波エネルギー等を放出しています。私達の目にみえる可視光線（太陽の光）はそのほんの一部で、これらのエネルギーを受け地球のまわりに「電離層」と呼ばれる薄い膜ができます。この膜は、その電離具合によっては、ある時は電波を減衰させたり、またある時は電波を反射させたりします。 日没になると太陽から受ける影響力が弱まり、電離層の一番地上から低い部分（層）が中波の電波を反射するのにちょうどよい電離具合になるため、鏡のように中波ラジオの電波を反射させてくれるのです。
	まず昼間の状況について図１で説明します。 送信アンテナからは全角度にまんべんなく飛び出すとしましょう。地面に沿って飛んでくる電波は、地表の長旅に疲れ、やがて減衰し受信可能レベル以下になってしまいます。 一方空に向かって飛び出した電波は、誰に聞かれることもなく無念にも減衰するだけです。 夜の状況が図２ー１です。地表に沿ってくる電波は昼間と同じです。なにも変わりません。しかし空に向かって飛び出した電波の一部は電離層に反射され大地へ戻ってきます。この間なにも障害物の無いところを旅してきた訳ですから、距離があるわりに結構なパワーが残っていたりします。また大地も同様に鏡のように電波を反射させます。 このように電離層と大地に反射される際に、 それなりのエネルギーは消耗しますから、何回か反射するとやがて受信可能レベル以下（すなわち雑音レベルに埋もれてしまう）になり、聞けなくなります。 さて前回で書いたように、毎晩中波ラジオの遠距離受信をしていますと、ラジオ局が遠いからとか、近いからというのではなく、なにやら「ちょうど聞えにくい距離」というのがある事が経験的にわかってきます。 実は図２-１には誤りがあります。 送信所から放出されたすべての電波を跳ね返すわけではなく、図２-２のようになります。つまり注目すべきは同じラジオ局の電波なのに電離層にあたったとき反射されるものと、そうではないものがあることです。 子供の頃、平べったい石を池に向かって水平に力いっぱい投げると、ぴょんぴょんと跳ねたこと経験されたことはありませんか？ 池の上を跳ねる石ころと、電離層に反射される電波を全く同列に説明することは無理があるのですが、似たような現象に違いありません。 この図２-２で分かるように周期的に電波が届かないエリアが現れてきます。これが「ちょうど聞えにくい距離」です。 ここで一つ新たな疑問が湧いてきます。 「もし電離層の高さが変われば、このエリアは変わるだろう。」たしかにそうですが、各周波数によって一番反射しやすい状態の電離層は地上からどれぐらいの高さに発生するというのが決まっています。ですから「ちょうど聞えにくい距離」のラジオ局はいつ聞いても 聞えにくいし、いくら遠距離でも「ちょうど聞えやすい距離」の放送は決まって毎晩聞えるのです。
	短波はなぜ中波よりも遠くへ届くか
	海外ラジオ放送はなんといっても、短波です。 さきほど少し触れましたが周波数によって、それを反射しやすい状態に電離している層の地上高が違うのです。 これらは地上に近い順番にＤ，Ｅ，Ｆ層と呼ばれています。簡単にいえば、高い周波数ほど、上空の高い位置で反射されます。 中波ラジオは一番低いＤ層で反射されますが、１０ＭＨｚあたりまでの短波帯の電波はおおむね、Ｅ層と呼ばれる２倍ぐらい高い位置で反射されます。もっと周波数の高い１０〜３０ＭＨｚあたりまでの短波帯の電波はさらにその２倍高いところで反射されます。(図３参照） ２倍の高さで反射するなら、単純にいえば距離は２倍です。地球は丸いので厳密にはもっと飛びます。 それではＦＭラジオは超遠距離まで届くのか？ 周波数が高いほどより高い上空で反射されるなら、ＦＭラジオの電波はもっともっと遠くに飛ぶのでしょうか？ 実際にはＦＭラジオの電波はＤ層、Ｅ層を突き抜け、さらにはＦ層をも突き抜けてしまいます。ですからＦＭラジオの電波は地表波（直接波）しか利用できないのです。 Ｆ層の上にＦＭラジオ電波を反射するＧ層があれば良いのですが自然現象では存在しません。そこでＦ層のさらに上空で、人工的な「Ｇ層」の役割を担うものが「サテライト（通信衛星）」です。（図４参照） サテライトには中波ラジオや短波ラジオの周波数は使えません。なぜならばこれらの電波はサテライトに届くまでに、上空の電離層に反射や減衰を受けるからです。 また最近話題になっているサテライト・ラジオは2.6GHz(=2600MHz)という非常に高い周波数を使うラジオ放送です。 電波の伝わりかたをご紹介しましたので、次回はアンテナの話題に触れてみます。 （1999.6）

	ラジオのはなし　第6話
	アンテナ　−その１

	電波を空中に出し入れする、道具をアンテナと呼んでいます。今回はこのアンテナの話です。
	居心地のよい長さ
	水の入ったグラスをスプーンなどで叩くとチーンと鳴ります。たくさん水が入ったコップほど高い音がするのは経験的にご存知のはずです。つまり水の入っていない、空気だけの部分が振動してある音が出ます。この空気だけの部分が短いと、発生する音の波長も短く（高い音）なります。 ギターの弦もそうです。弦を押さえて短くすると発生する音の波長も短く（＝高く）なります。振動する物（弦）の長さで発生する音（波長）は決まります。波には自分が空中に出入りするのにちょうど居心地の良い長さというものがあるのです。電波の世界では弦がアンテナで、これを叩くのが送信機や高周波電流です。そして送信機でブルブル揺さぶられたアンテナからは 空中に電波が放出されるのです。電波を長さ（波長）で考える。今まで何度となく書いてきたことですが、これは非常に大事な基本事項です。 実はアンテナの長さは、「受信したい」あるいは「発信したい」周波数でおのずとサイズが決まります。もっとも居心地の良い長さとは波長の1/4, 1/2, 3/4, 1...と４分の１波長刻みに複数存在します。この中で1/2波長の長さのアンテナを「感度１」と決めてアンテナの性能の善し悪しを計っています。
	アンテナと波長の関係
	さてアンテナの感度とは何でしょうか？送信機が１００Ｗのパワーをアンテナに送り込んだ時に、実際に空中に飛び出るパワーがいくらになるかを決定する係数がアンテナの感度です。受信する時も同じです、空中に１００Ｗのパワーが漂っていればそれをなるべく効率よく１００Ｗのままラジオに取り込めるのが良いアンテナです。もっといえば１００Ｗのパワーを２００Ｗ、３００Ｗに増強して取り込んでくれるアンテナが高感度アンテナです。 　送信機電力×アンテナ感度＝実効輻射電力 　受信点電界強度×アンテナ感度＝受信機入力強度 たとえば支給給与額１００万円に対して手取り９０万円ならアンテナ感度は０.９で並みの性能。１００万円支給なのに、手取りを１８０万円にしてくれるのは感度１.８の高性能アンテナです。こんなアンテナが欲しいものです。感度１のアンテナは1/2波長です。半波長標準ダイポールとか基準ダイポール等と呼びます。 実際に多くのアンテナは1/2波長か1/4波長で設計されています。
	AMとFMのアンテナの違い
	それではＡＭラジオとＦＭラジオで、それぞれ「感度１」の能力を持つアンテナのサイズを求めてみましょう。 まず波長の計算です。 波長に換算する式、３００÷ＭＨｚ＝波長(m)に代入してみます。 　ＡＭラジオ1MHz(=1,000kHz)の波長は ３００÷１＝３００ｍです。 　「感度１」アンテナは波長の半分ですから、 なんと１５０ｍもの長さになってしまいます。 　一方ＦＭラジオ（83.3MHz）だとどうでしょうか？ 　３００÷８３.３＝３.６ｍ 　「感度１」アンテナは1.8mです。 着目すべきはＡＭラジオで使う１５０ｍのアンテナも、ＦＭラジオで使う３.６ｍのアンテナも、どちらも同じ「感度１」だという点です。これは非常に大切で見落とせない、電波の基本です。
	VHF・TVのアンテナ
	ちょっと横道にそれて八木宇田アンテナと呼ばれるＴＶ用のアンテナを見てみましょう。 このアンテナは、第２次大戦で連合国がその感度の高さに惚れ込み軍事用に使用したものです。日本は無傷で回収した連合国のこの超高性能アンテナの技術を盗もうと必死で研究しました。驚くことに連合国のメンテナンス資料には、アンテナ名称に日本人らしき名前が使われていました。 なんとこのアンテナは東北大の八木博士と宇田博士が発明し学会発表したにもかかわらず、我が国では注目されないまま、埋もれていたものだったのです。八木宇田アンテナとはそのような逸話がある世界的大発明アンテナなのです。 　八木宇田アンテナは魚の骨みたいな複数の金属棒で構成され、この骨をエレメント（素子）と呼びます。 基本型は３素子型アンテナです。（図１） 　先頭がレンズ素子、真ん中が実際に電波を出し入れする素子すなわち「感度１」のアンテナで、その前方に極々少しだけ短めにした金属棒を１本置くと、レンズの役割をします。 逆にほんの少し長めにした金属棒をお尻側に置くと反射鏡のようになりさらに高感度になります。レンズ役の棒を何本も先頭側に追加していけば、どんどん感度があがり、もともとパワー１０しかない電波を、パワー１５０にしてくれる「感度１５」などの超高性能が得られます。
	2種が混ざったアンテナ
	実際のＶＨＦ・ＴＶのアンテナは図２のような形をしています。
	よく観察すると、２種類のアンテナが複合していることがわかるのですが、これはなぜでしょうか？ ＶＨＦ・ＴＶの１から１２チャンネルは数字は連続していますが実は３チャンネルと４チャンネルの間に大きな隔たりがあります。(表１） この間の波長の電波は航空無線や警察無線など放送以外の目的に割り当てられていいます。 １チャンネルは周波数９３MHzで波長にすると、 ３００÷９３＝３.２mです。 この１チャンネルの電波にとって居心地の良いアンテナの長さは「感度１」型アンテナだと ３.２÷２＝１.６ｍです。 １チャンネルの電波君はこの長さが大好きです。 しかし１２チャンネルの電波は波長１.４ｍなので、１.４÷２＝７０ｃｍが居心地のよい長さです。ということは理想のアンテナを考えるならば、東京ＶＨＦの場合1,3,4,6,8,10,12の全チャンネルごとに別々のアンテナにすべきなのでしょうか？ 答えはもちろんＹＥＳです。 しかし、それではコスト的に大変です。そこである程度の技術妥協と経済論理から、１〜３チャンネルの長い波長グループ用と、４〜12チャンネルの短い波長グループ用の２種類に限定し一つの支え棒の上に重ねているのです。	表１ 　 ch 波長(m) VHF ローch 1 3.23 2 3.03 3 2.86 VHF ハイch 4 1.73 6 1.62 8 1.54 10 1.45 12 1.37 UHF 14 0.63 16 0.61 31 0.52 38 0.48 42 0.46 46 0.45 48 0.44
	TV用の室内アンテナ
	テレビの室内アンテナは２本の伸縮棒型で構成されています。（図３） 　１ｃｈの電波君が好きなのは１.６ｍ。１２ｃｈでは７０ｃｍでした。ですので室内アンテナを一番のばすと、１ｃｈの波長に合い、１２ｃｈでは半分ぐらいに縮めるとちょうど良い長さです。ですがチャンネルを変える度にアンテナ棒を伸び縮みさせるのは面倒です。そこで調整ダイアルが付いています。これには複数のコイルとコンデンサーという部品が付いていて物理的に金属棒を伸縮させなくても、電気的に伸縮と同じ効果をだすツマミです。実際には「これも廻すのが邪魔臭い」のですが、 残念ながら電波の性質なので仕方ありません。
	UHF・TVアンテナ
	ＵＨＦテレビも１３チャンネル（波長６３ｃｍ）から６２チャンネル（波長３９ｃｍ）と約１.６倍のばらつきがあり、１本のアンテナで１３から６２ｃｈまでカバーさせるのは無理があります。 やはり同じＵＨＦでも短い波長の素子と、長い波長の素子を混合させて全域をカバーするようにしていますが少しＶＨＦとは事情が異なります。 ＵＨＦ局はもともと県域免許であるため、単一のチャンネルを受信するだけなので、１３から６２までカバーするような広帯域として設計しなくてもＵＨＦ長波用（13〜44ch）とＵＨＦ短波用(25〜62ch)を別々に生産してそれぞれの地域へ出荷している商品も多いのです。また需要が見込める場合、特定ｃｈ専用にぴったり波長を合わせて設計したＵＨＦアンテナが販売されている地域もあります。 いろいろ書きましたが、要点は １）アンテナの最適の長さは「聴きたい・視たい周波数」に応じてあらかじめ決まっている。 ２）しかし現実には多少の感度低下は覚悟の妥協で使っている。 ３）低い周波数ほど長いアンテナがいる。 ということです。 今回は少しＴＶに話がそれましたので、次回はラジオのアンテナに戻しましょう。テーマは「テレビはアンテナが無いと映らないのに、なぜラジオはアンテナ無しで聞こえるのか？」です。 （1999.7）

	ラジオのはなし　第7話
	アンテナ　−その２

	今回のテーマは「テレビはアンテナ無しでは映らないのに、なぜラジオは聞こえるのか？」です。
	アンテナの長さのおさらい
	基本的にはラジオもテレビと同様にアンテナが無いと鳴らないのです。その話の前に前回のおさらいをしてみましょう。 １）アンテナの長さは使う波長（周波数）によってあらかじめ最良の長さが決まっている。 ２）最良の長さは波長の４分の１、半分、４分の３等の整数倍である。 （1/4, 2/4, 3/4, 4/4.....） でした。
	FMチューナーの場合
	ステレオチューナを買うと図1のような、コードアンテナが付いています。長さを計ってみると約1.8mです。 理屈に合うか計算してみましょう。ＦＭ放送は７６〜９０ＭＨｚで中心周波数を８３ＭＨｚと考えると、波長は ３００÷８３＝ ３．６１mです。 つまりこのアンテナは波長のちょうど半分となりますので、まったく計算通りということになります。
	ラジカセの場合		ヘッドフォンラジオの場合
	ロッドアンテナと呼ばれる、伸縮型の金属棒アンテナです。引き伸ばすと１ｍ弱。これはＦＭ放送の波長３.６mの１/４にあたります。（図２）		ヘッドフォンラジオではイヤフォンコードがアンテナを兼ねています。 ちょうどこの原稿を書いている今、手元にイヤフォンコード巻き取り式のラジオがありましたので、長さを計ってみました。 結果は９０ｃｍで、どんぴしゃりＦＭ波長の１/４の長さです。（図３）
	AMラジオの場合
	アンテナの長さは使用する電波の長さで自然に決まってしまうのです。 ではＡＭラジオはどうでしょうか？ １０００ＫＨｚ＝１ＭＨｚとして 波長は３００÷１＝３００ｍです。 一番短い１/４波長アンテナでも ７５ｍのアンテナが必要です。 本当にそんな長いアンテナが必要なのかと疑問視される方もいらっしゃるかも知れませんが、これは事実です。 ＦＭラジオの９０ｃｍのアンテナとＡＭラジオの１５０ｍのアンテナは、同じ能力を持ちます。
	AM送信アンテナ
	アンテナには原理上は送信用と受信用の区別はありません。部品の電気的・機械的強度が異なるだけです。 そこで家庭ラジオの話の前に放送局の送信アンテナをみてみましょう。 都市郊外にでると、赤白に塗り分けられた大きな煙突状の構造物をご覧になられた記憶はないでしょうか？図４のように高さ１００ｍから２００ｍ近いものまであります。
	なぜミニAM局はないのか？
	コミュニティーラジオと呼ばれる小規模ＦＭラジオが増加しています。 これは電波行政によるものですが、仮にＡＭで許可を与えられても、ミニＡＭ局を開設するにはアンテナが大変なのです。 ＦＭ放送の場合１/２波長アンテナでも１.８ｍですからビルの屋上等でも簡単に設置できます。ところがＡＭだとどうでしょうか？ 例えば、低い周波数５５０ＫＨｚだと３００÷０.５５＝５５０ｍ。５５０ｍもの波長です。１/４波長アンテナにしても１４０ｍ近い煙突状のアンテナを立てなければなりません。 一方、高い周波数１６００ＫＨｚの場合　３００÷１.６＝１９０ｍ。アンテナは１/４波長型で約５０ｍです。 この場合は性能を稼ぐために１/２波長型にして１００ｍのアンテナにすることがあります。 この巨大煙突型アンテナには、台風が来ても大丈夫なように支線を四方に張ります。このアンテナにどれだけの敷地が必要か、ご想像いただけるかと思います。 ミニＡＭは電波が弱いので郊外にアンテナを立てても意味がありません。といって東京２３区内にこれだけの敷地をアンテナのために確保するのは不可能でしょう。 電波の出力の大小と、アンテナの長さは関係ありません。1000ＫＷの局も１Ｗのミニ局でも必要な長さは波長で一意に決まります。
	AMラジオのアンテナ
	繰り返しますが、アンテナには送信用と受信用の区別はありません。 ５５０ＫＨｚの放送局には１４０ｍものアンテナが必要だとするなら、ラジオ受信機も５５０ＫＨｚを聴く時には、同じく１４０ｍの長さのアンテナが必要です。電子回路の性能がどれだけ良くなっても、アンテナは絶対に必要なものなのです。 しかし現実には、我々はアンテナ無しでラジオを聞いています。これはどうしてなのでしょうか？ アンテナは必ず導電金属で作る必要があり、プラスチックや木ではだめです。これは事実で、竹で作ったアンテナではまったく役に立ちません。 ですが絶対に金属でなければならないのかと、いうと実はそうでもないのです。 非金属のアンテナがあるのです。そしてこれがＡＭラジオに採用されています。 次回をお楽しみに。 （1999.8）

	ラジオのはなし　第8話
	アンテナ　−その３

	電磁波という言葉
	筆者の幼稚園の息子が電磁波という言葉をよく使います。息子の本を見ると、ヒーローものの解説ページに電磁波エネルギーを蓄積してとか、電磁波攻撃がどうのこうのと解説してありました。 電磁波とは、ほんとうは光や電波の総称ですが時には難しい言葉で相手を霧にまいたり、得体の知れない高度なものと思わせる目的で、使われることもあるようです。今回はそんな電磁波の正体に迫ります。
	電磁波とは
	電磁波とは言葉の通り、電気力線と磁力線の波のことです。磁力線はＮ極から出てＳ極ヘ向かう、仮想の線です。よく磁石の絵の周りに点線で弧を描く、あの線です。同様に電気力線は電気のプラス極から出て、マイナス極へ向かう仮想の線です。 学生時代に電磁石を習ったことを覚えていらっしゃるでしょうか？ コイルに電気を流すと磁石になりました。電気は磁石を作ります（図１）。またコイルに磁石棒を出し入れすると発電機になることを教わりました。磁石は電気を作ります（図2）。 電波（電磁波）とは、電気力線が磁力線を作り、その磁力線が電気力線を作り、そのまた電気力線が磁力線を作りながら秒速３０万Ｋｍという速度で周囲に伝播していくエネルギーの波動です（図3）。
	電磁波には角度がある
	電気力線と磁力線は相反するエネルギーなので９０度の角度を持っています。絶対に重なりません。よく正反対のことを「１８０度違う」といいますが、１８０度では、くるりとひっくり返って元に戻るので、この場合は９０度こそが犬猿の角度です。 さて電波の世界では電気力線が地面に対し、どの角度で揺れているかが重要です。この角度を偏波とか偏波面と呼びます。光の世界では偏光と呼んでおり、サングラスなどで聞き覚えがあるかと思います。 電気力線が地面に対して水平の電波を水平偏波、地面に対して垂直なら垂直偏波といいます。ＡＭラジオの電波は前回で書きましたように金属煙突型アンテナを垂直に立てて送信していますので垂直偏波です。 （図４） さて偏波の話は別の機会にゆずり、ＡＭラジオの非金属アンテナの話題に入りましょう。
	電気アンテナ
	電波をアンテナでキャッチするには、２つの方法があります。電気力線を捕らえる方法と、磁力線を捕らえる方法です。 どちらで捕らえても同じ事です。 電気力線を捕らえるには、電気が流れる金属を使います。そしてより効率よく電気力線を金属アンテナに吸い込むために波長を合わせてやるとこと、金属アンテナを電気力線と同じ偏波方向にしてやれば良いのです。 しかし波長を合わそうにも、前回で計算しましたように550kHzのＡＭラジオを聴くには140mの長さの金属アンテナが必要です。 　おまけに偏波の方向を合わせてやるには垂直に140mを立てなければなりません。これは無理な相談です。
	磁石アンテナ
	そこで磁力線のアンテナの登場です。 ＡＭラジオの中にはフェライトと呼ばれる磁力を増強する非金属の棒にぐるぐるとコイルを巻いてアンテナを作ります。 このコイルが電磁波の磁力線を吸い取ります。効率良く吸い取るには波長と偏波を合わせます。
	AMラジオには置き方がある
	ＡＭラジオは垂直偏波です。これは電気力線の立場で語っているわけで、磁力線の立場で言えば９０度ずれているので水平偏波です。 つまりＡＭラジオの中のコイルアンテナは地面に対して水平になるよう設計します。 （図５）　しかし、かばんの中でポケットラジオのコイルが縦方向になると磁力線を取り込む効率が低下します（図６）。 もうひとつの条件、波長に合わせるにはどうするのでしょうか？まさか１４０ｍのコイルだとメリットがありません。 次回でそれについて触れてみます。 （1999.9）

	ラジオのはなし　第9話
	アンテナ　−その４

	電磁波のおさらい
	電気力線と磁力線が交互に揺れながら秒速３０万Ｋｍで飛ぶ波動のことを電磁波と呼びます。 無線電波、可視光線、赤外線なども全て電磁波です。違いは揺れる速さ、つまり周波数の違い（見方を変えると波長の違い）です。
	金属アンテナ
	また電波を出し入れする道具をアンテナと呼び、これには２つの手法があるとお話しました。 電波は電気力線と磁力線で出来ているのでどちらか一方を利用し、出し入れすれば良いのです。 電気力線を使う方式では、電気が流れるように金属の線や棒でアンテナを作ります。この長さは受信したい電波の波長の４分の１の長さが望まれます。550KHzを受信するなら140mのアンテナです。
	磁石アンテナ
	磁力線を使う方式の場合、アンテナは磁石で作ります。しかし本物の磁石では無理です。ラジオは電気製品ですから、どこかで電気信号に変換しなければなりません。そこで磁石は磁石でも、電磁石とも呼ばれるコイルを使います。携帯ラジオに内蔵されている「バーアンテナ」や据置き型チューナの背面につける長四角の枠型をした「ループアンテナ」がこの磁石アンテナです。
	前回の謎解き
	もし磁石アンテナでも140mの長さのコイルが必要ならば、全くメリットがありません。 実は磁石アンテナの場合は波長の長さではなく、周波数で考えます。中波ラジオ550KHzの電波を受信する場合、毎秒550,000回揺れる磁力線を一番効率良く吸い込んでくれるコイルが、「良いアンテナ」です。 毎秒550,000回の振動(550kHz)を吸い込みやすくしたり、毎秒1,600,000回の振動(1,600kHz)を吸い込みやすくするには、物理的な長さの調整ではなくコンデンサーという部品を電気でコントロールし調整します。「コイルの長さ」という物理条件は、直接的なパラメータではないのです。 なお受信したいラジオ局の磁力線の１秒あたりの振動数のことを「周波数」と呼んでいます。
	垂直偏波の受信
	ＡＭラジオは垂直偏波が採用されています。これは電気力線が大地に対し垂直に揺れているのでそう呼びます。 アンテナは図１のようにすると一番感度が良くなります。
	水平偏波の受信
	日本のＦＭラジオは水平偏波が使われています。アンテナは図２のようにします。 ただしＦＭラジオのような８０ＭＨｚもの高い周波数で動作する磁石アンテナは実際にはありません。磁石アンテナの性能をよりアップするためにフェライト材で出来た棒に線を巻きます（見た目から「バーアンテナ」と呼ばれています）が、フェライト材の性能では何十MHzもの高い振動数に対応するものが作れないからです。
	バーアンテナには指向性がある
	磁力線を一番吸い込みやすい角度は、バー（コイル）に対して直角の方向です。携帯ラジオでＡＭを聴く場合、ラジオ局送信所の方向に、バーアンテナを直角にすると最大感度が得られます。（図３） さて、これで「ラジオのはなし」（電波工学編）を終了とします。難しい電波理論をなるべくわかりやすく書いたつもりですがいかがでしたでしょうか？ これまでの知識をベースに次回からは「ラジオのはなし」（聴取率メータ編）をスタートします。どうぞ、お楽しみに。 （1999.10）

	ラジオのはなし　第10話
	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜　−その１

	ラジオやテレビのチューニング状況を自動測定する最も基本的な手法が、ローカルピックアップ方式（チューナー漏れ信号検出方式）です。 まず、手始めにこの方式から説明します。
	ストレート方式
	ごく初期のラジオは単純なストレート型受信機と呼ばれるものでした。目的の電波を増幅する部分と、電波を音に変えスピーカを鳴らす部分で構成しています。 これには、受信感度や混信を避ける選択度などのいくつかの欠点があります。例えば、感度を上げようとすると、マイクアンプの「キーン」というハウリングのような現象を起こすことがあります（図１）。
	スーパーヘテロダイン方式
	ハウリングという現象は、出口から出たものの一部が再び入口に戻って増幅されグルグルと無限ループに入る現象です。 そこで、入口から入ったものを増幅する過程で、異質なものに変化させて出口へ送り出す方法が考案されました。カーラジオで1000kHzの中波の電波を受信する場合で説明しましょう。 まずこの1000kHzの電波を増幅した後で、450kHzに変換してから、再び増幅します。もし増幅されて強力になった450kHzの電波の一部が、入力部に戻ってしまっても、入力部は1000kHzのみを増幅、他の周波数は通過させないので問題はありません（図２）。このようにして高い受信感度を引き出すのがスーパーヘテロダイン方式と呼ばれるもので、ラジオやテレビだけではなく携帯電話など世の中のほとんどの電波製品で採用されています。
	電波には電波を
	では1000kHzの電波の周波数を450kHzに変えるにはどうするのでしょうか？ 「目には目を、歯には歯を」ではありませんが、「電波には電波を」なのです。 電波の話の前に、まずイメージしやすい「音」で考えてみましょう。 楽器の音程合わせに、ある基準となる音叉や笛を使うのをご存知だと思います。ギターの弦の音に、調律笛の音をぶつけると、何が起きるのでしょうか？２つの音が混ざると、今まで存在しなかった新しい音が生まれるのです。ギターの弦の音を402Hz、笛の音を400Hzとします。すると不思議なことに2Hzと802Hzの音が発生します（図３）。これらは「ＡとＢの差の周波数」「ＡとＢの和の周波数」です。この場合の差の周波数は2Hzです。2Hzとは１秒間にワーンワーンと唸りが２回聞こえる音です。5Hzなら１秒間あたりにワワワワワン（５回）と少し高い音で聞えます。楽器の調律は耳でこの「差の周波数」を聞きながら、唸りが消えるポイントを探ります。ギターをチューニングし400Hzとすると、２つの周波数の差分が0Hzとなり「差の周波数」が存在しなくなります。また、この時「和の周波数」800Hzはもちろん発生しているのですが、楽器や笛の400Hzのちょうど２倍の周波数なので、美しく溶け込んでしまい耳障りにならなくなります。
	ローカルという言葉
	さてこれでローカルピックアップ方式の「ローカル」という言葉の意味を説明する準備が整いました。ストレート方式の受信機の頃は、電波を発振するのが「送信機」で、受け身的に飛んできた電波を強めて音に戻すのが「受信機」でした。ところがスーパー方式になり、この常識的な分類が変わってしまったのです。 つまり先ほどのギターの音がラジオ局から飛んできた電波だとすると、これにぶつけるための電波（笛の音に相当）を「受信機」自らが発振し発射するのです。つまり受信機と送信機の機能を持っているのです。そして放送局が発射する主電波に対して、個々のラジオ内で発射する電波を「ローカル」と呼んでいます。
	問題
	Ｑ.）それでは冒頭の1000kHzを450kHzに変換する例では、受信機は何kHzのローカル発振をするのでしょうか？ 1000kHzの電波（ラジオ放送）に、???kHzの電波（ローカル）を足すか、引くかすれば450kHzの電波が発生するのですから、答えは２通り考えられます。 Ａ.1）550kHz(この場合1000kHzは1550kHzと、450kHzに変換されます) Ａ.2）1450kHz（この場合2450kHzと、450kHzに変換されます） どちらでも良いのですが現実のラジオではＡ.2を採用しています。 ローカルピックアップ方式の聴取率や視聴率の測定機は、このラジオやテレビから飛び出してくる「ローカル発振」電波をキャッチして、受信局を特定するものです。つまり、ラジオの聴取周波数とローカル周波数には１対１の対応関係が成立しています。 次回はそれについて説明します。 （1999.11）

	ラジオのはなし　第11話
	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜　−その２

	今のラジオやテレビ、携帯電話などはスーパーヘテロダイン方式と呼ばれる方式で受信しています。スーパーヘテロダイン方式とは、周波数をある別の周波数に変換して受信するものです。 なかなか理解しにくい話題なので、もう少し身近な例で紹介します。
	VTRのおかげでリモコンTV
	筆者がＶＴＲを買ったのは15年前でした。このＶＴＲのおかげで画期的なことが起きました。ガチャガチャと選局ダイアルを廻す私の古いテレビが、最新式のリモコンテレビとして使えるようになったのです。テレビのダイアルはch2に固定しておき、ＶＴＲ側のリモコンチューナで選局できるようになりました。 実はこれがスーパーヘテロダイン方式の典型例なのです。（図１） テレビのようにＶＨＦからＵＨＦまで、広域な周波数範囲を自由に受信しようとした場合、低い周波数と高い周波数で、感度や性能にムラが生じます。なぜならトランジスタや真空管は、周波数が高くなるほど能力が低下するからです。 しかし、私のこの事例のように「ch2専用テレビ」にしてしまえば、ch1を見る時でも、ch62を見る時でも、この「ch2専用テレビ」部分は常に同じ感度となります。つまりchによる性能バラつきはチューナーの「周波数変換回路」だけに限定することができます。
	常に同じ周波数に変換
	さて、ＶＴＲとテレビの組合わせの話題はひとまず終わり、テレビ単体を見てみましょう。テレビの中では、ch1〜ch62の電波を常に「58MHzに周波数変換する部分」と、「58MHz専用受像機」の部分で構成されています。 ラジオはどうでしょうか？ ＡＭラジオでは、どの周波数を聴こうが常に455KHz（カーラジオは少し特殊で450KHz）に変換されます。 またＦＭラジオでは10.7MHzが使われています。（図２）
	周波数を変換する方法
	次に電波の周波数を変換する方法について、おさらいします。 電波Ａに、別の電波Ｂをぶつけてかき回せば、電波Ａ＋Ｂと、電波Ａ−Ｂが自然発生します（表１）。これは電波に限らず、空気の疎密振動である「音」にも適用できる法則です。 「ぶつける電波」はラジオの中で作ります。この「ぶつける電波」を局部発振信号とか、ローカルシグナルと呼び、チューナー内の局部発振器（ローカルオッシレーター）という電子回路で作られます。 あなたが何気なしに選局ボタンを押す行為は、実は「65.4MHz発射ボタン」や、「67.3MHz発射ボタン」を押す行為なのです。ラジオは「受信機」と呼ばれながらも、実態は電波を発射する「送信機」でもあります。
	ローカルピックアップ方式
	さて、ローカルシグナル（ぶつける電波）も電波ですから、レベルは微弱ですが、ラジオの外へ漏洩してしまいます。 当社が1996年に発表しました「ＶＲカーラジオメータ」は、このローカルシグナルをキャッチする65〜80MHzの受信機を心臓部とする「ローカルピックアップ方式」を採用しています。 たとえば「ＶＲカーラジオメータ」が、調査対象車両のラジオから漏洩してくる71.8MHzの電波をキャッチしたとします。この場合（表１）から「82.5MHz NHK-FM」を受信中であると一意に決定づけることができます。 この手法は一世代前の機械式テレビ視聴率測定機で、世界的にも一番ポピュラーなものでした。 表１　変換表（ラジオ内ではA+B成分は破棄し、A-B成分のみ利用）

受信周波数(A)	局内	ぶつける電波	合成した電波(A+B、A-B)
76.1MHz	InterFM	65.4MHz	141.5MHz	10.7MHz
78.0MHz	bayfm	67.3MHz	145.3MHz	10.7MHz
79.5MHz	NACK5	68.8MHz	148.3MHz	10.7MHz
80.0MHz	TOKYO FM	69.3MHz	149.3MHz	10.7MHz
81.3MHz	J-WAVE	70.6MHz	151.9MHz	10.7MHz
82.5MHz	NHK-FM	71.8MHz	154.3MHz	10.7MHz
84.7MHz	FMヨコハマ	74.0MHz	158.7MHz	10.7MHz

（1999.12）

	ラジオのはなし　第12話
	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜　−その３

前回は、ラジオは受信機でありながら、自分自身が電波を発射する送信機でもある、とお話しました。 その発射する電波（ローカルシグナル）をキャッチし周波数を測定すれば、ある計算式により、自動的に「今どの放送を聞いているか」が特定できます（表1）。 カーラジオの場合、計算式はＡＭでは、ローカルシグナル−450kHz、ＦＭなら＋10.7MHzでした。 写真１はローカルピックアップ方式によるカーラジオメータ第１号試作機です。ラジオ受信機のケースを開けて、周波数をピックアップするためのコードを中に差込んで測定します。 表１　変換表（ラジオ内ではA+B成分は破棄し、A-B成分のみ利用）

受信周波数(A)	局名	ぶつける電波	合成した電波(A+B、A-B)
76.1MHz	InterFM	65.4MHz	141.5MHz	10.7MHz
78.0MHz	bayfm	67.3MHz	145.3MHz	10.7MHz
79.5MHz	NACK5	68.8MHz	148.3MHz	10.7MHz
80.0MHz	TOKYO FM	69.3MHz	149.3MHz	10.7MHz
81.3MHz	J-WAVE	70.6MHz	151.9MHz	10.7MHz
82.5MHz	NHK-FM	71.8MHz	154.3MHz	10.7MHz
84.7MHz	FMヨコハマ	74.0MHz	158.7MHz	10.7MHz

	道路を走る自動車測定
	この考えをさらに発展させ、車両から飛び出してくる微弱なローカルシグナルを、高性能受信設備を道路脇に設置することで、測定点を通過する車がどの放送を受信しているか自動計測できないかを考えてみましょう（図１）。
	技術的問題点
	１）ＡＭは測定できない。 これは、この連載の中で何度も触れてきた波長と関係しています。ＦＭを受信する時のローカルシグナルは、表１から約70MHzであることが解ります。70MHzを波長に換算してみましょう。 「波長(m)＝300÷周波数(MHz)」ですから波長は約４ｍになります。ラジオの中の配線や、部品をローカルシグナルが流れる時に、この配線材などがアンテナの役割をして空中へ漏洩します。しかし、この配線材などの長さが仮に１ｃｍだとしたら、波長４ｍに対して４百分の１の長さでしかありません。標準的なアンテナは波長の半分か４分の１の長さであることと比べると、極めて性能の悪いアンテナとなります。 理論上はそうなりますが、実験してみたところ高性能受信機なら車から数ｍ離れた場所でも、漏洩して来るローカルシグナルをかろうじてキャッチできました。 一方、ＡＭ受信時のローカルシグナルは周波数が約２ＭＨｚなので波長は１５０ｍとなります。１ｃｍのアンテナは波長に対して１万５千分の１です。これではローカルシグナルを全然漏洩しません。ラジオのケースを開けて、特殊なピックアップセンサーを回路基板に押し付けてやっと検出できる程度でした。 ２）数の測定が出来ない。 もうひとつ原理上解決できない問題があります。車３台が全てＮＨＫ−ＦＭを受信していたとします。どの車からも71.8MHzのローカルシグナルが漏洩して来るのですが、ローカルシグナルは無色透明無音のきれいなサイン波なので、この３台を区別する方法がないのです。くっついて走行していると３台が聴取中でも、１台とカウントします。（図２） ３）ローカルシグナルの漏れ量減少。 ラジオ受信機から漏れ出すローカルシグナルは「不要輻射」と呼ばれ、本来漏れてはいけないものです。たとえば600kHzのラジオ放送を聴く場合の、ローカルシグナルは600＋450＝1050kHzです。 これはＡＭ放送用に割り当てられた周波数帯内です。もしこの1050kHzが漏れ出すようなら、そして偶然1050kHzに他のラジオ放送局があり、隣を走っている車が聞いていたら、「ピー」というビート妨害が起きます。 メーカーはラジオからの「不要輻射」を押さえるよう改良を進めているので、今後、第３者がこれをピックアップするのはますます難しくなるでしょう。 ４）換算式が複数になった。 ＡＭとＦＭの受信回路の共通化で最近ではＡＭでもＦＭと同じ10.7MHzの周波数に変換するローカルシグナルを用いる機種が増えてきました。 たとえば600kHzのＡＭ放送を受信する場合のローカルシグナルは、600+450=1050 kHzではなく、0.6+10.7=11.3MHzです。 また一部のＦＭラジオでは「受信周波数＝ローカルシグナル＋10.7MHz」ではなく「受信周波数＝ローカルシグナル−10.7MHz」を採用しはじめました。 つまり表１のように「82.5MHzを受信中には、71.8MHzのローカルシグナルが漏れて来るはず」とは断定できないのです。この場合は82.5+10.7=93.2MHzが漏れてきます。さらに93.2MHzとえいば日本ではテレビの１チャンネルです。 車から漏れて来る電波より、東京タワーからのテレビ波の方が強く、やはり実用上は非常に問題が多いと言えます。 （2000.1）

	ラジオのはなし　第13話
	聴取率測定編〜ローカルピックアップ方式〜　−その４

前回は道路沿いに測定機とアンテナを設置し、通過車両の聴取状況を自動測定するというテーマで、ローカルピックアップ方式の問題点を４つ挙げました。 前回で指摘した問題点 １）ＦＭは測定できるが、ＡＭは測定できない。 ２）数の測定が出来ない。 ３）ローカルシグナルは年々、漏れなくなっている。 ４）換算式が複数になった。 この中で（１）（２）は道路沿いで自動測定するというテーマに限定した問題点なので、（３）（４）がカーラジオ調査でのローカルピックアップ方式が抱える本質的な問題だといえるでしょう。 今回は逆に、この方式のメリットについて考えてみます。

	カーラジオの特徴
	カーラジオと家庭用ラジオの一番の違いは何でしょうか？ まず内部回路で比較すると、カーラジオにはバーアンテナと呼ばれる「磁力」を使ったアンテナが組み込まれていません。そのためアンテナを取り付けないと、ラジオ単体では放送が受信できないのです。このことについては連載中に何度か触れました。 今回はそういう視点ではなく、聴取局測定技術の立場から「受信状態が刻々と変化する」ことをカーラジオの最大の特徴として取り上げたいと思います。 さっきまで非常に良好に聞こえていたと思ったら、ビル影で突然電波が弱くなったとか、踏み切りの架線からノイズを受けたとか、時には不法無線が混信してきたりする事さえもあります。 カーラジオは移動体受信であるために、家庭用ラジオとは比べ物にならないほど不安定要素を抱えています。
	機械式調査手法
	現在、機械式ラジオ聴取率測定については、音声識別（オーディオ･マッチング）方式や、ラジオ放送局の送出設備で番組音声に、耳には聞こえないＩＤ信号を重畳する「音声すかし方式」などが提唱されています（図１）。 しかし、いずれの方式でも番組音声の受信品位が悪くなると精度低下を招きます。さらに、程度によっては測定不能にすらなります。 人間の脳には、たとえ断片的な会話であっても、それをつなぎあわせ総合的に判断できる素晴らしい能力があります。そのため、人には聞えるが、機械では判定できないケースがどうしても生じてしまいます。
	メリット
	さてローカルピックアップ方式の最大の良さは、番組がはっきり明瞭に聞えているとか、ガーガー雑音まじりで聞いているというパラメータには全く精度が左右されない点です。なにしろ、ローカルシグナルというのは、チューナー回路を「ＸＸＸKHz」に受信セットするために、チューナー自身が発射する電波なのです。（表１） 表１　受信局(A)とローカルシグナル(B)の関係

受信周波数(A)	局名	Aを受信するためにチューナー自身が発射する電波(B)
76.1MHz	InterFM	65.4MHz
78.0MHz	bayfm	67.3MHz
79.5MHz	NACK5	68.8MHz
80.0MHz	TOKYO FM	69.3MHz
81.3MHz	J-WAVE	70.6MHz
82.5MHz	NHK-FM	71.8MHz
84.7MHz	FMヨコハマ	74.0MHz

国道沿いでの通過車両の自動測定は夢物語ですが、個々のカーラジオのフタを開き、内部にローカルシグナルをピックアップする特殊センサーを忍び込ませることができれば、非常に安定した聴取局データ（選局周波数データ）が得られます。（音声識別方式を採用したＶＲカーラジオメータ第二試作機では、音声識別回路の精度を算出する基準側測定機として、このローカルピックアップ方式も搭載したほどです。） そして最後に調査データとして使えるようにいくつかの補完機能のセンサーとその電子回路を付加することで、カーラジオメータシステムが完成します。 （2000.2）

	ラジオのはなし　第14話
	聴取率測定編〜音声比較方式〜　−その１

	あなたならどうします？
	今回は、いきなり質問からスタートです。 Ａさんのラジオのスピーカから何かの番組の音が流れています。もしあなたが、それはどの放送局かを当てるとしたら、どうしますか？(図1) ＜方法１＞　「ラジオのダイアルを読む」 ダイアルという言葉はちょっと古かったですね。Ａさんのラジオの選局液晶画面の「ＸＸkHz」という表示を見ることで周波数を知ることができます。 ＜方法２＞　「局名がアナウンスされるまで待つ」 もしダイアルを見ることが出来ないなら、注意深く、そして辛抱強く、局名が流されるまで待ち続けるという方法もあります。 ＜方法３＞　「自分のラジオを使って耳で聞き比べる」 そして３番目の方法として、自分のラジオを使って、Ａさんのラジオの音と、同じ放送局を探すのもひとつの方法でしょう。 この他にも番組名を聞き取り、新聞の番組欄で捜す方法もありますが、これは＜方法２＞に含まれるものとします。 さて、近年ラジオの聴取状況を機械式で捕らえようという試みが世界各国で提唱されるようになりました。機械だと何か特別難しい理論があると思われるかも知れませんが、実は今挙げた３つの方法と同様に分類できるのです。
	方法1の機械式手法
	例えば「ラジオのダイアルを読む」方法を機械式測定に置きかえるならば、ローカルピックアップ方式に相当します。この方法では、絶対的な物理量である周波数を知ることができますが、「ＸＸkHz」は「○○放送局」であるという知識が別に必要です。最大のメリットはラジオの「聞こえ加減」に左右されない非常に安定した選局状況をリアルタイムで測定できることです。
	方法2の機械式手法
	「局名がアナウンスされるまで待つ」方法は放送局側で「こちらはＸＸ放送局です」と頻繁にアナウンスしてもらい、それを機械で聞き取ろうという考えです。最近よく話題になる「すかし（ＷＭ：ウォーターマーク）方式」に相当します。他の調査手法と異なるのは、調査システム（装置）を調査会社と放送局の両社で、共同運用しなければならない点です。技術的にも興味深い話題なので、この手法については、あらためてじっくりお話したいと思います。
	方法3の機械式手法
	「自分のラジオを使って耳で聞き比べる」方法は、音声比較（オーディオ・マッチング）という手法そのものです。なお、ここでいう音声とは人の「声」に限定したものではなく、ラジオから流れる楽音や効果音なども含んだ全ての放送音の総称です。また、比較とは、その言葉通り何かと何かを比べ、両者間の類似度を求めることです。
	音声比較方式とは
	「音声比較方式」は受信品位、すなわち「聞え加減」に影響されます。 同じラジオ局の放送音で、一方は非常にクリアな状態、他方は雑音まじりの品位の良くない状態で、両者の類似度を求めてみます。残念ながら思うように点数は上がりません。それでは両方クリアな状態であれば、類似度が１００点満点で１００点になるかというと、そうでもありません。そもそも１００点というのは無いのです。機械の耳では微妙な音の違いも計算過程で現れてしまうからです。 ですから、例えば７７点以上ならば「同じである」と結論づけるしかありません。この判定基準値のことを「しきい値」と呼び、私たち開発者は最適な「しきい値」を決定することに、多大な労力を注ぎます。 また１００点という「疑う余地の無い確定値」が存在しないということは、仮に、しきい値を上回る８０点というスコアが取れても、とりあえず候補の全てを最後まで調べてみる必要があります。もしかすると、他に８９点というスコアが出る可能性があるからです。全ての候補局と比較しなければならないため、多チャンネル時代になればなるほど、大変になってきます。
	すかしとの違い
	「すかし（ＷＭ）方式」も同じく受信品位の影響を強く受けますが、実は全く異質な問題なのです。「すかし方式」では受信品位の良し悪しによって、埋め込まれたＩＤを「検出できた」か、取出しに「失敗した」かのどちらかになります。うまくピックアップさえできれば（先ほどの類似度的に言えば）１００点です。そして、この検出できた瞬間をもって直ちに確定します。つまり１００点か０点しかありません。しかし音声比較では中間値を扱います。たとえばラジオ受信状態が悪くて、音声比較による類似度が、最も高い局でも６０点、そしてそれ以外の局は全て４０点以下だったとします。その場合は「しきい値（77点）」を満たしていないので、「同じである」との結論は下せませんが、いろんな後処理での判定データとして有効です。 次回は音声比較をさらに深く掘り下げ、「端末比較方式」「センター比較方式」という区分でお話します。 （2000.3）

	ラジオのはなし　第15話
	聴取率測定編〜音声比較方式〜　−その２

	前回は聴取率の機械式測定には大きく分けて３つの方法があることをお話しました。今回はその中の「音声比較方式」について、さらに深く考えてみましょう。
	音声比較方式とは
	まず、おさらいです。 Ａさんのラジオのスピーカーから、何かの番組の音が流れているとし、その放送局名を当てるとします。このとき自分のラジオを取り出し、ダイアルを回しながらＡさんのラジオと同じ音がする局を探す、これが音声比較方式です。この方式の大きな特徴は、自分（つまり測定機側）にもラジオが必要だということです。
	2つの方法
	さて、この測定システム側のラジオをどこ（場所）に置くかで、音声比較方式は２つに分かれます。ひとつは、測定現場にラジオを置きその場でリアルタイムに放送局を特定してしまう方法、もうひとつは、センター側にラジオを置き測定現場から送られてきた音声を事後処理で音声比較する方法です。前者を端末比較方式と呼び、当社のテレビ視聴率測定機「ＶＴＲセンサー」がこの方式でした。また後者はセンター比較方式と呼び、当社の「ＶＲカーラジオメータ第二号試作機」がこれにあたります。この両者にはそれぞれ一長一短があります。
	音声（端末)比較方式
	少しだけテレビ視聴率調査の話へ寄り道します。 ８０年代に入り家庭用ＶＴＲが普及しはじめ、従来のローカルピックアップ方式では、正しい視聴率が測定できなくなりました。かならずしもテレビのチューナーが指し示すチャンネルが画面に出ているとは限らなくなったためです。そこで開発したのが音声(端末)比較方式のテレビ視聴率センサーでした。この測定機にはＴＶチューナーを内蔵しています。この内蔵チューナーのチャンネルを次々と切り替えて、家庭のテレビから特殊回路でピックアップした音声と、同じ音声のチャンネルを特定します。 さて、ローカルピックアップ方式の「カーラジオメータ」も同様に音声（端末）比較方式への移行を検討した時期がありました。ローカルピックアップ方式では、カーラジオを車からいったんはずして、内部に特殊なピックアップセンサーを取り付ける必要があったからです。車からカーラジオを取り外すことは、私たち電気を専門にする者の想像をはるかに超えた難作業でした。車ごとに違う場所にある隠しビスを探り当て、ダッシュボードの隙間にマイナスドライバーを差込んで、テコのようにして運転台のカバーをはずします。このとき、多かれ少なかれ傷が残ってしまうので実際に運用するときの調査現場を考えると、これは無視できない大きな問題でした。 そこで音声方式ならば、スピーカから音を分岐したり、マイクで音をピックアップするだけで、ラジオを分解しなくてもよいだろうと考えたのです。しかし実際には「音声（端末）比較方式」はごく初期段階で廃案となりました。その理由はアンテナでした。測定機側のラジオにも、やはりアンテナを接続しなければなりません。当初は測定機用小型アンテナを後部シートあたりに置く方法を考えたのですが、調査対象車両のラジオと測定機のラジオでは聞こえ加減に差異が生じ、音声比較がうまくいかないのです。電波が強いエリアではうまくいきますが、弱電界エリアを走行した場合、車両のラジオは聞こえているが、測定機側は聞こえないという状況があり、車両用としては適切ではないと判断しました。 この方法がテレビ調査で実用化できたのは、テレビは世帯内調査（固定受信）なので、１本のアンテナから、テレビと測定機の双方に同じ条件で電波を分配できたからです。このような理由で、海外のラジオ調査研究事例でも、音声（端末）比較方式は主流ではないようです。
	音声（センター)比較方式
	車のラジオアンテナをカーラジオと測定機に分配すればある程度問題は解決しますが、車両を分解したくないという大きなテーマには応えることができません。 それを解決するのが、測定機に内蔵させていたラジオをセンター設備側に設置し、ここで比較しようという「音声（センター）比較方式」です。極端に言ってしまえば、車両側装置は単なるテープレコーダで良いことになります。車両内でサンプリングしたラジオ音声を、なんらかの手段でセンターに送り、センターで事前に蓄積しておいた24時間全局マスターと照合する方法です。 ただしセンター比較方式の場合は、端末比較方式では全く考慮する必要のなかった、「時刻あわせ」がとても重要になってきます。たとえば良く知られている相関係数を使った音声比較で考えてみましょう。相関係数は＋１から−１の範囲の数字です。似ているほど＋１に近づきます。Ａという波形と、Ｂという波形の相関係数を位置を少しずつずらしながら求めてみます。ただし波形Ｂは波形Ａの一部分と全く同じだとします（図１）。位置（すなわち時刻）がぴったり合ったときは＋１です。しかし、ほんの少しでもずれると急激に相関係数は低下します（図２）。ラジオ音声を使った場合でも同じです。わずか１／１０秒ずれただけでも別物であると判定します。 カーラジオメータは内部のメモリーに溜め込んだラジオ音声データを9600bpsの携帯電話でセンターに送ります。なるべく通信時間を短くするために、１分間おきに６秒間だけのサンプリングにしました。そして正確な時計装置を内蔵し、この６秒間データに「何時何分XX秒」というタグを付けてメモリーに格納します。センターでは携帯電話から送られてきた、データの時刻タグをまず参照し、センターに蓄積されている24時間全局マスターと照合します。そのためセンターの時計と、複数の調査車両の時計がミリ秒オーダーで正確に同期がとれるかどうかが重要なキーになりました。
	次回は相関係数を使い、実際に音声認識のシミュレーションをしてみます。どうぞお楽しみに。 （2000.4）

	ラジオのはなし　第16話
	聴取率測定編〜音声比較方式〜　−その３

今回は簡単な音声比較の実験をしてみましょう。

	素材作り
	まずウインドウズマシンに付属している、「サウンドレコーダー」というデジタル録音のソフトを使い、マイクで自分の声を録音してみました。 図１が「ダイジェスト」と発声した私の声です。横軸が時間。縦軸は振幅値で、音声パワーと考えていただいて結構です。私はごく自然に発音したつもりでしたが、このように機械で見ると「ダイ・ジェス・ト」と３つの音節にきれいに分かれて見えます。 「サウンドレコーダ」は録音したデータをWAVファイル形式でファイルとして保存できます。WAVファイルは時間の経過順に、この音声パワーの値がずらりと詰まっています。ただ16進数で記述されたバイナリーファイルと呼ばれるものなのでメモ帳やワープロソフトでは見ることができません。この図１はある変換プログラムを使って、WAVファイルをエクセルに読みこみ、エクセルのグラフ機能で描画したものです。 以下エクセル上で音声比較の実験を進めます。
	比較結果
	さてこの波形を「ダイ」「ジェス」「ト」の３つのブロックに分けてみます。この時、各ブロックの長さは同じになるようにしました。互いに比較しやすくするためです。そしてこの３つのブロック間での相関係数を計算してみます(表1)。相関係数とは−１から＋１までの値をとり、両者がどれほど似ているかを示してくれるとても便利な数値です。相関係数が１に近づくほど、両者は「より似ている」と判断します。「ダイ」と「ダイ」の比較は同じ物ですから当然１です。しかし「ダイ」と「ジェス」のように異なる音声は０付近まで低下します。
	対雑音性能
	「ダイ」と「ダイ」なら相関係数は１になりました。しかしこれはあくまで机上の話です。実際にはいろんな雑音が加算されます。そこでエクセルで乱数を発生させてこれを加算させてみることにします。発生させる乱数の最大値を次の条件にしました。 １）乱数の最大値が声データの最大値の５％ ２）乱数の最大値が声データの最大値の１０％ ３）乱数の最大値が声データの最大値の２０％ 乱数を加算した様子を図２その相関係数を表２に示します。 １０％ぐらいまでの雑音ではそれほど影響ないようです。
	時間ずれ
	ラジオ聴取率を測定する場合を想定してみましょう。２台のラジオ（対象者のラジオと測定機のラジオ）で同じ放送局を受信し、その音声を比較する場合において、両者に時間軸のズレはほとんどありません。これは前回でお話しました端末比較方式と呼ばれる方法です。 しかしセンター比較方式と呼ばれる方法では、端末装置で録音した音声をセンター施設へ送り、あらかじめセンターで録音してあった２４時間録音マスターと時刻目盛を合わせて比較する方法です。どんなに精度の高い時計装置を使っても両者に完全なる同一時刻目盛を打つことは非常に難しい技術です。ではいったいどの程度の時刻ずれで、どれぐらい相関係数が劣化するのかを見てみましょう。 「ジェス」同志の比較において片方の「ジェス」データだけ区間をエクセル上で１セルづつ前後に移動させてみました。今回の実験ではデータ１セル間の時間は約一万分の１秒です。結果は右のようになりました。 このように1万分の１秒の遅延でもかなり劣化します。
	音声の時間軸合わせは非常に重要です。続きは次回で。 （2000.5）

	ラジオのはなし　第17話
	聴取率測定編〜音声比較方式〜　−その４

	前回で相関係数を使った初歩的な音声比較例をご紹介しました。１万分の１秒の時刻ずれでも、かなり影響を受けます。実際には、この影響を軽減するために、いろんな前処理を施すのですが、やはり限界があります。 「どうも、ありがとうございます。」という音声と、これを１秒ずらした「りがとうございます。今後とも」という音声とを比較して「同じものである」と判定するのはやはり無理があります。
	サンプリングとタイムスタンプ
	カーラジオメータ第２試作機で最も問題になったのがこの時刻同期の問題です。センター施設では、放送波を受信しながら各ラジオ局の音声サンプリングデータを記録します。この時に各データにはＸ時：Ｘ分：千分のＸＸＸ秒という時刻をスタンプしてあります。 一方、調査対象の車両でも同様にラジオの音声をサンプリングしてＸ時：Ｘ分：千分のＸＸＸ秒とタイムスタンプし蓄積します。そしてある一定量のデータがカーラジオメータに蓄積されたのち、携帯電話でセンターに送信します。
	タイムスタンプを参照した認識
	まず、センターの認識装置は、車両から送られてきたデータのタイムスタンプに注目します。そして、センター側で記録してある、各放送局ごとの同時刻のサンプリングデータを引き出してきて、どの放送局の音声と一番似ているかを調べます。この時の両者のタイムスタンプの時刻精度が高ければ高いほど良好な認識精度が得られることは、容易にご想像いただけると思います。
	電子式時計の精度
	つまり、車両内のカーラジオメータに内蔵された時計と、センター設備の時計が高精度で一致していなければなりません。それでは、電子式時計はどのような仕組みなのでしょうか？ キーとなるのは常に正確に一定の間隔で「カチッ・カチッ」っと動きつづける振動部にあります。そして、この振動部は「水晶発振子」と呼ばれる部品で作られます。水晶発振子の弱点は周囲温度の変化です。常に温度を一定に保つために、魔法瓶と電気ヒータを一体にした恒温槽に、この水晶発振子を密閉するのですが、バッテリー能力に限りのあるカーラジオメータでは、常時電気ヒータにパワーを供給し続けることが困難です。そのために時計は（日常生活では問題化しないレベルではありますが）常にフラフラ変動します。
	時刻の同期
	「センター設備の時計と、関東一円を走り回る複数の調査対象車両がすべて精密に同じ時刻の時計を共有することができないだろうか？」これが大きな課題でした。 もしこれが不可能なら、２枚の紙を重ねて電球にすかして位置をずらせながら、一致する点を探すように、車両からのデータを少しずつ時刻目盛りを前後にずらせながら、センターデータとの一致点を探すという、とても骨の折れるシステムとなってしまいます。その点「音声（端末）比較方式」はその瞬間に、つまりリアルタイムに音Ａと音Ｂが同じかどうかの比較を実行するので、こういった時刻同期の問題はありません。
	GPSを利用する
	長い試行錯誤の末、たどり着いたのが米国の国防省が管理するＧＰＳ衛星を利用することでした。ＧＰＳ衛星というとカーナビゲーションを思い出される方が多いことでしょう。しかし、位置情報の他にも、原子時計精度の超精密な時刻データも送信しています。センター設備も、複数の調査対象車両も、すべてがＧＰＳ衛星の時計を共通の基準時計にすることで両者間で「同じ時刻」を共有が可能になりました（図１）。 当時は、まだカーナビが一般的ではなかった時代ですから、いろいろ苦労話もありますが、まずは「音声（センター）比較」方式の大きな問題点がひとつクリアーできました。 ＜補足＞ ＧＰＳ（全地球測位システム）は，米国国防省が管理する２万km上空の宇宙空間を飛び回る24個の人工衛星を使った測位システム。冷戦終結により民間に無料開放された。
	（2000.6）

	ラジオのはなし　第18話
	聴取率測定編〜音声比較方式〜　−その５

	首都圏に散らばる各車両端末装置と、東京都中央区入船に設置したセンター設備の関係のように、離れた場所にある複数の時計を常に正確に一致させておくことは大変むずかしいことです。しかし思考錯誤の末、ＧＰＳ（*1）衛星を使い、これらが皆「同じ時刻」を共有できるようになった事を前回お話しました。 *1…GPS（Global Positioning System）：全地球測位システム
	位置データも取得
	しかし考えてみれば、せっかくＧＰＳレシーバーを搭載したのだから、位置も取得することにしました。というより、位置データはデータ量が大きいため受信しても捨てていました。 なにぶん毎秒単位で、北緯東経の非常に細かい数字が得られるのですが全て受け入れていたら、カーラジオメータのメモリーがすぐにオーバーフローするからです。 （図１）は２年ほど前の実際の実験データです。築地から新宿まで車がラジオ局No.3を聴きながら移動している様子がおわかりいただけるかと思います。 位置データは１０分間に１データだけをメモリーに残す方法をとりました。音声データは５分間ごとに１０秒間サンプリングしました。 データの回収方法ですが、カーラジオメータのメモリーがある量に達すると、自動的に内臓した携帯電話でセンターへ送り出す方法をとりました。 センターでは２４時間体制で、ラジオ局No.1からNo.5までの音声をサンプリングし、ハードディスクに毎日保存してあります。携帯電話で送られてきた車両端末からの音声サンプリングデータはここで、No.1からNo.5のどれに合致するかを計算し判定を下します。 （図１）の例はこのようにしてNo.3のラジオ局であると判定しました。局データは５分単位ですが、位置データが１０分単位なので、地図には１０分単位でプロットしてあります。

図1

	時刻同期のもうひとつのメリット
	今まで認識精度の面から、時刻同期の大切さについて書いてきましたが、それだけではありません。センター側が２４時間サンプリングする際に、車両と同じく５分間間隔で、初めの１０秒間をサンプリングするだけで済みました。 もし、時計無校正システムであれば各車両の時計のバラツキを考慮して、前後にさらに数１０秒もの保険代のサンプリングをしなければなりません。これはとかく肥大化しやすい「音声（センター）比較」方式の欠点でもあります。 これを最小限に押さえられただけではなく、比較の際に時間を前後にシフトさせ最良点を探す作業が省略できたのは、やはりＧＰＳの導入によるところでした。
	その他の機能
	カーラジオメータには、この他に乗員情報を入力するハンディボタン入力装置（ＰＭボタンに相当）や、エンジンキーの電圧情報から車両の稼動時間帯を記録するセンサーも搭載しました。これで「ラジオ利用率＝ラジオＯＮ期間÷車両稼動時間」という指標を求めようとしたものです。 もう一つは、やはりＧＰＳを使い車両の移動速度が測定できますので渋滞やスイスイ走れる状況下でのラジオの利用のされ方の違いを探ろうとしました。しかし、これはあまりＧＰＳでの速度測定はあまり精度が良くなかったので初期の段階で中断しました。
	わらいばなし
	私達にとってはとても笑えない、開発裏話をひとつご紹介します。テレビ視聴率メータをはじめとする当社の調査測定機では、例えばモデムであっても独自に回路設計を行います。それが初めてカーラジオメータで既製品を２つ使いました。携帯電話とＧＰＳレシーバー（屋根につけるアンテナ部のみ）です。 カーラジオメータは、ドコモ２０１型の携帯電話を内部収納するよう設計していました。ところが試作機が完成した時には、すでに２０１型は廃品で２０３型になっていました。固定収納用の受台などの寸法が若干変わってしまい、仕方なく無理やり、しばって固定しました。この時はまだそれほど事の重大さを認識していませんでした。 そして試作機でデバッグを重ね、社員車両テストのための改良版実験機をした時のことです。なんと携帯電話は２０５型にまたまた変わっていました。加えて今度はＧＰＳレシーバーがモデルチェンジにあたり入手不可になりました。製造計画・実験計画は大きく減速せざるを得ない事態に巻き込まれました。産業用電子装置に既製品を使うことの恐ろしさを、身にしみて考えさせられました。
	音声（センター)比較の欠点
	技術上、４つほど問題があることがわかりました。
	１） ネット中継時で同音の局は分離できない ２） センターでサンプリングしていない局は、すべて不明になる。 その他のラジオというカテゴリーを作ることが出来ない。 つまりラジオかＣＤかテープか一切区別がつかないのでＳＩＵ（*2）が出せない。 ３） リスク集中型である。 センターがダウンすると全てがダウンする。調査が停止する。 音声（端末）比較方式だと、現場で認識するので、 特定サンプルの脱落はあっても調査全体が止まることはない。 ４） 走行中に携帯電話でデータ伝送すると、エラー再送率が高く カタログ定格の9600BPSなど現実にはとても期待できない。

	*2…ＳＩＵ（Ｓｅｔｓ Ｉｎ Ｕｓｅ）：調査対象世帯のラジオのスイッチが入れられている受信機の割合。
	通信がなかなか終わらないから、走行中の電波状況によるエラーの確率がさらに高くなる。そしてエラーが起きて、再送でまた伝送時間が延びる。まるであり地獄でした。いつまでたってもデータを吐き出せないうちに、電波状況の悪い車庫に入ってしまい、数日間も音信不能になるケースがありました。この場合センター側のサンプリングデータを消去できません。何日も保存していると、ついにセンターがハードディスクの容量不足に陥りシステムが円滑に回らなくなってしまいました。 そのほか運用面でも、人様の大切な車に機械を設置する大変さが想像以上のものでした。このように多くの問題を抱えたカーラジオメータですが、移動体測定という新しい分野で、我々に多くのノウハウをあたえてくれたメータでもありました。
	（2000.7）

	ラジオのはなし　第19話
	デジタル概論編　−その１

	前回まで、しばらく測定機の話題が続きました。この連載の締めくくりとして、ここ最近頻繁に使われるデジタルという言葉について、身近な例を挙げながら、その本質にせまってみましょう。
	アナログとは？デジタルとは？
	Ａさんの体重を測定することにしましょう。 【図１】がＡさんの１週間の体重変化の真値だとします。Ａさんには６時間おきに、体重を計っていただき１kg単位の調査表に記録するものとします【表１】。

【表1】 Aさんの体重調査表―デジタル

月曜00:00	62kg	火曜00:00	62kg	･･･	日曜00:00	60kg
月曜06:00	61kg	火曜06:00	61kg	･･･	日曜06:00	59kg
月曜12:00	61kg	火曜12:00	63kg	･･･	日曜12:00	61kg
月曜18:00	62kg	火曜18:00	61kg	･･･	日曜18:00	61kg

	実は【図１】こそアナログの実体であり、また【表１】がデジタルです。つまりデジタルとはアナログをサンプリングし数値化したものです。
	デジタルは本当に美しいのか
	ここでは「どれほど美しい」とは、真値にどれだけ近いかということになります。【図１】のデジタルデータをアナログデータに戻して比較してみましょう。サンプリングですから、ある時点の瞬間における測定値だけが存在する事になります【図２】。アナログを「連続」。デジタルを「飛び飛び」とします。両者の違いを説明する時によく用いられる言葉ですが、実はこういう意味です。
	プロット点の間を推定曲線で埋めてみましょう【図３】。
	実際のデジタル製品の電子回路の中でも、デジタルをアナログに戻す際にはＬＰＦ（ロー・パス・フィルター）と呼ばれる丸め回路を通し、全く同じことを行います。丸めないとアナログ（連続）にはならないものがデジタル（飛び飛び）なのです。 さて【図３】の斜線の部分が真値との誤差です。デジタルとアナログどちらが美しいかは、あえて語るまでもないでしょう。
	きれいなデジタル、きたないデジタル
	さて調査表を0.5kg刻みにすれば、どうでしょうか。もちろんこれは正しい考え方です【図４】。あるいは記入のインターバルを３時間おきにする方法もあります【図５】。
	つまりデジタルにはきれいなデジタルときたないデジタルが存在します。盲目的に「デジタル＝美しい」と解釈するのは誤りです。昔のアナログ携帯電話と今のデジタル携帯電話の音の差を思い出して下さい。

	きれいなデジタルはでかい
	もうひとつ、【図４】・【図５】のデータ量が、表１に比べて大きなサイズになったことにも着目して下さい。あたりまえのことですがこれもデジタルを語る上で、非常に重要なポイントなのです。サンプリングポイントを２倍にすれば、確実にデータ量は２倍になります。これはお金だけでなく、伝送路容量など、いろんな意味でのコストがよけいに掛かることを意味しています。これさえなければ、世の中すべて「きれいなデジタル」を使うでしょう。
	なぜわざわざデジタル化なのか
	音声信号にデジタルを適用する流れをみてみましょう。 「口→音声（アナログ）→デジタル化→音声（アナログ）→耳」という工程をたどります。始めと最後はアナログである点は、当たり前で忘れがちな点なので注意が必要です。音声をワープロの文字に変換するなどの場合を除き、多くの場合では、デジタル化とは、入口・出口はアナログで途中部分だけを一時的にデジタルに置き換えることを意味しています。アナログのまま扱えば済む事をわざわざそうします。にもかかわらずアナログが真値ですから、デジタル化で真値を超越することは絶対にないのです。真値こそ真値なのですから。
	「デジタルは美しい」。よく耳にする言葉ですが、ではこれは嘘なのでしょうか？ 次回をお楽しみに。 （2000.9）

	ラジオのはなし　第20話
	デジタル概論編　−その２

	デジタルとアナログの話の第二回です。
	デジタルよりアナログがきれい
	あるビデオカメラのＣＭで、「光学式ズームだからきれい」と、デジタルズームと光学ズームの絵を比較していました。 そういえば数年前「デジタルズーム」という言葉にひかれてカメラを買ったが、全然きれいではない。"ズームアップするとモザイク状みたいになるだけだ"という相談を受けたことがあります。 デジタルズームというのは、例えば１週間×年４回の調査結果から３６５日データを推定値で作ることです。一方、光学式ズームは望遠レンズで画像を拡大しますから、実際に３６５日調査を実施する場合に相当します。
	デジタルは近似値
	デジタルとはサンプリングデータのことです。刻一刻と変化している真実の事象（アナログ）をコマ落しのように、あるタイミングで数値化したものです。 タクシーの料金メータはデジタルの概念にとても似ています。ある一定距離で金額が更新されます。これがデジタル理論のサンプリング間隔です。下車する寸前にカチャッとメータがあがるのは誰しも気分の良いものではありません。そこでよりフェアーにと、この更新距離を短くしたとします。５００ｍだったものを１０ｍにしても、まだ不正確だとおっしゃる方がいるかもしれません。１ｃｍにし、１ミクロンにし･･･。そして最終的に「完全なる連続」になったものがアナログなのです。 また数値目盛りの細かさもデジタルの重要なパラメータです。メータが１００円刻みであがるのはアンフェアーだという主張があったとします。１０円刻み、１円刻みでは、１銭なら･･･どんどん刻みを短くしていき、やはり最終的に「完全なる連続」になったものがアナログです。 前回、デジタルにも「きれいなデジタル」や「きたないデジタル」があると書きました。今回の言葉で表現すれば１００Ｋｍに１回１００万円ずつ課金されるタクシーメータが「きたないデジタル」でしょうか。しかしいくらアナログが公正な真値であるといっても、小数点以下無限大の料金を請求されても払いようがありませんね。

	デジタルは記録できる
	さて今回の本題に入ります。デジタルの利点。言い換えればアナログの欠点とは何なのでしょうか。実は真値のままでは非常に扱いづらいことにあります。もし何かの変化の様子を記録しようとすると、ある時刻の瞬間での値を、小数点以下を切り捨てるとか四捨五入して丸めないと、ノートには書けないのです。【図１】
	デジタルは、時の経過とともに次々過去へ消えていく真値を丸めて数字化し記録したものです。いつでもどこでも必要な時に再現できます。そのため、継ぎはぎや再編集には最適です。アナログは刻一刻と変化する様子そのものです。どうしてもその様子を記録しようとすれば地震計のペン式記録紙のように時刻軸方向に紙を進めながらその様子をそのままに保存するしかないのです。【図２】
	テープレコーダ・ＶＴＲ・レコード全て時の流れに合わせて、記録媒体を動かします。再生する時は、記録する時と完全に同じ速度で動かせた場合のみ真値が再現できます。速度ムラがあればそのまま誤差になります。アナログは本来的に記録には不向きで、極めて劣化しやすい生ものです。
	デジタルはノイズに強い
	デジタルを「１と０の世界」などと説明する書物を目にされた方も多いでしょう。デジタルとアナログの本質的な違いは「連続」と「飛び飛び」にあります。ですからあえて「１，０」の話には触れませんでした。「１，０」は信号を遠くに送ったり、ノイズの多い環境下を通過しても信号が劣化しないという「伝送」上でのメリットだからです。「伝送」しないでアナログとデジタルをリアルタイムに、その場で勝負させればアナログの方が美しいでしょう。所詮デジタルは近似値なのですから。しかし何かに記録して再生したり（アンプからレコードに伝送して、再びレコードからアンプに伝送）、放送のように電波や電線で遠くに送ろうとすると、近似値でしかないデジタル以下のクオリティになることがあります。 デジタルは上（１）か下（０）だけに振る手旗信号で、情報を伝えます。米粒ぐらいにしか見えない旗手でも、旗が揚がったか下がったかだけを見分ければよいのです。たとえば上に２回、下に１回なら「あ」などと約束事を決めておくのです。しかしアナログは旗で空に文字を書くようなものです。旗の動きを注意深く見守らないといけません。また風で旗がパタパタすると、読み手が誤読するかもしれません。 こういった記録・保存・再生・編集などに対する利便性と、外部からの攻撃（ノイズなど）に対して堅牢なことがデジタルのメリットです。ただし一方的にデジタルがアナログより優秀ではなく「風が強い日には」という前提条件が付くことを忘れてはならないでしょう。
	（2000.10）

	ラジオのはなし　第21話
	デジタル概論編　−その３

	さて今回はデジタル概論編のまとめです。
	デジタルとアナログのまとめ
	私は『デジタルだからきれい・美しいという事ではない』とお話してきました。しかし『アナログの方がきれいだ』というつもりでもないのです。最後にこの理解しにくい部分を、もう一度考えてみます。 大阪にすごくおいしい秘伝の料理を食べさせてくれるお店があったとします。出されたその料理を、その場で舌鼓を打ちながら食べる。これがアナログです。一方デジタルはこの料理をある瞬間において数字化したものです。 つまり表面温度XX度、内部温度XX度、成分は○○がXXｇで△△がXXｇ、□□がXXｇというように数字化したものがデジタルなのです。 でもここで考えてください。ウエイターがこのようなレシピというか、成分分析表のようなものをお皿にのせてテーブルに運んできても私達はそれを食べられないのです。人間の舌が旨味を感じ、それに満足するにはアナログに戻さなくてはいけないのです。 また、料理の香りや見た目も人間にとっては重要な要素です。香りの化学分析表の数値を見せられても、色成分や形状の数値を見せられても、ちっとも食欲はそそられないでしょう。
	デジタルは最後はアナログに
	ひとつ目のポイントは、機械と機械はデジタルだけでコミュニケーションできますが、人間には（デジタルを）元のアナログに戻してやらないとコミュニケーションがとれないということです。たとえば、色や輝度情報のデジタルデータをブラウン管や液晶画面やプリンターなどで、人間の目に訴えられるようなアナログ（この場合は光）に戻してはじめて価値があります。 また、音の周波数成分や振幅情報の数値（デジタル）をスピーカーなどで人間の耳に聞こえるようにアナログ（この場合は音波）に戻して初めて電話の声や、ラジオの番組の音として我々の聴覚に情報を伝達されます。 デジタルテレビを買っても、我々人間はデジタルで視聴しているのではありません。テレビの最終部分の電子回路で光（番組画像）や音波（番組音声）というアナログに戻しています。 これを念頭に、先ほどの料理の話に戻りましょう。 ウエイターがお皿に、数値データを乗せてテーブルに運んできたところでしたね。ここで別の料理人がさっと登場して、お客さんのテーブルの横で、数値データを解読しながらもとの料理（アナログ）そっくりに調理復元してくれました。これでめでたくお客さんは秘伝の料理を楽しむことが出来ました。

	デジタルは近似値
	ポイント２は、デジタルはアナログの近似値でしかない。ということです。 今の例でわかるようにお客さんの食べた料理は、厨房で凄腕料理長が完成させた料理のある瞬間を数字化してたサンプリングデータ（デジタル）を基にしたものであるため、どれほど忠実に料理長の料理を数字化できているかが重要です。いままで連載で書いてきた『美しいデジタル』とは大量の分析項目でこの料理を数値化したデジタルです。どこまで詳しく数値化するかはそのレストランの経営方針ですから高品位のデジタルもあれば低品位のデジタルもあるのです。デジタル＝高品位という考え方は正しくありません。
	デジタルはアナログを超えられない
	ポイント３として、デジタルはアナログ以上に高品位にはならないという事実があります。 なぜならアナログはサンプリングされる対象（真値）であり、デジタルはそれをサンプリングした近似値ですから絶対に、デジタルはアナログを上回らないのです。厨房で凄腕料理長の料理をどれほど膨大な量のデジタル化を行っても、それを客席では１００％同じ料理に復元できないのです。なぜならデータがサンプリング（飛び飛び）だからです。必ず欠落する隙間があります。
	デジタル化の必要があったか？
	それではこのレストランでデジタル化する意義はあったのでしょうか？ ｢厨房（アナログ）→ウエイター（デジタル）→客席（アナログ）｣もともとアナログだった料理をわざわざデジタル化して運び、それを客席でもう一度料理してアナログに戻すメリットはないのです。アナログのまま厨房から客席に運べば、それがまぼろしの秘伝料理を一番おいしく頂ける手段のはずです。
	いよいよデジタルの出番
	ではここで、この大阪の秘伝料理を東京で待つ家族にも食べさせようと持ち帰ることにしたらどうでしょう。レストランから自宅へ向かう途中で料理は冷めるし、硬くなり、味はどんどん低下していくことでしょう。こうして離れた場所に持って行くことを電気の世界では『伝送』と呼びます。大阪ー東京を伝送する途中で、料理が冷めたり、ホコリをかぶったり、形が崩れたりするように、アナログは伝送中にさまざまな劣化を受けます。伝送の世界ではデジタルは非常に優秀です。前回書いたようにデジタルは｢１と０｣で表現します。マークシートでいえば黒く塗りつぶした項目が１。白のままが０です。多少ホコリをかぶり、カードが灰色になっても白だったか、黒だったかを判定できれば、完璧に大阪ー東京間を一切の劣化無しに送れます。そして東京の自宅で再度アナログに戻して、すばらしい料理に舌鼓を打てるのです。一方、アナログで東京まで持ち帰った料理は、不味くて箸を付けれらたものではないかもしれません。
	でもここで誤解が・・・
	デジタルなら一切の劣化無しに送れました。それだけを強調するとまたまた『デジタルだから高品位』という連想が起きるのですが、よく考えてみましょう。 大阪のレストラン内で食べるならば、アナログの方がおいしかったはずです。デジタル（近似値）はアナログ（真値）以下なのに、伝送によりアナログが品位を著しく落としたので、結果的に（東京では）『近似値であるデジタルの方が、真値が崩れたアナログよりはマシだった』ということです。これが今回の冒頭で書きました、『デジタルだからきれい・美しいという事ではない』しかし、『アナログの方がきれいだ』でもないということです。
	伝送での実際の性能
	私達の身近にある『伝送』の最たる例が、放送や通信です。電波を使った伝送でデジタルとアナログの品位は【図１】〜【図４】のどれが正しいのでしょうか？ 横軸は電波の強さ、縦軸は品位とします。一番電波が強い時を１００として、この時一番品位が良く１００とすると、アナログは電波が弱くなると共に、品位も低下していきます。デジタルは果たしてこの４つのどのグラフになるのでしょうか？

	それでは解答です。 まず、【図３】は同じ傾きのまま上方にスライドしたグラフです。これは、従来のアナログでアンテナだけを高性能なものに交換した場合です。 また、【図２】はアナログ同志でも伝送手法の異なる場合に起きる違いです。 正解は【図１】です。１か０かを判定できるレベルまでは、完全に劣化せずに伝送できます。しかし判定がつかないほど汚れてしまうと、完全に見えなくなります。
	再びここでも誤解が・・・
	この図１でデジタルがアナログに勝っている区間だけを、私が紹介するとやはり『デジタルだから高品位』になるのですが、良く見ると途中で逆転しています。画面がゴーストだらけでも、外国電波が混信していても、電波が弱くてザラザラしたスノーが出ていても、アナログは目を細めたり我慢すれば（品位は別にして）見られるのです。アナログとデジタルにはこのように逆転するポイントがあります。
	それでもデジタル
	いろいろデジタルの紹介されにくいマイナス面を書いてしまいましたが、それでもやはりデジタル化は今後も進むことでしょう。なぜならば、アナログは『生もの』だからです。目の前をさっと通り過ぎ、どんどん過去に消え去っていくため、サンプリングにより数字化（デジタル化）する以外再利用できないからです。そして、数字化（デジタル化）がこれからのＩＴ社会との結びつきだからです。 今、デジタルのメリットを高品位・多チャンネルというような過去の物差しでの比較ではなく、従来アナログでは出来なかった新しいジャンルの物差しで語られはじめています。
	（2000.11）

	ラジオのはなし　第22話
	デジタル概論編　−その４

	しばらくデジタル概論編で寄道してしまいましたが、今回は「測定編」で触れなかった、新しく提唱されているラジオ聴取率測定手法について、まとめてご紹介します。
	協力に頼る機械式
	テレビ視聴率測定にはない、ラジオ聴取率測定の難しさは何でしょうか？私は対象者が接触する全てのラジオ番組を測定しなければならない点ではないかと思っています。 例えば、昼の定食屋で聞いたラジオも、タクシーに乗車した時に流れていたラジオであっても測定対象にしなければなりません。これは世の中に存在する全てのラジオに聴取率測定機を付けることを意味します。 しかし、現実にはそんなことは出来ないのですから、残された方法は調査対象者の側に測定機を取付け、その人が接触したラジオ番組を記録するしかないのです。ここに問題があります。たとえ人間の体に測定機を埋込むことが技術的にクリアできても、社会の常識としては到底受け入れられないことだからです。ましてやランダムサンプリングに基づく統計調査ですから、なおさら困難です。 さて、テレビ視聴率調査では「日記式」　「機械式」という言葉に、日記式は人の記憶に頼るが、機械式なら正確といった一般的な認識があります。ラジオではこの意味で言うところの「日記式」と「機械式」の中間に相当する「人の協力に頼る機械式」という新しいジャンルの研究が盛んです。
	携帯型音声認識
	一口でいうと、以前ご紹介しました当社のカーラジオメータの超小型版です。マイクロフォンで周囲の音を電子録音しメモリーします。一方でセンターでは全局の２４時間音声をデーターベースとしてマスターメモリーに蓄積します。 調査対象者の電子録音装置は１〜２週間ほどの調査期間終了後センターへ現物回収するものや、携帯電話機能でオンライン回収するものが提唱されています。回収されたデータは、センター内のマスターと音声認識をします。 この方式でキーとなる技術は、ラジオ音声に限らず周囲の環境音をすべて電子録音する際に、電子録音する際に、いかに認識精度を落とさずに音声特徴を的確に把握したより小さなデータで保管するかでしょう。問題点はカーラジオメータと同じく、ネットワーク配信される同時同音局を分離できないことにあります。そして当然のことながら、マスターメモリーがなければ認識できないことです。これは多局化が進行すればするほど、（技術的にも、経済的にも、またリスク管理上も）センター側の負荷が大きくなることを暗示しています。 それら以外にもマイクで周囲音をピックアップする方法であるがゆえに、イヤホン式の通勤ラジオ等には適用できません。
	携帯型IDデコーダ
	同じくマイクロフォンを搭載した小型装置ですが、放送局側で放送音にIDを埋め込み、スピーカーから流れてくる放送音の中から、そのIDを解読しようとするものです。 放送音の極狭帯域部分だけを無音になるよう削り取る模様でコード化したり、耳には聞き取りにくい超高音部にうっすらとコードを重畳する方法や、音声電子すかし（脚注参照）を用いて、人間の耳には知覚できない方法などが提唱されています。 この方式ではIDの埋込み技術ばかりに目が行きがちではありますが、従来の調査会社だけで完結する調査手法ではないため、運用面の研究は非常に重要だと思います。 また、マイク式であるためイヤホンラジオに対しては、先ほどの携帯型音声認識と同じ悩みがあります。

	携帯型電子日記
	２年前に発表しました当社のPDD（ポケット・デジタル・ダイアリー）がこれにあたります。 あくまで日記式です。 日記式と機械式の中間というよりも、限りなく日記式に近いといえますが、日記の良さを残しながら、聞き始めと聞き終わりにボタンを押すだけで時刻は自動記録します。 問題点としては、局リストを表示しその中から選ぶため、多局化には対応しにくい点や、電子機器の苦手な人や、年配者への使い勝手の配慮（ユーザーインターフェース）が十分検討されなければ実用には適さないという点が挙げられるでしょう。今後さらなる研究・改良が必要です。
	最後に
	ざっと大急ぎで新しい「人の協力に頼る機械式」についてご紹介しました。いろんな新しい方法がこれからも提唱されることでしょう。ですが、基本系はこの３つの手法に集約されるものと思います。 さて、今回をもって「ラジオのはなし」を終了させていただきます。 2.6GHz帯のサテライトラジオやインターネットラジオの話題、短波や長波ラジオのことなど、とうとう触れられずじまいでした。 どうぞお許し下さい。 長らくご愛読いただきましてありがとうございました。
	＜脚注＞音声電子すかし 最近、『電子すかし』（ウォーターマーク）という言葉を良く耳にされることと思います。コピープロテクションや著作権管理の分野での研究が盛んです。 一番身近な例は、ＢＳのように日本国外へ電波が漏れ出る放送では、番組画像の右上コーナーに半透明の局名マークを刷り込んでいますね。これは『見えるウォーターマーク』と呼ばれるものです。『見えないウォーターマーク』より不正利用への抑止力があるといえます。 しかし、ここで話題にしているのはラジオですから『聞こえないウォーターマーク』つまり『音声電子すかし』です。この背景技術は「マスキング」です。 パチンコ屋から外に出た瞬間、耳が詰まったような、良く聞こえない状態になった経験はありませんか？ 人間の耳は大きな音の直後は一瞬耳が遠くなります（もちろん時間の経過により直ぐに回復します）。これを「時間軸方向のマスキング」と呼びます。 もうひとつ「周波数軸方向のマスキング」があります。大きな音と非常に周波数が近い（高低が近い）音は隠し込まれて聞こえないという現象です。耳の鼓膜は確かに揺さぶられ、届いているのに、脳が知覚できない（つまり聞こえない）のです。 これらをまとめてサイコ・アコースティック（心理音響）と呼び、ＭＰＥＧーＡＵＤＩＯでも圧縮の際に「どうせ聞こえないなら捨てても大丈夫だろう」と高圧縮レートの実現に利用されています。『ウォーターマーク』の世界ではどうせ聞こえないのだから、コードを入れても大丈夫。という発想です。
	（2000.12）

http://www.circuitdesign.jp/jp/technical/guide4.asp

１：自由空間における基本伝搬損失グラフ　　２、自由空間における基本伝搬損失計算　　　3：平面大地における伝搬 損失計算　   １：自由空間における電界強度と受信電力　　　２：平面大地における電界強度と受信電力　   １：デシベル換算表　　　２：電圧、電力　　真値　vs　デシベル 計算   １ ：奥村　-　秦　カーブ   １： 電波伝搬特性計算（自由空間　＆　２波モデル）   １： 3次相互変調混信及び遠近問題（ニアファー問題：Near-Far　Problem）回避 のための チャンネルプラン作成   １： ハイトパターン計算   １： フレネルゾーン計算

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アンテナの仕組み		水平偏波と垂直偏波
アンテナの種類		アンテナの材質
アンテナの指向特性		アンテナの使い方
アンテナの利得		携帯電話のアンテナ
インビーダンズマッチング

アンテナの仕組み 　電波の波長の計算式は前に述べましたが、使用する周波数の波長の半分の長さ(λ/2)を持つアンテナが一番効率が良くなります。 例えば429MHzの周波数を使用する場合はその波長は約70cmなので、約35cmの長さのアンテナが一番効率が良くなります。送信機では限られた電力で電波を放射しなければならないし、受信機では飛んでくる電波を効率良くキャッチしなければなりません。この長さの時、アンテナと送信電波が共振状態になり最大電力が放射され、受信機でも受信電波とアンテナが共振状態になり最大電力をキャッチすることが出来ます。アンテナを曲げたり、丸めたりする と電波の減衰が激しくなります。 　今日の機器は小型化傾向にあり、アンテナの長さが波長の1/4(λ/4)の物が多く使用されます。 λ/4接地アンテナはλ/2ダイポールアンテナの片側を大地（グランド：GND）に肩代わりしてもらうタイプのもので、グランドが非常に大切です。 　特定小電力機器や携帯電話などのホイップアンテナも同じ仕組みの物で、ケースがグランドの役目をします。

アンテナの種類 　アンテナの種類にはホイップアンテナ、ダイポールアンテナ、八木・宇田アンテナ、パラボラアンテナ、ループアンテナなどがあります。

アンテナの指向特性 　アンテナには指向性アンテナと、無指向性アンテナがあります。 指向性のあるアンテナは通信相手の方向が決まっている場合などに使用します。周囲に余計な電波を放射しないし他方向からのノイズを拾わず、小電力でも効率良く伝送できるので便利です。特定方向への電波をビームと呼びます。 　無指向性のアンテナは周囲に無駄な電波を放射したり、逆にあらゆる方向からノイズを拾うことになりますが、通信相手がどこにいても通信できるのでモバイル用途に向いています。 指向性アンテナには八木・宇田アンテナやパラボラアンテナなどがあります。無指向性アンテナにはホイップアンテナなどがあります。 　次に指向性の図を示します。省略しますが、当然電波は立体的に放射されますので横から見た指向性パターンも考慮します。指向特性図は最大方向の電界強度に対する相対的な強度を表すもので電界指向特性とも言います。

指向性アンテナと無指向性アンテナ 　上の図でホイップアンテナは電波がどの方向にも均等に放射されているので無指向性アンテナです。八木・宇田アンテナやパラボラアンテナは特定方向に電波が放射されているので指向性アンテナ（ビームアンテナ）と言います。   メインローブ、サイドローブ、バックローブ 　八木・宇田アンテナを例にとると、目的の方向への放射ビームで最大のものをメインローブ、それとは反対の方向に生じる不要な放射をサイドローブと言います。サイドローブの中で最大のものをバックローブと言います。 ＦＢ比 　八木・宇田アンテナの指向特性を見るとメインローブとバックローブが発生していますが、アンテナの指向性の良さを表わすために、メインローブとバックローブとの比をとったものをFB(Front/Back)比と言い、デシベル(dB)で表示します。従ってこの値が大きいほど良いアンテナということになります。 となります。 指向特性図は電界強度を表すので20logで計算します。

アンテナの利得 　アンテナを選ぶ時は指向性や利得の事が気になります。また、仕様書によっては利得の単位を[dBd]、[dB]としていたり[dBi]としていたりまちまちで、どちらを選んで良いのか見当が付きません。 　ところで、アンテナは金属で出来ていてそこには電気的に増幅する回路は何も無いのに、利得があるのはちょっと不思議な感じがします。 アンテナの利得は、「同一電力を被測定アンテナと基準アンテナに加えた場合の電力の比」で表されます。 アンテナは入力されたエネルギーを一定方向に集中させることが出来ますが、この集中のさせ方が種類や個体によって差があります。つまり入力された電力を通信相手以外の方向にもばら撒くアンテナと、指向性を持たせ電力を効率良く集中させるアンテナでは到達距離に差が出ます。この差が利得の差になり、利得が高ければ高いほど指向性が鋭くなり、方向合わせが難しくなる事を意味します。 　アンテナの利得は、「被試験アンテナと基準アンテナに同一電力を加えた場合の、最大電界方向での受信電力の比」で表します。 アンテナの利得を表すにはアイソトロピックアンテナを基準にする方法と、他の種類のアンテナ（一般的にはλ/2半波長ダイポールアンテナ）を基準にする方法があります。 ＊基準にアイソトロピックアンテナを用いる場合の利得を絶対利得と呼び、単位に[dBi]を使用します。 ＊基準に理想的な半波長(λ/2)ダイポールアンテナを用いる場合は相対利得と呼び、単位に[dBd]を使用します。 　相対利得は基準となるアンテナの絶対利得と目的のアンテナの絶対利得の比に等しくなります。基準となる半波長(λ/2)ダイポールアンテナの絶対利得は2.14[dBi]なので、絶対利得がGa[dBi]のアンテナの相対利得Gr[dBd]は 　　　相対利得Gr[dBd]　=　絶対利得Ga[dBi]　-　2.14[dB] で求められます。つまり、dBdとdBiの間には　0[dBd]　=　2.14[dBi]　の関係があります。 アンテナの仕様で2.14dBiとあれば、これは理想半波長ダイポールアンテナと同等であることを意味します。 ※アンテナ利得の場合、[dBd]と[dB]の表示は同じ意味で、正式には[dBd]と書きます。 ※アイソトロピックアンテナは理論的な数式上のアンテナで、電波を全ての方向に同一強度で放射する、指向性が球状の仮想アンテナです。

インピーダンスマッチング 　高周波出力回路からアンテナに接続する時には電力を効率良く受け渡したり、電波の反射の問題を起こさないようにする必要があります。反射は信号源インピーダンスとアンテナのインピーダンスが合っていない場合に起こり、これを合わせることをインピーダンスマッチングと言います。反射とは、アンテナの方向に送った信号の一部が信号源の方へ戻って来てしまう事を指し、これが入射信号と合成され悪影響を及ぼします。 　アンテナの仕様書には必ず「入力インピーダンス：50Ω」などと記載されているので、これに合うように接続回路でインピーダンスマッチングを行ないます。使用するケーブルもインピーダンスが合っていなければなりません。ケーブルのインピーダンスは単位長のインダクタンスとキャパシタンスで決まり、市販のケーブルは必ずインピーダンスが明記されています。 　インピーダンスマッチングの方法は色々ありますが余りにも奥が深いので専門書に譲ることにします。

水平偏波と垂直偏波 　垂直に立ったアンテナから放射される電波の電界は大地に対して垂直になり、これを垂直偏波と言います。同じように水平置かれたアンテナでは電界は大地に対して水平ですのでこれを水平偏波と呼びます。衛星放送などでは円偏波も使用されています。 　当然、電波をキャッチする双方のアンテナは偏波面が合っていなければロスが多くなってしまいます。

アンテナの材質 　アンテナには高周波電流が流れるので当然金属でなければなりません。従って、アンテナの材料には抵抗率が低い金属を使用しますが、銀や金では採算に合いませんし、鉄では錆びたり重かったりしますのでアンテナとしては適していません。一般的には抵抗率が低く、コストも安いのでアルミニウムのアンテナが使用されますがこれは比較的大型アンテナに使用されています。 　携帯電話や特定小電力機器、微弱電波機器のような小型機器では形状記憶合金（チタンーニッケル合金）製のアンテナやステンレス製のアンテナ、誘電体アンテナなどが使用されています。また、ピアノ線のような簡易アンテナも使われます。

アンテナの使い方 ●アンテナは製品の外部でなるべく上部に取り付けるようにします。 ●取り付け位置は出来るだけ人体から離れる所とします。特に750MHz以上の電波は人体に吸収され易いので注意します。人体に密着させるような機器は少なくとも2〜3cmは離すようにします。 ●無線モジュールを組み込むケースはABS樹脂などとし、電波を減衰させる金属ケースを使用する場合は無線モジュールの本体部分のみを収めアンテナは外部に出すようにします。また無線モジュールのケースと金属ケースは同電位になるようにします。 ●アンテナは折り曲げたり丸めたりしてはいけません。 ●電波の偏波面を双方で一致させます。 ●アンテナを外部に引き出す場合は必ず同軸ケーブルを使用するようにし、インピーダンスマッチングを行ないます。

携帯電話のアンテナ 　携帯電話で使用されているアンテナは伸ばした時にはλ/4のホイップ（ロッド）アンテナとなり、収納状態では先端部にあるコイル状のヘリカルアンテナとなります。このヘリカルアンテナはホイップアンテナに比べ感度が良くないので、携帯電話はアンテナを伸ばして使うようにします。内部には受信専用のＦ型アンテナが内蔵されていて、このアンテナと外部アンテナで空間ダイバシティー方式の受信を行なって、パワーコントロールなどのような内部機能のコントロールを行なっています。指向性はモバイル用途ですので無指向性となっています。 　携帯電話で使用している電波の周波数は下り800MHz、上り900MHzです。この中間の850MHzとしてアンテナの長さを（ヘリカルアンテナ除く）求めてみると 850MHzの場合の波長λは となり、λ/4アンテナですので約9cm位となります。 ※携帯電話には800MHz帯と1500MHz帯のものがあり1500MHz帯のアンテナは短くなります。800MHz帯でも短かくした物もあります。 ※携帯電話のアンテナには上部ヘリカルアンテナと電気的に接続してλ/2波長のアンテナとしたものもあります。   携帯電話の上手な使い方 　以上のような理由により携帯電話は次のような使い方をした方がトラブルなく、高品質の通話やデータ伝送ができます。 ●アンテナはなるべく伸ばして使い、覆ってしまうような使い方はしないようにします。 ●内部の上方にもアンテナが入っているので、持つ位置はなるべく下の方を持ちます。 ●出来る限り体からアンテナを離すように心がけます。 ●電波状態が悪いと感じたら少し移動したり回転してみます。 ●アンテナには適切な長さがあります。改造や取替えは止めましょう。 ●金属ストラップや金属部分に近づけないようにします。 ●アンテナは垂直に立てて使用します。 ●光るアンテナはいただけません。

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	自由空間における基本伝搬損失グラフ
	自由空間における基本伝搬損失計算
	平面大地における伝搬損失計算
１、自由空間における基本伝搬損失グラフ このグラフは国内（微弱無線。特定小電力）及びヨーロッパ（SRD：Short RangeDevice)の代表的な無線周波数における、通信距離に対する自由空間伝搬損失のデータです。データはあくまで理論値ですので、実際の応用では環境や使用条件によりデータが異なります 。グラフから、周波数が高くなるほど伝搬損失が増えることがわかります。 　 ＜トップメニューに戻る＞
２、自由空間における基本伝搬損失計算 　 　 　 ＜クリックで計算画面に移動＞ ＜　計算式　＞ 　 ＜トップメニューに戻る＞ 　 ３、平面大地における伝搬損失計算 　 　 　 ※青線は自由空間基本伝搬損失 ※紫線は平面大地伝搬損失 ＜クリックで計算画面に移動＞ ＜　計算式　＞ ※γ：大地反射係数、Δｌ：直接波と反射波の伝搬距離差 ※参考文献　電波伝搬ハンドブック　REALIZE INC. 　 ＜トップメニューに戻る＞

自由空間における電界強度と受信電力計算

奥村 - 秦カーブ

電波伝搬特性計算

波長

http://members.at.infoseek.co.jp/y_3et/ant_gain.html

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まずは波長という物を考える

　金属の棒に電波が当たると、電波の周波数に応じた波が生じます。
波の長さは、電波の周波数できまり、１．９ＧＨｚで、だいたい１５ｃｍ位になります。

次に定在波を知ろう

　洗面器に、水を入れて端っこをたたきます。同心円上に波が出来ますね。
叩く周期を巧く調整すると、一定の位置で上下に動く波が出来ます。これが定在波。
（実際にはたたくのではうまくいきません。手の平でこすって、摩擦を利用して振動させるといいでしょう）
狭いなかを波がいったりきたりするときに、互いにうち消しあったり、合成されたりして一定の位置で、上下運動をするように見える。これが定在波です。

では、アンテナは

　先ほども書いたように電波があたると、その周波数に応じた電流と電圧の波が生じます。その波は、アンテナの端に当たると、跳ね返ります。アンテナ両端で行ったり来たりするわけです。
この跳ね返りと波長がうまくあうと、電流と電圧の定在波が生じるのです。
その定在波が巧く生じる長さというと、アンテナの長さが波長と同じか、または整数倍のときになります。
１波長が１５ｃｍなら、アンテナの長さも１５ｃｍになります。
あれ？ちょっと変ですね。ＰＨＳのアンテナは１５ｃｍもありません。
どういうことでしょうか？

アンテナから、電力を取り出すことについて考えてみる

　１５ｃｍの導体に電圧の定在波が出来ている様子を想像すると、導体の両端では、電圧が０になります。また、ちょうど真ん中のところも電圧が０です。
そして、電圧の波の振れが最大になるのは、両端から１／４のところです。
 

 

電力を沢山取り出すには、電圧の振れが最大のところから、取り出すのがいいでしょう。
従って、どちらかの電圧のピーク点にケーブルを接続することになります。
もう半分は無駄なのでとっちゃいましょう。

これが１／２波長ダイポールアンテナと言うもので、すべてのアンテナの基本となっています。
さて、ＧＮＤとの関係を考えに入れると、アンテナの長さのさらに半分が不要になります。
これもとっちゃいましょう。そして、縦にすると……

これが、１／４波長ホイップアンテナです。ＰＨＳや、携帯電話のアンテナはほとんどがこれです。
ＰＨＳの場合、約１５ｃｍの１／４で、約３．２ｃｍになります。

あれ？今度は短くなりすぎました。初期のＰＨＳでは、こんな長さの物もありましたが、今のものはずっと長いですよね。
そこで、ゲインというのを考えにいれてみましょう。

ゲインとは

　ゲインというのは、利得とも増幅率とも言いますが、単位はｄＢ（デシベル。デービーとも読みます）です。
これは、相対的な数字、つまり、基準よりどのくらいＵＰ（またはdoun）したかを表すもので、指数表記になっています。
計算式は省きますが、電力が倍になると３ｄＢＵＰしたことになります。
１０Ｗの３ｄＢＵＰは２０Ｗ。
１ｍＷの３ｄＢＵＰは２ｍＷ。

相対表示には基準が入ります。アンテナのゲインで考えた場合、全方向へ均一に電波をとばせる理想的なアンテナ（アイソトロピックアンテナ）が基準となります。
この場合、ｄＢiと表示します。

＊実際のアンテナの基本となるのは、ダイポールアンテナです。
　ダイポールアンテナを基準とした場合は、ｄＢＤ表示となります。
　これも計算式は省きますが、２．１４ｄＢｉ＝０ｄＢＤになります。

ＰＨＳの端末の実際は

　この場合、アンテナのゲインは４ｄＢｉまでと決められています。
結論から言ってしまえば、５／８λホイップアンテナが、約３．８ｄＢｉで規格ぎりぎりになり、長さは約９ｃｍです。
ＰＨＳのアンテナの長さは、だいたいこのくらいですね。

 
*アンテナの設計の実際は、その手の本を参考にしてください。ここでは説明しません。

基地局のながーいアンテナ

　基地局のアンテナは、コーリニアアンテナと呼ばれるものです。
これは、ダイポールアンテナを垂直にし、いくつか積み重ねたものと考えてさしつかえありません。（正確には、すこし違います）
そして、長さが倍になると、電力も倍つまりゲインが３ｄＢＵＰするのです。

長さとゲインの関係はこうなります。

約７．５ｃｍ　　２．１４ｄＢｉ
約１５ｃｍ　　　５．１４ｄＢｉ
約３０ｃｍ　　　８．１４ｄＢｉ
約６０ｃｍ　　１１．１４ｄＢｉ
約１２０ｃｍ　１５．１４ｄＢｉ
約２４０ｃｍ　１８．１４ｄＢｉ
 

ＰＨＳ基地局のアンテナゲインは、１２〜１６ｄＢｉと言われています。
だいたい６０ｃｍ以上で、２ｍ以内の長さになりますね。

アパマンハム

テレビはいったいどんな仕組みで映像を映し出すのでしょう？ このページでは、放送局で映像が作られてから家庭に届く過程を、それぞれの仕組みを交えながら紹介したいと思います。ちなみにここでは、ブラウン管のテレビを例に説明しています。 映像（電気信号）の作成 まずは放送局。テレビカメラで撮影された映像は、プリズムをとおしてR（赤）・G（緑）・B（青）に分解され、CCDによって電気信号に置き換えられます。 電波を送信する このままの電気信号では、とても弱いので家庭に届けられません。その為、変調という処理で、高周波の搬送波にのせて発信されます。 電波は、このような変調作業を経て、高周波の搬送波にのせられます。その後高い所（テレビ塔や東京タワーなど）に設置された送信アンテナから、電波として空中に発射されます。 ご覧のとおり電波は"波"ですが、アンテナの周りにはラジオ・携帯電話など様々な電波が飛び交っています。その中でも特定の周波数に共振して、大きな電流を誘起できるものが、その種のアンテナといえます。 ここで実験（共振・共鳴） ピアノをお持ちの方は、是非お試しください。電波や音波には周波数が一致するものや、倍の周波数、3倍の周波数に反応して共に振動（共振・共鳴）する性質があります。そこでまず、ピアノの中央付近の"ド"の鍵盤をゆっくり押し下げてください（音が出ないように）。次に先ほどの鍵盤を押さえたまま、その1オクターブ上の"ド"の鍵盤を、こんどは短く打鍵して見てください。後から叩いた鍵盤から手が離れているのに、かすかに音が鳴っているのが確認できますか？これが共鳴現象です。この音は、最初に音を出さないように押さえた鍵盤の弦が振動している音です。 　最初に押さえた鍵盤の弦の振動数は523.251Hz、後から叩いた鍵盤の弦の振動数は1046.502Hzですが、ピアノの弦は弦の全長でもっとも強く振動しますが、さらに全長の1/2、1/3……そして無限に小さい部分で複雑な振動をしています。その為、基本振動以外に整数倍の振動数を持つ弦が、2倍の振動数（弦の長さが半分）に共鳴して音が鳴ったというわけです。 アンテナを選ぶ 本題に戻りましょう。 例えば、テレビのアンテナであれば、受信したいチャンネルの波長の半分に短縮率0.95をかけた長さが、そのチャンネルのアンテナになります。（理論的な数値より少し短めの方がより良く共振する為） 　しかしそう考えると、チャンネルごとにアンテナが必要になるのでしょうか？　答えはYESです。が、それでは屋根の上がアンテナだらけになってしまう為、通常は 　FMからVHFLOW(1〜3ch)までのものや、 　VHFLOW（1〜3ch）〜VHFHI（4〜12ch） などのアンテナが使われています。この場合、やはり多少の犠牲が必要になります。 物によっては、1・2・3ch専用アンテナなどもあります。この場合のアンテナの長さは、1〜3chまでの周波数帯域の、ちょうど中間程度の長さになっています。 受信アンテナによって捉えられた電波は、同軸ケーブルをとおって各部屋のテレビへ送られます。 テレビによる画像再生 前述のとおり、アンテナには複数のチャンネルの電波によって、電流が誘起しています。この中から特定の周波数をチューナーによって得ます。チューナーによって得られたチャンネルは、音声検波、映像検波によって、搬送波と電気信号に再び分解されます。 ここから音声信号は増幅されてスピーカーへ、輝度信号はマトリクス回路へ、色差信号はそれぞれに分かれてマトリクス回路へ、同期信号は同期回路から垂直偏向・水平偏向に分解され偏向ヨークへと進みます。 ここで簡潔に触れますが、色差信号とはそれぞれの色信号から明るさを引いたもので、この3色の相関関係からG（緑）-Y（輝度信号）については、計算式で求められることから、実際に搬送される色差信号はR（赤）-Y、B（青）-Yの2色の合成ベクトル（大きさと角度の情報）のみを送信（受信）しています。 このマトリクス回路で生成された映像信号が、電子銃によってブラウン管後部からブラウン管前面に向かって発射され、偏向ヨーク（電磁コイル）によって曲げられます。ブラウン管前面にはR・G・Bの蛍光塗料が塗ってあり、電子ビームが当たると発光する仕組みになっています。電子銃は画面の左上から右下に走査し、テレビ画面の走査線525本（NTSC方式）を、わずか30分の1秒で表示します。画面の一番右下まで走査し終わると1枚の絵が完成し、1秒間に30枚の絵がパラパラ漫画のように映し出されます。 実際は、インターレース（飛び越し走査）といって、1行おきに映し出されている為、画面左上から右下までの走査を1秒間に60回行っていることになります。 このページのトップへ

ＡＭラジオ用にループアンテナを自作しよう

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・ 中波用ループアンテナの製作 １００円角材を利用したループアンテナ製作 2002年11月03日 なぜループアンテナか 手前：ナショナルのRD-9830 後：故長岡鉄男氏設計のスピーカー 　ループアンテナとはアンテナ線をぐるぐる巻いて作るアンテナである。自宅は千葉県北西部なので、広島カープの本拠地にある中波放送局「RCC中国放送」が聞けたら面白いということから、中波用のループアンテナを作ってみた。 　広島カープのホーム試合ならインターネット放送があるのだが、どうもあの音質が好きでないのと、ストリーミングのために若干送信が遅れているので完全リアルタイムではないというのが難点である。やはり本場のラジオで聞いてみたい。さらには甲子園だろうと、ナゴヤドームだろうと、中波なら気軽に聞くことが出来る。もっともCS放送でも契約すれば全試合見られるのだが、これはコスト的に却下。安くて選択の幅がある中波遠距離受信はやはり魅力なのである。 　しかしデメリットもあって、ループアンテナで遠距離受信するには、夕方から夜間に限られ、デーゲームは聴取不可能という制約がある。 思い出話 　このようなアンテナを作るのは２回目で、高校生の頃に一度作っていた。深夜放送、ラジオ関東の全米Top40を聞いていたので、短波放送はどこか他所行きで、日常が聴ける中波のほうにに興味が湧いたのであった。 　ループアンテナは当時、愛読していた「短波」という雑誌に載っていたを参考に工作した。木工が面倒だったので、水道用のパイプを利用して十字を組み、両端にはT字型のジョイントに溝を刻んで銅線の通り道とした。これをカメラの三脚に差し込んで回転出来るようにした。１m四方の大きさで、430pFの空気バリコンで同調させ、ナショナルのアンテナカプラーをはさんで、受信機Sonyのスカイセンサーにカセットテープレコーダが付いた機種である「CF-5950」に繋いでいた。 　この１号機で受信出来た一番遠い局は、All India Radioだった。日曜の深夜に文化放送JOQRがサインオフすると、AIRが聞こえた。その頃の受信スタイルというのは、雑誌の記事（受信レポート）で紹介されているものを狙って自分でもやってみよう、というものであった。インターネットでもあれば別だが、当時はどんな外国の中波放送局があるかを知る方法もなく、もっぱら雑誌の情報が頼りだった。受信してレポートを書いていわゆるベリカードをもらうというよりは、放送局名アナウンスを録音するのに熱心であった。ベリカードは短波放送を中心にいくつかもらっていたが。今年2002年になって昔録音したテープをパソコンに取り込んでaiffのファイルにしてCDに焼いてみた。このような成果品もいずれまとめたいと思っているが、今回はループアンテナの話である。 工作 　材料は殆ど１００円ショップから調達することが出来た。外形は工作例のあるサイトを参考にして、約50cm四方の小型で、自ら直立するものにした。 紅茶缶で回路ボックス アンテナ線は穴に通し固定 60mm平板で巻スペース拡大 　アンテナ線はこれも工作例に倣って不要なACコードを５、６本潰し、ハンダ付けして繋ぎあわせたものである。同調用のバリコンは335pFx2のポリバリコンでラジオデパートのシオヤ無線で購入した。中を開けたらミズホ通信製の大容量２連ポリバリコンVC-340という商品名のようだ。端子のAとBにつないでみたが、低い方が同調しないので、アースとBにしたらAM神戸も受信出来た（Aでも可）。説明書を見ると単バリコンとしての使用になっているが、A-Bでつなぐと900Khzまでが下限となってしまっていた。 同封されていた取説 　小型のためアンテナの巻数が多くなっている。この巻数で同調周波数を調整し、最終的に13回となった。何故か600Khzより下が同調が不完全である。不要ACコードがなくなってしまったので当分このままになるだろう。 受信結果 　受信結果だが、カプラーなしで、普通のトランジスタラジオを近付けても中国放送は夜間に楽々受信出来た。実は、ループアンテナ無しでも窓際に寄せれば、聞こえないこともなかったが、周期的なフェージングがあって、数分間聞こえない時もあったが、これでカープのホーム試合が楽しめそうである。アンテナカプラーをつなぐと17時位からRCCが受信出来た。シーズンは終わってしまったが、来年から活躍してくれるだろう。

中波用ループアンテナの使用部品 構成 品名 数量 今回経費/税込 アンテナ線 不要なACコード ６本 不要品流用 同調回路 ミズホ通信・大容量２連ポリバリコンVC-340 １個 \504 ツマミ １個 \115 ケース（Fauchonの空き缶） １個 不要品流用 端子（アンテナΩ変換器を分解） １個 不要品流用 台 角材　36x36x450mm ４本 \420 平板　60x12x450mm １本 \105 釘 １袋 既存 合　　計 \1､144

自作 AM ループアンテナ（Loop-ANT）

　AM/FM チューナがあるのに AM/FM ラジオが聞けないという事は、こんな残念なものは無い。FM アンテナについては、市販品である「DXアンテナ�鰍ﾌFMB -2CN（トンボ型）」を購入した。さすがにアンテナメーカの市販品であり組立も簡単、感度もまぁまぁです。しかし、AM ループアンテナについては通常チューナ側に付属しているので、一般の電気店ではまず手に入らない。秋葉原にでも行けばあるのだろうが、小生にはそんな若さはもはや無い。従って、思いついたのが自作だった。
　考えるより、まずやってみようと思い早速、作業に取り掛かった。

試作１号機
　自宅にあった角材を「×」に組み、余っていた直径 0.35mm のエナメル線を活用しました。出来上がりはこんな感じです。ニスも塗り、中々の出来栄えです(笑)。

軒下に設置した状態	全体	直径0.35ｍｍのエナメル線
	寸法図

　一次巻き線（Ｌ１）は10回巻き、二次巻き線（Ｌ２）は2回巻きにしています。いわば回路的には空芯トランスのようなイメージです。Ｌ１側で期待周波数と共振させ、Ｌ２側で誘導起電力をピックアップしています。Ｌ１側のコイル長は１周２ｍなので１０回巻きで２０ｍです。Ｌ２側のコイル長は２回巻きなので２ｍです。実際にはループアンテナからシールド線で１０ｍ余分（往復で２０ｍ）に引っ張ってチューナに入力しています。
　等価回路は以下の通りです。Ｌ１側は、巻き線と直列に可変コンデンサ（バリコン）を入れ、LC直列共振をさせます。

等価回路

　因みにLC直列共振周波数 f は、f ＝1/2π√LCであり、インダクタンス L [H] やコンダクタンス C[F] 等の測定器があれば、理論上求めることが出来るのでしょうが、我が家にはそんな高級な測定器がある訳では無く、実際にAM ラジオを聴きながらバリコンの調整を行いました。バリコンも手元に無く、高校時代に作ったラジオをばらして流用しました。しかし、そのバリコンもいろいろいじっている間にリード線が根元から折れてしまい仕方なく 100円ショップで AM ラジオを買って来てバリコンを取り出して使用しました。
　この試作１号機の注意した点としては、隣接する線間のコンダクタ成分を軽減するために約 1.5ｍｍの間隔をあけています。しかし、約 1.5ｍｍの間隔をあけた効果は全く不明です。(笑)

試作２号機
　１００円ショップで適当な檜の角材があったので、それを２本購入し、やはり角材を「×」に組みました。以前から自宅で余っていたAWG #28 のビニル線を活用しました。予断ですが、ビニル線が 610m もあったので、波長の長さそのままで共振させることも考えました。仮に1MHzの波長は、300/1で300mです。しかし、300ｍものループアンテナは実用的でないので止める事に。結局は試作１号機と同じ理論で、少し大きめにして再度チャレンジしました。
　一次巻き線（Ｌ１）は10回巻き、二次巻き線（Ｌ２）は2回巻きにしています。Ｌ１長は１週約２．４ｍなので２４ｍ、Ｌ２は４．８ｍです。巻き方は密巻きです。受信効果を期待し、ひと回り大きめに作成しました。また購入した材料寸法のままで使用しています。

軒下に設置した状態	拡大	表面から
	寸法図
巻いた直後	青がＬ１巻き線で、橙がＬ２巻き線	端子加工／バリコン組付け

性能比較
　試作１号機と試作２号機の性能測定を行いました。性能測定と言っても先にも書きましたが、我が家には高度な測定器がある訳でも無いので、自分の耳を頼りに性能測定することにします。まず微弱電波を設定します。微弱電波と言えば道路公団の交通状況である1620KHzを思い出しました。我が家と高速道路の交通情報発信距離はどの位離れているか不明ですが、普通のラジオであれば、まず入感しません。因みにアマチュア無線機で1620KHzにセットするとＳ３レベルで入感しました。また何を言っているかも判断できました。受信機も良いし、アンテナも高感度なのであたり前と言えばあたり前です。この様なことから試験周波数は1620KHzに決定しました。
　AM/FM チューナを1620KHzに合わせ、まず試作１号機の調整を行いました。バリコンにて調整すると、なんと交通状況が微小ではあるものの聞こえました。次にバリコンを取り外し、実際に測ったわけでは無いが約１００ｍ程のボビンコイルを入れると、たまたま共振したのかバリコン時よりもほんの少し弱いものの入感できました。
　次に試作２号機を測定しました。バリコンを最善に調整しましたが、全く交通情報は入感できませんでした。結果的には１号機の方が感度が高いという結果が出ました。試作２号機はバリコン容量を超えるあたりで共振しているのかも知れません。または一次・二次巻き線回数調整で感度が上がるのかも知れません。

２号機の方が一回り大きい。 一号機の１週は２ｍで、 二号機の１週は２．４ｍです。	チューナに付属のループアンテナ 皮肉にも自作ループアンテナが完成した後に 手に入れることができました。210円也。

反省と改良点
　[試作１号機]
　　直径0.35ｍｍのエナメル線なので、設置までの取扱でエナメル線(銅線)が伸びてしまい取扱には特に注意が必要。雨風から防ぐ目的で、バリコンを上に設置してしまったが、バリコン調整時は大分高い位置となってしまい大変であった。この点を試作２号機では改善し、バリコンを下側に取り付けた。

　[試作２号機]
　　操作性は向上したが雨風があたりバリコンが壊れる可能性がある。しかし、ネジ式となっているので、そこからケーブルで引き出して室内からも調整できるようには考慮している。

　[共通]
　　１次巻き線や２次巻き線の巻き数をいろいろ変更できるようにタップを取り付けたかったが、時間的な制約もあり断念している。バリコンの容量がどの程度可変出来ているかが不明なので、もっとしっかりしたバリコンを入手すべきだったと考えています。可変コンデンサを自作しても楽しいかも・・・

自作ループアンテナの使用状況
　現在は試作２号機でAM ラジオを聞いていますが、東京タワーからのAM 電波が全て受信できるのでよしとしています。普段、AM ラジオやFM ラジオを聞く機会も無く、放送チャンネルを良く知っていなかったのですが今回、全ての放送局を調べたので参考に記載します。

最後に・・・
　一様不便なく受信できているので暫くはこの状況で使用する予定だが改良できる点は更に改良をしたいと思っています。更に「こんな風にすれば受信感度が上がる」等のアドバイスがあれば、メールにてご連絡頂きたいと思います。

http://www.geocities.jp/wepon_bafu/loop_antenna.html

直径１８ｃｍのループアンテナの製作
	１００円ショップで「ゴムの木の鍋敷」というものを見つけ、ＡＭループアンテナを製作しました。 直径１８ｃｍでしたので、０．３ｍｍエナメル線を２８回巻き（１５ｍ程度）、インダクタンスを測定すると３１７μＨでした。　 ６本の軸が円形のため、巻線のズレ防止用に両面テープを貼り付けます。　両面テープの粘性のため、うまく密着巻き出来ない時は巻き終わってから爪でゆっくりと密着させます。 密着させないと、インダクタンスは若干小さくなります。 巻き始めと終わりは、木ネジに巻きつけます。 ラジオキットのリードインダクタの替わりに使用してみると、その効果は十分なものがありました。 ※ゲルマニウムラジオに用いる場合は、タップを取り出してインピーダンスマッチングを取る事 により感度が上がります。
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直径２１ｃｍのループアンテナの製作
	「木製伸縮ハンガー」でＡＭループアンテナを製作しました。（これも１００円ショップです） 伸縮部の一箇所をはずして六角形にします。 伸縮するので、外した板で伸縮方向に木ネジで裏側から固定します。 （取り外した木ネジは長すぎて板が割れるので短い木ネジを使用します） 各ネジ止め部は事前にボンドなどの接着剤をつけて頑丈にします。 直径は約２１ｃｍでしたので、０．３ｍｍエナメル線を２３回巻き（１５ｍ程度）、インダクタンスを測定すると２９９μＨでした。 タップは、５回巻き、１０回巻き、１５回巻と３箇所取出しました。 タップは木ねじに巻き線の被覆を剥がして巻きつけます。
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一辺２１ｃｍのループアンテナの製作
	長さ３０ｃｍの角材をＸ形に組み、四角形のＡＭループアンテナを製作しました。 角材は幅１．５ｃｍ、厚さ１ｃｍです。中心に切り込みを入れて組み合わせます。 切り込みに接着剤を塗り、両側から釘で固定します。 一辺が約２１ｃｍとなります。　０．３ｍｍエナメル線を２１回巻いてインダクタンスを測定すると ３３２μＨでした。 タップは、７回巻き、１４回巻きで取り出しました。 タップの取り出しは、取り出し位置で巻線の被覆を取り除き、巻線を捩って半田付けしてから １ｃｍをタップの接続点として残し、余りは切断します。 巻き始めと終わりは木ネジに巻きつけます。
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一辺２１ｃｍの性能向上型ループアンテナの製作
	コイルは右図のように、巻線と巻線の間に分布容量が存在して、容量分が同調回路に影響し高い周波数に同調できなくなります。巻数を減らせば高い周波数まで同調できますが、コイルに誘起する電圧も減ります。巻線の間隔を広げると分布容量は減りますが、コイルのインダクタンスも減少します。 上記の一辺２１ｃｍのループアンテナと同じく長さ３０ｃｍ（幅６ｃｍ）の板をＸ字に組み、巻線を２８回巻きました。 密着巻にすると巻線の幅は約１ｃｍでインダクタンスは５２８μＨでした。巻線の幅を約３ｃｍに広げると３９１μＨ、５ｃｍに広げると３３５μＨとなりました。　使用してみると、上記のループアンテナより、高い周波数まで同調できました。 また巻数が増加したことにより、感度が上がりました。
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一辺４０ｃｍの中型スパイダーループアンテナの製作
	１辺が４０ｃｍのＡＭ用スパイダーループアンテナです。 巻枠の中心には、木製のコースターを使いました。　木工ボンドが良く接着するように、コースターの裏側の塗装をサンドペーパーで剥がします。 台座は鍋の落し蓋です。　安定は良いのですが少しカッコワルイ気もします。 コイルを巻くために、巻枠の腕に金ノコを使って切り込みを入れます。 コイルを１cm間隔で巻くと、巻数が不足してＡＭ単連バリコンと組み合わせた場合、低い周波数に同調できません。 ５mm間隔で２０回巻いたところインダクタンスは３０５μＨとなって中波放送帯域をカバーすることができました。　２次コイルは内側に多めに10回巻きました。 巻き終わったら、巻線が外れないように上から工作用のラワン材の薄い板を張ります。 一辺４０ｃｍというのは結構感度が良くて、邪魔にもならず、使い勝手の良い大きさです。
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一辺４０ｃｍの中型ループアンテナの製作
⇒L-001 ループアンテナキットのページ	【L-001　ループアンテナキット】 １辺が４０ｃｍの密着巻ループアンテナです。（スパイダー形より簡単で性能は同等です） 巻線にはビニール線を使用しました。ビニール線を使用することによって密着巻にしても、導体と導体の間隔が広くなって浮遊容量を減らすことが出来ます。　 1次コイルを１４回と３/４回巻いたところ、ＡＭ単連バリコンと組み合わせて中波放送帯域をほぼ全域カバー出来ました。　２次コイルは内側に２回と３/４回巻きます。 ラジオをループアンテナの近くに置いて、１次側に接続したバリコンとアンテナの方向を調整します。アンテナ接続端子のあるラジオは２次側と接続します。 ゲルマニウムラジオのアンテナコイルとして使用する場合は、１次側に直接接続します。
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一辺６８ｃｍの大型ループアンテナの製作
⇒大型ループアンテナの製作ページ	ループアンテナの巻枠には長さ９１ｃｍ・幅３ｃｍの角材を、中心に切れ込みを入れてＸ字に組みます。木工用ボンドを塗ってから釘で固定します。 巻枠のコーナーには、幅１．２ｃｍ・長さ１０ｃｍの角材を取り付け、更に長さ２０ｃｍの角材を取り付けます。　それぞれ木工用ボンドを塗ってから木ネジで固定します。 巻枠が大きいため、しっかり固定しないと巻線が弛んでしまいます。 性能を向上させるため、巻線は間隔をあけて巻きます。 （間隔を広くするとインダクタンスが減少するので、希望のインダクタンスを得るために巻数を増加させる必要あります。　結果としてコイルに誘起する電圧が増加します） 約１ｃｍの間隔で１６回巻きますので使用する銅線は長さが約４５ｍとなります。 抵抗ロスを考えて１ｍｍの裸銅線を使用しました。（ホームセンターで売っています） （裸銅線を使用することによりタップ位置の調整を連続的に簡単にできます） 木ネジに半田付けして巻き始めます。　巻き終わりも木ネジに半田付けします。 巻き終ってから、１本づつ弛みをとるためラジオペンチでネジリます（あまり強くネジると銅線が切れてしまいますので適当に）　　完成後インダクタンスを測定すると３２４μＨでした。 【大型ループアンテナのゲルマニウムラジオの製作】へつづく
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アンテナコイルの製作
	アルミホイルの芯（直径３６ｍｍ）を利用してＡＭラジオ用のアンテナコイルを３種製作しました。 コイル（上）は０．３ｍｍポリウレタン銅線を１３ｍ密着巻きです　（インダクタンスは３３２μＨ） コイル（中）はハニカム巻風に１０ｍ重ね巻きです　（インダクタンスは３２３μＨ）　 ＡＭ単連バリコンを接続して受信すると、高い周波数には同調できませんでした。 重ね巻にすることによりインダクタンスは増加しますが、巻線と巻線の間の分布容量も増加して同調回路に影響するためです。 コイル（下）はハニカム巻風に８ｍ重ね巻きです　（インダクタンスは２６９μＨ） 同調回路に使用するとコイル（上）と同程度の範囲を同調できました。 受信機の感度は　コイル（上）　＞　コイル（中）　＞　コイル（下）　となります。
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スパイダーアンテナコイルの製作
	写真中の型紙を利用して巻枠をつくり、スパイダーアンテナコイルを製作しました。 型紙を厚紙または薄手のダンボールに張って、ハサミで切り抜きます。 写真上は０．３ｍｍのポリウレタン銅線を１３ｍ巻いたスパイダーコイルです。　コイルの直径を大きくするため出来るだけ外側に巻きます。　そのため巻枠に入れる切り込みは型紙の点線までとします。　コイルのインダクタンスは３３０μＨでした。 切れ込みを実線まで入れて０．３ｍｍの銅線を１５ｍ巻くとインダクタンスは４５０μＨでした。 太目の銅線を使用するときは型紙の実線まで切り込みを入れます。　巻線の使用長は実際に受信して調整します。（０．３ｍｍを巻いたときの例を参考にして下さい） 実験の時は巻枠を洗濯バサミで挟んで立てると良いです。 スパイダーアンテナコイルの型紙は直径１２ｃｍです。　拡大・縮小コピーして、好みの大きさのコイルを製作できます。　拡大して製作するときは、巻枠の材料にはダンボールのようなしっかりしたものを使います。 スパイダーアンテナコイルの性能は、巻線の外周の直径と同じ直径の円筒型のアンテナコイルとほぼ同じ性能になります。 写真下はK-010　３石スピーカーラジオのアンテナコイルに使用しているところです。 　スパイダーアンテナコイルの型紙．ｐｄｆ
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板に組立てる　ゲルマニウムラジオの製作
⇒ゲルマラジオの製作ページ	ゲルマニウムラジオ基本キットで、板の切れ端に半田付けなしでゲルマラジオを製作しました 【写真上】 コイルはアルミホイルの芯（直径３６ｍｍ）を利用してキット付属のポリウレタン銅線を１３ｍ巻きました（インダクタンスは３３２μHでした）　リード線はコイルの芯の裏側でテープで固定します。　完成したコイルは画鋲で板に取り付けます。 ゲルマラジオの配線にはコイルの引き出し線を利用します。 １０ｃｍ程出しておいてサンドペーパーで被覆を剥がして木ネジに一旦巻きつけ、更にポリバリコンの端子に巻きつけます。 （ポリバリコンは両面テープで板に貼り付けておきます） ゲルマニウムダイオードのリード線を木ねじに巻きつけます。 セラミックイヤホンのリード線は裸銅線（ポリウレタン銅線の被覆を剥がしたものでも良い）と絡めて木ネジに巻きつけます。 【写真中】は木ねじの代わりに画鋲を利用して、配線したゲルマニウムラジオです。 アンテナコイルは左側の黄色と白色の画鋲に配線します。 【写真下】はゲルマニウムラジオキットの配線済みラグ板を板切れに取り付けたものです。 工夫次第で半田付けなしでも完成できます。 半田付けをしないと長期的には接触不良が発生しますので、実験用に限られます。
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醤油差しで作る　ゲルマニウムラジオの製作
	プラスチック製の醤油差しを利用して、ゲルマラジオを製作しました。ゲルマニウムラジオ基本キット付属のポリウレタン銅線でコイルを巻きます コイルは、周囲の直径が約７ｃｍなので、巻線は１２ｍ使用しました。インダクタンスを測定すると３１０μHでした。 ポリバリコンは事前にゲルマニウムダイオードやアンテナ線を半田付けしてから取り付けます。イヤホン・アンテナ・アース線は醤油差しの注ぎ口から取出しますが、バラック配線のためポリバリコンにストレスがかからないように注ぎ口の内側で一度縛っておきます。 【コイルの巻き方】 巻き始めの位置にピンバイスで穴を開けて銅線を中に通し、テープで仮止めします。 すべて巻いたら、穴を開けて銅線を中に通しテープで仮止めします。強力接着剤を内側から穴に塗ってコイルを固定します。 巻線の上からテープを巻いても固定できます。
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一辺３０ｃｍのループアンテナを使用した　ゲルマニウムラジオの製作
	アンテナコイルに１辺３０ｃｍのループアンテナを使用して、ゲルマラジオを製作しました。 巻枠に支柱を取付けて台座に固定します。 ポリバリコンは固定具で巻き枠の中心に取り付け、ラグ盤をキット付属のスペーサを利用して、ポリバリコンの近くに木ネジで取り付けます。 ゲルマニウムラジオキット付属のリードインダクタの代わりに、ループアンテナを接続します。 タップは７回目から取り出すと感度が上がりました。
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一辺６８ｃｍの大型ループアンテナを使用した　ゲルマニウムラジオの製作
	アンテナコイルに大型ループアンテナを使用して、ゲルマラジオを製作しました。 ゲルマニウムラジオキットをラグ板に組み立てて、木ネジで取り付けます。 リードインダクタの代わりにループアンテナを接続します。 タップ位置調整用の『みの虫クリップ』を取り付けたビニール線は事前にラグ板にｊ配線しておきます。タップの位置はアース側から４周目に接続すると、感度が最良となりました。 一辺３０ｃｍのループアンテナでは、蚊の鳴くような音量でしたが、大型ループアンテナを使った効果は十分ありました。 　（ゲルマニウムダイオードの代わりにシリコンダイオードを接続しても十分聞こえます） 感度の良さに感激して、イヤホンの代わりにアウトプットトランス（ＳＴ−３２　１２００Ω：８Ω）を介してスピーカーを接続してみると、スピーカーに耳を近づけて聞こえる程度の音量ですが、しっかり鳴っていました。　受信電界の強いところでは、もっと音量が上がると思います。
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直径２１ｃｍのループアンテナを使用した　1石トランジスタラジオの製作
	アンテナコイルに一辺２１ｃｍのループアンテナを使用して、１石トランジスタラジオを製作しました。 巻枠を製作したときの余りの板を、巻枠の中心の裏側に斜めに取り付け、アンテナを安定させます。 ポリバリコンは固定具で巻き枠の中心付近に取り付けます。 ラグ盤は、キット付属のスペーサを利用してポリバリコンの裏側に木ネジで取り付けます。 電池ＢＯＸも裏側に取り付けます。 １石トランジスタラジオキット付属のリードインダクタの代わりに、ループアンテナを接続します。 タップは使用せず、アンテナコイルの巻き始め、巻き終わりを接続しました。 放送を受信してみると、ループアンテナ＋トランジスタの増幅作用で十分な感度が得られました。放送局によっては大きすぎる程の音量が出るので、アンテナの方向を調整して適度な音量にします。
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ＣＤケースに組み込む　1石トランジスタラジオの製作
⇒１石ラジオの製作ページ	ＣＤ−Ｒの空きケースを利用して１石トランジスタラジオを製作しました。 ケースに銅線を巻いてコイル（ループアンテナ）を作りますが、ケースが斜めになっているため滑り止めのビスを４本取り付けておきます。 ケースの直径は１３ｃｍなのでポリウレタン銅線を１４ｍ巻きました（インダクタンスを測定すると３１８μＨでした）。 １石トランジスタラジオキットを配線したラグ板に、リードインダクタの代わりに巻き終わったコイルを仮配線して放送を受信します。　コイルの巻線間の分布容量の影響で高い周波数を受信できないので巻数を１回減らしました。 完成したコイルは外側にテープを巻いて固定します。 ラグ板・ポリバリコンをビスで取り付けてからコイルを配線します。　電池ＢＯＸはケースの底側に両面テープで貼り付けます。 コイル（ループアンテナ）の方向を調整して放送を受信してみると、ゲルマニウムラジオと段違いの感度の良さです。　１石の簡単な回路ですがトランジスタの増幅作用に感心させられます。
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小型ループアンテナを使用した1石トランジスタラジオの製作
⇒１石ラジオの製作ページ	一辺が１４ｃｍの小型ループアンテナを使用した１石トランジスタラジオを製作しました。 巻枠の中心と台座には、ＤＩＹ店で購入した１００円の木製のコースターを使用しました。 コースターはニスで仕上げてあるので、木工ボンドが良く接着するようにサンドペーパーでニスをきれいに剥がしてから使用します。 巻線を引っ掛ける軸は、竹製の割り箸を２．５ｃｍに切って、巻枠にドリルで開けた穴にカナヅチで打ち込みます。（ガタつかないように事前に木工ボンドを塗っておきます） 製作した正方形の巻枠の対角線は２０ｃｍなのでポリウレタン銅線を１５ｍ巻きました（インダクタンスを測定すると３１６μＨでした）。 ポリバリコン、電池ホルダは両面テープで固定します。 小型で（かわいい？）ループアンテナですが、１石トランジスタラジオと組み合わせると十分実用になる感度が得られました。
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1石レフレックスラジオの製作
	１石レフレックスラジオキットを１００円の四角い木製コースタ一の裏側に組み立てました。 ポリバリコンは下図の３石トランジスタラジオの製作と同じ固定具で取り付けました。 電池と同様に両面テープでも良かったのですが。。。 アンテナにはビニール電線を２０ｃｍ使用しました。　屋内配線用のＶＶＦ電線（1.6mm）です。　ホームセンターで手に入ります。 アンテナを固定する金具は、額縁などを吊るすヒモを固定する金具を広げて使いました。 アンテナの先端が尖っていると危険なので、ラジオペンチで丸め込みました。 １石レフレックスラジオキットはとても感度が良いので、こんな小さなアンテナでも小型ループアンテナを使用した１石トランジスタラジオに負けません。 レフレックスラジオの動作については電波を受信するを参考にしてください
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３石トランジスタラジオの製作
	ラグ盤を３石トランジスタラジオキット付属のスペーサを利用して、木ネジで木部台座に取り付けます。 ポリバリコンの固定具の寸法は右図の通りです。 材料は、加工が簡単な厚さ1mmの塩ビ板を使用しました。 折曲箇所は、半田ごてに近づけるとすぐに軟らかくなるので、ラジオペンチで直角に折り曲げます。 他に、アクリル板・アルミ板も加工は比較的簡単です。 キット付属の１ｍのビニール線を伸ばすと、放送局が受信できます。
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スピーカーを鳴らす３石トランジスタラジオ＋２石アンプの製作
	３石トランジスタラジオキット付属のリードインダクタの代わりにループアンテナを接続すると、イヤホンから大音量で放送が聞こえます。そこでスピーカーを鳴らすことにしました。 直接スピーカーを駆動できないので、２石アンプを追加します。電源は３石ラジオと共用で１．５Ｖで動作させます。 小型スピーカーですが、日本酒の一合枡で製作したスピーカーＢＯＸに入れて鳴らすと結構よい音が出ます。 ポリバリコンのみ前面に取り付け、３石ラジオ・２石アンプのラグ版、電池ＢＯＸは裏面に取り付けます。 ＭｙＲａｄｉｏという感じで、一人で聞くには十分です。 放送局によっては、結構大きな音量が出るので、アンテナの方向を調整して適度な音量で聞いてます。
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３石ラジオキットを使用したソーラーラジオの製作
	３石トランジスタラジオキットを使用して、ソーラーラジオを製作しました。　ケースは小型の食品タッパを利用して周囲にアンテナコイルを巻きます。 巻始めと終わりは、ケース内に固定したラグ版に半田付けし、巻線がずれないようにテープを上から貼ります。　 外周は約２８ｃｍで（直径９ｃｍの円と考え）０．３ｍｍのエナメル線を４６回巻き（約１３ｍ）、インダクタンスを測定すると３２４μＨでした。 太陽電池は起電力１．５Ｖのものを使用します。３石トランジスタラジオキットは１Ｖ以上の電源があれば動作するので、直射日光に当てなくてもＯＫです。　雨の日や夜は乾電池で動作させるため、切替スイッチを付けます。
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スピーカーを鳴らすソーラーラジオの製作
	３石トランジスタラジオキットと２石アンプキットを使用して、スピーカーを鳴らすソーラーラジオを製作しました。　コレクションケースを利用してスピーカー、ポリバリコン、アンテナジャック、ソーラーパネル等を取り付けます。 太陽電池にはＮｉＣｄ（ニッカド）電池からの逆流防止用のシリコンダイオードを取り付けますので、ダイオードによる電圧降下（約０．７Ｖ）を考慮して３Ｖの太陽電池を使用します。 電圧降下の低い（約０．２Ｖ）ゲルマニウムダイオードかショットキーバリアダイオードを使用すると効率が上がります ループアンテナはジャックを利用して接続しますが、アンテナからのコードの漂遊容量（浮遊容量）が問題となります（特にコードをより合せると増加します）。漂遊容量のため同調回路のコンデンサ容量が増加して高い周波数が受信できなくなるので、コードをより合わせないようにします。
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ラジオケースに組込む　２石レフレックスラジオの製作
⇒ラジオボックスの製作ページ	ラジオケースを製作して、２石レフレックスラジオキットを組み込みました。　 消費電流は２ＳＫ２４１のＹランク（ＩDSS 3〜7mA)とアンプの２ＳＣ１８１５ＧＲと合わせて１０ｍＡ程度と多めなので、電源には単３ｘ４本を使用しました。 同調コイルにリードインダクタを使用していますが、とても感度が良いので１ｍ程度のビニール線のアンテナでスピーカーを鳴らすことが出来ます。　受信入力が強いと選択度が悪くなりますのでアンテナ線の位置や長さを調整します。
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●"LA160" について 　 　一辺80cm の中波用ループアンテナです。大きいモノは偉いのか？ をテーマに作ってみました。 　まだまだ大きなモノを作る気力はあったのですが、収納に困る事と 普段は我が部屋の空いている壁面にぶら下げて使う事を考えて（名古屋方面に指向性が向く）、 今回は 都合80cm で思い留めています。

●実用化への道 　 　まず、このループを企画した時に 60cm正方の木製テーブルの脚に導線を巻いて実験をしました。 果たして何回導線を巻けば良いのやら？ まったく見当がつかなかったのです。 今回は大きいため、"LA20" に匹敵する40〜50回巻きだと かなり大変な事になってしまいます（80cm x4辺x50回で160m 也！(笑)）。 　私が行った範囲では、9回巻いたときに同調範囲が約525kHz〜1960kHzとなり、使い心地も良い感じでした。 この事から、かなり乱暴ですが 20m前後の導線にて実用化出来そう（？）との感触を掴んだのです。

筐体は新製しています。壁に掛けて邪魔にならない様になるべく薄く、また、床置きはもちろん 野外（！？）での使用も考えて丈夫に作りました。 角材を平板で挟んで 80cm[±0.1]の正方枠を構成しています。ちなみにスギの木は軽くて柔らかく、加工がしやすかったです。 　コイル部の導線は例によって平行電源コードを割き、一本につなげて使っています。 80cmの正方ですから 1回巻くのに3.2m必要ですね。 で、問題の巻き数ですが 6〜10の間で試した結果、7回巻きで放送帯をカバーする同調範囲を得られました。

組み合わせたバリコンは、パッケージに 330pF + 22pF と書かれていたエアバリコンで、つまみを含めて木枠の幅にピッタリのサイズでした。 が、回転軸が短かかったため つまみの取り付けはギリギリで、少々斜めになってしまいました。 　上記コイルへは、大小各2群あるうちの大きい方の2群を並列につないで います。 バリコンのホコリ除けとして、曲げたプラ板でカバーをしました。もちろん利得には反映しませんが、なかなか絶妙なカーブに仕上がっています（笑）。 画像に触るとカバーが外れます。

●はたして、その結果は？ 　 　このループアンテナの同調範囲は、約510kHz〜1750kHz です。同調範囲は"LA20"よりも狭いのですが、目的とする放送帯をしっかりカバーしているので 問題はないでしょう。性能に関しては、"LA20"を上回る力を持っていました。 ラジオにループを密着させると、どこが共振ポイントなのか解からないほど強く共振します。 電磁相互誘導の及ぶ範囲も広いので、ある程度出力が大きい局の場合は 数10cm離しての使用で丁度よろしい様です。 　"LA20"との差がハッキリ出るのは、信号の弱い局を受信したときです。灯台の気象通報等の小出力局を拾い上げる能力に長けています。 これは、両者共アンプがないので単純にループの大きさの差が そのまま現れているのでしょうか？。 　今回使用したバリコンには 回転軸の減速ギヤが付いていないものの、結果的に共振周波数のピークの幅が少々広かった事もあり、調節は特に戸惑う事なくスムーズに出来ています。 が、共振幅が広いと隣接混信には不利なので、これはこれで今後の課題ですね。 　予想通り 大きなループは更なる利得をもたらしてくれました。気が向いたら、更に大型のループに挑戦（！？）。

●出力端子の追加 　 　ループから離れた場所でもラジオに利得をもたらせる様、外部出力端子を設けてみました。 実は、このループの製作時にピックアップ用のコイル（0.5mmのエナメル線 1回巻き）を枠に巻いておいたので、今回は接続する端子部分を施工しています。 　一応、高周波を扱うため、ループからラジオ等への接続は、テレビのアンテナ配線等に使われている75Ω同軸ケーブルを用いる事にしました。これだとケーブルの工作や扱いも楽です。 小型汎用ケースにF型接栓をはめ込み、ピックアップコイルの両端をつないで完成です。 　−追加部品− 端子函 タカチ製汎用プラケース（SW-40） 接続端子 F型接栓

数年前、クラブの会報に掲載した内容です

　　このアンテナは、単一型とも呼ばれ、ワイヤーアンテナとして、もっともポピュラーで、簡単に自作出来るアンテナです。皆さんも一度は作った事があると思います。私も今まで色々このアンテナを作りました。そのノウハウを紹介したいと思います。
　ダイポールアンテナ（以下ＤＰと略す）は、ご存じのように、波長の1/2の長さが一般的です。一例として、7MHzのＤＰの長さはいくらでしょうか？　　λ＝300/ｆ　λ→波長　ｆ→周波数(MHz) (注1)　ですので、ＤＰアンテナの長さは、0.5×300/7＝約20mとなります。又は、昔のYaesuのHFトランシーバーはバンド表示が波長でしたので、それの1/2でも求められます。同様に、21MHzは、約7.5m、28MHzは、約5mです。　それでは、アンテナ本体、それを架設し、調整する方法について、項目別に説明します。
１．アンテナ本体
1-1.ワイヤー（アンテナ線）
　　線の加工のし易さ、強度、耐候性、コスト等から、電源コード用として使われている２芯ビニル電線を薦めます。秋葉原の電線屋で、40円/m位で売ってます。それを２つに引き裂いて使いますので、実際の単価は20円/mと、お得です。１ｍ毎にマジックインキで、印を付けます。最後の１ｍは、架設後、調整時の目印として、使うので、10cm毎にマーキングします。２本一辺に印が出来ますので誤差が出ない所がミソです。それが終わったら２つに引き裂きます。
1-2.給電部（同軸ケーブルとアンテナの接点部分）
　　耐候性、強度、整合（マッチング）、自作が難しい等から、市販のバランを薦めます。架設の所で述べますが、バランに吊り下げ用の穴がある物が便利です。バラン(Balun)とは、Balanced to Unbalanced Transformerの略で、日本語で、難しく言うと平衡不平衡変成器です。ＤＰは、平衡型アンテナで、同軸ケーブルは、不平衡なので、これが必要となります。又、ＤＰのインピーダンスは73Ω (注2) で、同軸ケーブルのインピーダンスは50Ω なので、これのマッチングも行っています。昔、5C-2V等７５Ω系の同軸ケーブルを使っていた頃は、直結（同軸の心線と、網線をそれぞれのアンテナ線につなぐ）でもマッチングはある程度取れましたが... バランの取扱説明書に従いアンテナ線と同軸を固定します。

1-3.アンテナの両端の処理
　卵碍子を使います。強度は関係ないので、出来るだけ小さい物が、軽くて安くてＦＢです。穴と溝が２対ありますので、取り付け方向に注意して下さい。電柱のステーの絶縁物として、大型なのが使われてますのでご存じだと思います。先ほどの加工済み電源コードを卵碍子の穴に通し、折り返します。マジックインキで印した所を目印に、ビニルテープで固定します。反対側も同じ長さの位置で固定します。この位置は後で調整しますが、各ワイヤーの長さは、理論値×0.95にしておきます。 　理論値：先ほどのλ＝300／ｆから計算した値の1/4の正確な長さ 　0.95：ワイヤーアンテナでは、理論値より少し短めの所が、目的の周波数の共振点となるからです。これを短縮率 (注3) といいます。ここで、長さ30cm、φ0.5mm位の軟銅線を電源コードを通した穴に通します。ワイヤーをピンと張り、軟銅線を朝顔の蔓のようにワイヤーに巻き付けて固定させます。ワイヤーはビニルで絶縁されてますが、折り返した部分を元の線と密着させる事により、高周波では、折り返した部分が元の線と同一としてみなされ、給電点からこの卵碍子迄の長さで、一本のワイヤーとして動作します。調整は、軟銅線とビニルテープをはずし、長さを変えて再度固定します。これの特徴は、ワイヤーを切らずに長さ調整が出来るところです。左右２本の長さを同じだけ変更します。先ほどのマジックの目印が役に立ちます。これで、ＤＰの完成です。
この写真は、ここもメーカー製を使いました。

２．架設方法
　　アンテナは、１ｍでも高くあげるのが基本です。様々な制約がありますがそこの事情に合わせ、障害物から出来るだけ離れるよう、空を見上げて完成後のアンテナをイメージし、構想を練ります。私の場合の架設例を紹介しますので参考にして下さい。材料は、入手容易なテレビアンテナの屋根馬、ポール、ステー線などを流用します。 2-1.ポール（柱）
　　ポールの先端に防水用のキャップを被せます。キャップが入手出来ない時は、ビニルテープで、被います。そこにＵボルト等で、滑車を固定します。滑車の代わりに先ほどの卵碍子でもＯＫです。滑車は経時変化で、錆びてきますが、碍子は瀬戸物ですのでその点は問題ありません。そこに、ナイロンロープを通して輪を作ります。長さは、ポール＋α位です。国旗掲揚のポールと同じ要領で、給電部、卵碍子部の上げ下ろしをします。
2-2.ステーの張り方
　　３〜４方向に張ります。ピーンと張る為に、ターンバックルを使います。この時、ポール側にターンバックルを持って来ると一カ所で締め付け作業が出来ます。つまり、一人で設置可能です。さらに、ターンバックルに針金を通して、からげておくと、強風で、ターンバックルが外れたり、回転してステーがゆるむのを防止できます。
2-3.アンテナが一直線に張れない時
　ＤＰをＴ字のように張るのが理想ですが、都会の住宅事情では難しいです。方法はいくつかありますが、大きく分けると、ローディングコイルを入れて全長を短縮するタイプと、水平長を減らす為に、アンテナを富士山の稜線のようにした逆Ｖ、さらに、その端を曲げるタイプになります。前者はメーカー製が有りますのでそちらに譲って、ここでは後者について説明します。逆Ｖの場合ワイヤーの開き角度が、小さくなるとインピーダンスが下がって 注4 来ますが、150°位迄なら５０Ωで十分にマッチングが取れました。又、端の折り曲げについては、端から20%の長さのところで、片側のみ曲げ角度120°位にしてますが、特にＳＷＲの悪化はわずかでした。1.0→1.05 以前は、まっすぐ張っていたが、別のアンテナを上げた時、影響を受けたので、止むを得ず、このようにしました。

2ｰ4.折り曲げの方法
　ワイヤーの端を固定する前に、卵碍子をワイヤーに通しておきます。ここをポールから吊り下げ、端をステーのようにひっぱる事により、折り曲げます。両端の張り方は多少いびつでも、ＤＰとして、十分機能しているようです。
３．調整
　これで、ＤＰの架設が終わりました。トランシーバーをＣＷモード、出力を最小にして、バンドの下、センター、上の３ケ所のＳＷＲを測定します。始めに設定した長さで、ＳＷＲは2.0以下だと思います。極端に悪い場合は、バランとの接続や、テスターで同軸ケーブルのチェックをしてみましょう。 　先ほどのＳＷＲ値より、バンドの下側が一番いい時は、共振点が低すぎるので、ワイヤーを短く、逆の場合はワイヤーを長くします（左右同じに）。２〜３回、行えばどの位、長さを変えればいいか要領がつかめると思います。 　ＳＷＲ最小値がバンドのセンターで、1.5より下がらない場合は、アンテナの周囲にある物の影響を受けている事が考えられます。共振点は合っていますので、設置場所を移動したりして、最良点を見つけます。 　今までの経験では、7MHz ＤＰの場合、SWR最良点が、バンドセンターで、 1.0の時、バンド両端は1.2でした。　SWR計の反射波の針が、振れないのは、気分のいいものです。
４．まとめ
　安い予算で手軽に出来ますし、材料は他のアンテナへ転用出来ます。 HFのコンディションも上がって来てますので、一本作ってみては如何ですか？お手伝い致します。
５．参考文献
　　注1：λ＝300/ｆ → ４級アマチュア無線教科書 P.101 注2：73Ω → アンテナハンドブック P.274 注3：短縮率 → アンテナハンドブック P.275

http://www.geocities.co.jp/HiTeens/2570/ja4yaw/hamq7.htm

アマチュア無線のアンテナ

アンテナの基礎を知ろう

アマチュア無線においては、アンテナそのものの性能が大変重要な役割を果たしていることをご存知でしょうか？

ＣＤラジカセ等についているアンテナは、伸ばしても伸ばさなくても受信状態にそれほど影響が出ないので、無線機のアンテナの長さも適当でいいのだろうと誰もが思いがちです。たしかにラジオのような強力な電波の受信であれば、適当なアンテナでも大丈夫です。しかし、これが送信となると違ってきます。

アンテナの長さは非常に重要なのです。それでは、電波とアンテナの長さの関係を、わかりやすい「音」を例にして説明してみましょう。音は物体が振動したときに出ますが、音の高低、震えるので低い音を出し、反対に短いと高い音をだします。このことから、振動数と音の高低の関係も分かります。つまり振動数が少ないと低い音、振動数が多いと、高い音になるということです。

さて、音の共鳴の実験を思い出した人のいるのではないでしょうか？
一方の音叉で音を出すと、もう一方の音叉に振動が伝わって音がでます。
これは共に振動数が同じ為に起こる共鳴現象です。電波もこれとまったく
同じ現象を起こします。電波も周波数によって波長が決まっています。

波長［ｍ］＝３×１０の8乗（光＝電波の早さ）÷周波数（Ｈｚ）

その為アンテナに共振（同調）する周波数はアンテナの長さによって決まります。
アンテナの長さが長いほど波長の長い周波数（低い周波数）が共振し、長さが短いほど
波長の短い周波数（高い周波数）が共振します。これは、音が電波に変わっただけで、
音の共鳴と全く同じ現象です。つまりアンテナを作るには、必要とする周波数（波長）に
アンテナの長さを合わせなければならいということです。
それでは、実際にアンテナを使ってアンテナの仕組みと共振についてを考えてみましょう。

アンテナの共振

アンテナの基本型はダイポール・アンテナです。このアンテナは１/４波長の導線を左右に
水平に張り、中央を同軸ケーブル等でつなぎます。この同軸の中を流れるのが無線機から
送り出された高周波電流で、アンテナに高周波電流を伝えることを「給電」といいます。
このことから、このつなぎ目を「給電点」といいます。
さて、アンテナに送られてきた高周波電流の波長が、アンテナの
長さと一致したときが「共振」したときです。
これを７ＭＨｚを例にして考えてみると、７ＭＨｚの波長、およそ４３ｍのときの
電流分布は給電部が最大、アンテナの末端部が最小となり、電圧分布は
その反対になります。

アンテナの種類

アマチュア無線局の間で使われているアンテナは、ダイポール、八木、グランド・プレーン、
キュビカル・クワッド、パラボラなど沢山の種類があります。
これらの、アンテナを大きく分けると、「接地型アンテナ」と「非接地型アンテナ」
「指向性アンテナ」と「無指向性アンテナ」、「水平アンテナ」と
「垂直アンテナ」などに分けることができます。

接地型アンテナと非接地型アンテナ
接地型アンテナとは、一方のエレメント（素子：アンテナの一部）が地面にアースされて
いるものを言います。代表的なものに「バーチカル・アンテナ」があります。また、
非接地型アンテナとは、アンテナのエレメントの両方が空中に開放されている
ものいいます。代表的なものに「ダイポール・アンテナ」です。

指向性アンテナと無指向性アンテナ
指向性アンテナとは、電波を送ろうとする方向のみに電波を送ることができるように
開発されたアンテナで、代表的なものは「八木アンテナ」です。
また、無指向性アンテナとは、アンテナを中心にくまなく電波を送ることができるように
考えられたもので、「グランドプレーン・アンテナ」が代表的なものです。

水平アンテナと垂直アンテナ
水平アンテナと垂直アンテナを説明するには、偏波について触れなければなりません。
電波は電流が作る磁界と電圧が作る電界が合わさって振動して
空間に飛び出していきます。この時の電界の振動する面を偏波面といいます。
この偏波面が地面に対して水平なものを「水平偏波」、垂直なものを「垂直偏波」と
いっています。そうです。水平偏波を持つアンテナが水平アンテナで、垂直偏波を
持つアンテナが垂直アンテナなのです。

http://www-antenna.ee.titech.ac.jp/~hira/hobby/edu/em/dipole/index-j.html

ダイポールアンテナの長さによる指向性の変化

2003/5 平野拓一（東京工業大学）
Takuichi Hirano (Tokyo Institute of Technology)

電流は正弦波近似している。
i(z)=I0 sin(k0(h-|z|))

zはダイポールに沿った軸であり、z=0が給電点である。
i(z)は電流分布であり、右辺のように表現される。
|z|はzの絶対値である。
k0は自由空間の波数(2π/λ0)である。
hはダイポールの長さlの半分(h=l/2)であり、言い換えるとhはモノポールの長さである。
I0は電流の振幅である。
ダイポールの端で電流の振幅が0になっている(i(h)=i(-h)=0)ことを確認せよ。
そして、右辺のsinの関数形はダイポールアンテナ上の定在波の形を近似的に表している。

dB 指向性、最大値で規格化している

電界（磁界）のリニア指向性、半波長ダイポールのθ=90°方向の大きさで規格化している

[参考]

• 稲垣直樹、電磁波工学、丸善株式会社、p.117

[Mathematica 4.2 ソースファイル]

• pat_dB.nb
• pat_lin.nb
• current.nb

Copyright(c) 2003 Takuichi Hirano, All rights reserved.



http://www.page.sannet.ne.jp/ja1hwo/antmenu.htm
http://www.page.sannet.ne.jp/ja1hwo/ap04/3b_hp.htm

製作情報やDATA、ヒント
項　目	説　明
6m 11EL W6SAI YAGI	For 50MHz ANTENNA DATAです。(5/31)
50MHz　ピラミッド型アンテナを探る！	ＴＶアンテナのステー線を利用したアンテナ

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その他(測定器、マッチングなど)
項　目	説　明
Micro Vert Aantenna の各種DATAを求める	計算道具を作りました。(05/2/24)
同軸ケーブルの短縮率を求める	計算道具を作りました。(01/3/9)
短縮ホイップアンテナのコイルDATAを求める	計算道具を作りました。(00/2/16)
直並列変換表(マッチング用)アンテナのマッチング表	直列共振、並列共振の変換計算機能も付いています。(00/3/22-4/8)
ＭＦＪ−２５９Ｂ [CQ誌 99/1では\39.800です。]	MFJ-259B　９８年９月に導入した、アナログデジタル・アンテナアナライザー。 この測定器はMFJ-259の後継機でアナログ式からデジタル式に変わった。 概観はあまり変わらないが表示はデジタルになって精度は格段に向上した。 単にＳＷＲの測定だけだと、旧タイプのMFJ-259の方が立ち上げが無い分操作は簡単、普段の使用はもっぱらMFJ-259を使っている。 簡単な使い勝手をレポートします、購入の参考にして下さい。
マッチング用バリコンＢＯＸ	ポリバリコンとＳＷの組み合わせ！マッチングのアシスタント(00/1/30-4/22)
簡単なバランの製作	ダイポールやループ系のアンテナに必要なバランは簡単に作れます。(00/2/22)

ＨＦダイポールアンテナ（１／２波長）
ワイヤー式アンテナの長さ計算
HF Dipole antenna (1/2 wavelength). Length calculation of wire type antenna

Frequency (MHz)		Enter
Length of antenna 　アンテナの長さ（ｍ）		Length of one side 　片側の長さ
Shortening rate 97%
例 7MHz　左右の端に40cm 追加する（豚のしっぽと呼んでいる）後、この部分を切りながらSWRを調整する。 Example 7MHz : 40cm is added to a right and left edge. SWR is adjusted while cutting this part. As for the point of the antenna, we want to take the space of 1m or more.

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［ ダイポールアンテナを設計する場合のヒント ］

★ここでの計算は地上での高さやアンテナ線の太さを加味していません。
従って、厳密には数字がずれますが実用的にここで計算した数字のDATAで作動します。

★実際に地上５ｍ程度上げて調整して周波数を合わせ、地上10ｍ程度に設置した時はアンテナの高さが異なるので周波数がずれます。
　普通アンテナを高く上げると周波数が高くなるので長さが不足します。
　低い位置で調整する場合、有る程度周波数が上がるので少し長めにしておく必要が有ります。
　ワイヤーは切ってしまうと延長するのは面倒ですから、初めは長めにして、切りながら合わせるようにします。

★ダイポールはかなりブロードなので細かい計算は不要です、7MHzの場合ワイヤー（片側）10.4ｍで上げれば大体マッチングが取れると思います。

★ダイポールのインピーダンスは一般に７３Ω前後になりますが、これも高さによって変わります、完全に合わせるにはマッチング回路が必要になりますが、このまま使うか両脇をいくぶん下げて「逆Ｖ」形にするとインピーダンスが下がり同軸ケーブルの50Ωに近くなります。
　ＳＷＲは３以下なら使えます、７３Ωを考えるとマッチングは良くて1.5程度になりますがバンド幅が広いのでＳＷＲ3.0以下におさまるでしょう。

★ダイポールアンテナは平衡形のアンテナなので使う時は市販品、自作を問わず必ずバランを使って下さい。
　使わないと「８の字」のビームパターンが悪化したり、同軸ケーブルからノイズを拾い易くなります。

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7MHzのダイポールアンテナの場合

　7MHzの場合全長が21ｍぐらいになるので10.5ｍに切って両脇に絶縁物を付ける。
　これにはプラスチック類が使える、ポイントは電気的に絶縁されれば良いのだ。

　上の図の様に両脇は少したらして置き、ここを後で切って周波数を合わせる事にする、切る時は両方同じ長さとする。

　プラスチックは黒っぽい物が長持ちする、新規に購入したい場合水道管のジョイントが安くて丈夫でおすすめだ。
　これはホームセンターなどで40円前後で売っているねずみ色の物だ、VP-13やVP-16の細い物でも十分で耐久力が有る。
　更にケチって半分（1/3）に切っても使えるがのこぎりが必要なので2-3個購入してもたいした出費とはならない。

　先端はプラスチックで絶縁するが、その先はロープで建物、樹木、ポールなどに結び付ける。
　このロープは金属製では駄目で絶縁物（プラスチック系）を使うこと、また先端と建物など取り付ける物まで出来るだけ離すのが理想だがどうしても最低１ｍ以上は取りたいものだ。

01/2/5　制作　

21/28/50MHz 3ﾊﾞﾝﾄﾞﾎｲｯﾌﾟｱﾝﾃﾅ
予算は　３，５００円

	3ﾊﾞﾝﾄﾞﾎｲｯﾌﾟｱﾝﾃﾅ 　ＨＦのハイバンドはＥスポシーズンになると、国内各地の局が聞こえて来ます。秋から春に掛けてはＤＸ局が入りだし、一年中楽しめます。 　Ｅスポでは、簡単なモービル・ホイップアンテナと１０Ｗで国内とは十分ＱＳＯ出来ます。使ってみると「もっと飛ばしたい！」とか「弱い局が聞こえない」等の不満が出てきます。 　今使っているアンテナより、「もっと長くて大きなアンテナを使えば、よりチャンスがあるかも知れない」と考えるのは、私だけでは無いと思います。 　確かに、短いアンテナは手軽に運用出来ますが電波が出る所が少ないので、当然効率が犠牲になっているはずです。 　従って、短さよりも飛びに重点を置き、長さによる不便さは目をつむることにしました。
およその設計	私の車は斜めにアンテナを入れた場合、最大２．７ｍ程度まで入れられます。そこで「長いアンテナ」の限度が２．７ｍとなります。この長さだと走りながらの運用は出来ません、車を止めて使う半固定用アンテナとして使う事にしました。止めているので基台に負担が掛かりません、少し大きなアンテナでも気にせずに使えます。 　アンテナは釣竿を使って作る事にしました。メーカー製のようなステンレス棒にするには接続の問題があります。その前に販売されてないので手に入りません(?)。 　そこで、何処でも手に入るグラスファイバー製の釣竿を使います。これは少し太いのですが「軽くてアマチュア向きの、ＦＢな素材」です。 　２１MHzは短縮コイルを入れた１／４波長動作のアンテナです。１０ｍＦＭは１／４波長が２．５ｍなので長さもこのままでピッタリです。 　６ｍは全体をマッチングさせるのは少し面倒ですから、全部を使わず途中まで使う事にします。これでアウトラインが出来ました。
材料と作り方	釣竿はグラスファイバー製で、細目の物をＤＩＹや釣具店で求めます。使ったのは３．５ｍ物４段つなぎで、先端の３段を使う事にしました。 　竿はコネクター（ＭＰ−１０）に差し込み、作った物はちょうど差し込んだ状態で全長２．６ｍになりました。 　つなぎ目同様エポキシ接着剤で、竿とコネクターをしっかり固定します。念の為「タップビス」で押えて補強してやります。 　次ぎに、中央部に「コイルを付ける金具」を取り付けます。これはアルミ板又は燐青銅を丸めて、竿に接着します。下から銅線を緩くからませながら、金具の所で圧着端子を使いねじ止めします。 　上部も同じでからませながら先端部分まで銅線をはります。この段階は仮止めで、セロテープで止めて置きます。 　なを、車の大きさや釣竿の関係で２．６ｍより短くなる場合、後で調整しますからとりあえず作ります。 　２１MHzの短縮コイルは、５ミリの園芸用グラスロッド（２ｍ物が売っている）を使いました。これに燐青銅（真鍮や銅板などでＯＫ）を接着剤で固定します。 　コイル部分は0.8mmUEW線を巻けるだけ巻きます、製作した物は93回です。
調 整	測定器はバンド外のＳＷＲが計れる物があると、手早く調整出来ます。普通のＳＷＲ計だけでもOKです。調整の基本条件は次ぎの通りです。 Ａ．回りに何もない所でする。屋根や塀等が近くにあると、かなり周波数が変りますから注意して下さい。 Ｂ．使う車で調整する。せっかく調整しても、他の車だと車体の構造や基台の位置が違うので共振点が変ってしまうからです、必ず自分の車で調整して下さい(短くないので、たぶん作動すると思います)。
［６ｍバンド］	51MHzでＳＷＲが下がるように、下部の巻き付けの長さやピッチを変えて合わせます。 　ＳＳＢが主体なら50.5MHzでも良いでしょう。長さ1.35m になっていればそれ程狂う事は有りません。 　もし周波数が高くなっている場合巻き付ける線を多くします、つまりよけいに巻き付ける。
［１０ｍバンド］	ここは金具の所をシヨートさせ、[28.5MHz]でＳＷＲが下がるように上部をカットして合わせます。 　長さが２．５ｍ程度で合うはずです。 　アンテナの長さが２．５ｍより短い人は、上部の巻くピッチを狭くしてたくさん巻いて周波数を合わせます。つまり銅線の長さを長くするわけです。 　これで先端までの長さが決まりました。ここまでは無難に合わせられると思います。
［１５ｍバンド］	このバンドは少し手強いです。初めにコイルを作り、２１MHzより少し低め(20.9MHz) になるようにコイルを巻きほぐしながら合わせます。 　もし、共振周波数が高い場合は、巻数が不足しているので少し細い線で巻き加えます。例えば１０回ほぐし、そこから細い線にして１５回巻きます。 　これだけではＳＷＲが下がりません、作った物はこの段階でＳＷＲが[2.7] でした。 　次ぎにＣＨ（キヤパシティ・ハット）を付けてＳＷＲを下げます。この時いくぶん周波数が上がるので周波数を下げておくわけです。 　取り付け後、バンド内のＳＷＲが[1.5] 以下になれば合格としましょう。（製作例では10x110mm,10x70mmをＴの字に取り付けた。） 　コイルやＣＨの調整でＳＷＲは下げられますが、深追いしても飛びの方はほとんど変わりませんので適当に妥協します。 　製作した物は共振点でＳＷＲ[1.1] 、インピーダンス５５Ωになっています。全体として短縮率は７０％程度ですからＳＷＲも緩くバンド内を軽くカバーしました。
オプション	原理的には、この近くのバンドである14,18,24MHz等も「コイルの巻数の変更で合わせられる」のでお試し下さい。 　ただ、ホイップアンテナのインピーダンスは本来５０Ωではなく、少し低くなるので、21MHzに合わせているので他のバンドではＳＷＲを完全に下げられません。 　でもＳＷＲは1.5以下に合わせられるでしょう。
出来上り	アンテナ保護の為に、コイルにエポキシ接着剤を付けて完成です。塗ったら２１MHzで約100KHz下がりました。他の銅線部分も動かないように、少しづつ接着剤を付けて固定しセロテープを外します。 　試してみると、以前２１MHzのアンテナを１．２ｍの長さで作りましたが、２倍も長いので飛びの方も少し良くなりました。 　受信で比較すると信号は確かに上って、長さが実感出来ました。でも、コンデイションが上っている時はそれ程差はありません。下がった時には効果が期待出来ます。 　１０ｍは短縮してないので、短いアンテナよりＦＢです。国内はもちろんＤＸ用として実戦で使えます。 　６ｍは金具より上は作動とていませんので、非常用という所でしょうか。試しに、２ｍも測ってみたらＳＷＲが［３］程度有りました。 　全体として「このアンテナはＦＢに出来た」と思っています。ＦＢ　ＤＸ　７３ 99/3/10 変換
その後	21MHzで良く使っていますが、雨の時ＳＷＲが低下するのでコイル部分に一回り大きいパイプをかぶせて使っています。 　これは釣竿の少し太い所を切り出し、エポキシ樹脂接着剤で防水させて使っています。 　このアンテナは長いこともあって、けっこう飛んで楽しんでいます。また、このアンテナにアダプターを付けて、7MHzにＱＲＶ出来るようにしています。こちらも続けてご覧下さい。
部品表	材　料 詳細 数量 釣竿 グラスファイバー製　3.5m物 １本 グラスロッド 園芸用５mm ２０cm 銅線 1.2mm(又は1mm) ４ｍ 銅線 0.8mm UEW ３ｍ 燐青銅 50x120mm １枚 圧着端子 3mm ４個 ビス 3X10mm ２個 ナット 3mm ４個 タップビス 3x6mm １個 コネクター ＭＰ−１０ １個

21MHzのアンテナを7MHzで使う、アダプタ

	モービルホイップで、少し長いアンテナは２ｍ程度の物が良く売られています。 　この程度の長さがあれば、７MHz用のアンテナとして十分使えそうです。 　以前２．５ｍ長の「２１MHzホイップアンテナ」を作りましたので、これをベースに７MHzのアンテナにするアダプタ(一種のアンテナカプラー)を作りました。 　２ｍ以上の長さがあれば７MHz用のアンテナになるので、２ｍ・６ｍや１０ｍ用のアンテナをお持ちの方は、それを使って下さい。作り方は同じです。 　市販の物は重量があって走りながら使うには、かなりしっかり作らないといけませんが、止まって運用するのであれば力が加わらないので、簡単なプラスチック製の箱が使えます。ぜひチャレンジして下さい。
アンテナの構造	２ｍ程度と長いアンテナ（途中にコイル等が入っていてもＯＫ）の根元に、「コイル」を入れて短縮アンテナとして作動させます。これは「ベースローディング式」と呼ばれ、市販品のアンテナとしては良く見かけます。 　コイルはリアクタンスの補正として作動し、コンデンサーはインピーダンスを合わせる為に使います。 　これで同軸ケーブルの５０Ωに変換出来るのでＳＷＲを下げる事が出来ます。 　CQ誌1999/4に「7MHzﾎｲｯﾌﾟ･ｱﾝﾃﾅ」が出ていましたがこれは、長さ1.5mのアンテナに約23μHのコイルと590PFのコンデンサーが使われていました。 　構造は同じで、周波数の調整機能が付いています。私の作ったアンテナは7MHzSSBバンドをカバーしているのでこのまま運用可能です。(99/3/19)
部品と材料	市販のプラスチックケースに、ＭプラグとＭジャックを取り付けます。 　「プラグ」の方は手に入りませんので、取り付け金具を銅板で作り、をこれを半田付けしてケースにビス止めします。これで思っていたのよりしっかり付いています。図を参考に製作して下さい。 　コイルは釣竿（グラスファイバー製）のあまりを６０mm切って(太さ15mm) 、それに0.6mmのPEW（エナメル線）を巻きました。 　巻数は試作の段階で6.4MHzになったので少しほぐし、６６回で約１９μＨになりました。 　ここはアンテナの長さによって変わりますので自分のアンテナに合わせて下さい。 　「コンデンサー」は調整時はセラミックで良いのですが、完了したら「マイカコンデンサーに置き換える」ことをおすすめします（マイカはお値段は高いが温度変化が極めて少ないので安心です）。 　容量はそれほどクリチカルではありませんが「コイルの方はかなり微妙」です。
調 整	調整は全体の影響を受けるので必ず「使う車で調整」します。 Ａ．車に付けてまず共振周波数を調べます。調べ方は「ＳＷＲが下がっている周波数」です。 　７MHzより低い場合はコイルをほどき、高い場合は巻き加えます。 Ｂ．７MHzに近づいたらマッチングを取ります、コンデンサーを付けてＳＷＲを下げます。細かく容量を調整して［1.0］近くまで合わせます。 Ｃ．コイルにエポキシ樹脂系接着剤を全面に塗る（下側２〜３回を除く）。 Ｄ．共振周波数を7.050MHzになるようコイルの端を調整して合わせます。 　（この調整は回りに何もない所で、例えば河原の土手等で調整する事） Ｅ．インピーダンスが分かる測定器を持っている方はＲを測り、５０Ωより低い場合はコンデンサーの容量が大き過ぎるので減らして下さい（逆の場合は増やす）。これで作業が早く終わると思います。 　なを、測定器は無くてもＳＷＲが下がれば良いので、コンデンサーを少しづつ（例えば１００ＰＦづつ）変化させてやればＳＷＲを順次下げる事が出来ます。
試しに使う	出来たので早速ＣＱを出して５局程ＱＳＯしました。 　いずれも［５９］のレポートが戻って来ました。７MHzの事ですから正確な物とは思えません、まあ「それなりに飛んでいる」と思われます（ＱＳＯ出来た事実がありますので・・・ＨＩ）。 　ＣＱを出している局を呼ぶ方が効率は良いのですが、条件の悪い方で試してみました。 　夜中、新市誕生の時スキップ状態でしたが山の上からダイレクトでＱＳＯ出来、これを作って良かったと思いました。使って見て「メーカー製の物と同等の物が出来た」と思っています。 　２．５ｍの長さからか、ＳＷＲもＳＳＢバンドを約［１．５］でカバーしてＦＢです。(2009年以後はまた考えなくてはなりませんが？)
完 成	調整も終り、試しＱＳＯも出来たら、コイル部分が動かないように接着剤で固定します。 　アンテナが長いので走行中のＱＳＯは無理ですが、車を止めて運用するにはＦＢです。ケースもふたをするとかなりしっかりするので、ふたは必ず必要です。 　大きなアンテナの時よりＳメーターの振れは悪いが、それでも９＋20dBの局もいるのでＱＲＭの少ない時間を選んで運用すれば十分楽しめると思います。 　ほぼメーカー製の物と同じ程度の物が出来ましたので「大成功」と思っています。 　ＪＣＣやＪＣＧ、町村ハントや移動サービス等に利用して下さい。 99/3/10 変換
［部品表］	材　料 詳細 数量 プラスチックケース 55x82x22 １個 Mプラグ ＭＰ−５ １個 Mジヤック ＭＲ １個 銅線 ＰＥＷ 0.6mm ７ｍ 銅板 25x30mm 0.8mm or 1mm １枚 マイカコンデンサー 390PF （要調整） ２個 ｸﾞﾗｽﾌｧｲﾊﾞｰ （釣竿の一部） ６０mm ビス 3X10mm ４個 ナット 3mm ８個 他に エポキシ樹脂系接着剤 少し

　10m FM用 ツエップアンテナ

ツエップアンテナ	このアンテナはダイポール・アンテナを片側から給電する方法で、これを「ツエップアンテナ」と呼びます。 　厳密にいうと、本来の「ツエッペリン・アンテナ」とは少し給電部が異なるので、別のアンテナともいえますが、ここでは形がにているので「ツエップアンテナ」とします。 　普通ダイポールは中央から給電するのですが、端から給電するのが最大の特徴です。 　ダイポール・アンテナは中央が重くなるので垂れ下がります。この方式では片側から給電するので全体の重さは両脇の負担になります。この為設置は非常に楽になるのが特徴です。 　又、斜め設置も簡単ですから、移動等でアンテナが建て易い点が上げられます。反面端でインピーダンスが高いのでマッチングが難しいく、多少ロスがでるのが欠点です。 　これらの特徴の中で、最大のメリットはやはり「手軽にアンテナを設置出来る｣ 事でしょう。マッチング面を工夫して作って見みました。 　インピーダンスを高くするのに共振回路を入れます。これによって手軽に周波数を合わせる事が出来ます(多少強制的に合わせられる)。 　一方コンデンサー(ﾊﾞﾘｺﾝ) を使うのでここに使う耐圧の問題が新たに発生します。市販の物が手に入るので50Wなら利用出来ます。
売られています	市販品は「サガ電子工業」から1.9-50MHz までシリーズで売られており、使っている局と何度かＱＳＯした事があります。 　評判もＦＢで、ツエップはお手軽アンテナの一つのようすでした。 　コメット社から「ツエップ・ライク」として売り出されています(99/1作成時)。
構造と部品選び	回路的にはダイポール・アンテナですから特別な物では有りません。ただ給電方式が片側から給電しているのでインピーダンスが高くなります。この為、普通のダイポール・アンテナとはマッチング方法が少し変わっています。 　やり方は数種類ありますが共振回路を使うのが簡単です、これにしました。 　共振はＬとＣで決まります。コンデンサーは市販のエアーバリコンを使うのとコイルは簡単に作れるので自作する事にしました。 　給電はコイルにタップをとってマッチングを取る方式です。若千同軸ケーブルに信号が乗りますがアンテナにエネルギーを供給する反動と思っています。 　アンテナのエレメントは1.2mm の銅線を使います(これはＤＩＹのお店で売っています)。太い方が長持ちしますが長さが5m程度なのでこれを使いました。 　ワイヤーで作りますが、垂直で使いたい場合パイプでもかまいません。 　グラスファイバー製の釣竿に絡ませてやれば使えますね、これだと立て横自在に設置出来ますからアパマンハムにはＦＢでしょう。
製 作	プラスチックケースにＭ型コネクターを付ける穴を開けます。ここは「シャーシーパンチ」16mmの物を使うと簡単です、持ってない方はやすりで開けて下さい。 　道具は有るときれいに早く仕上がります。あまり開ける機会も少ないかも知れませんが有ると便利です｡ 　外に取り付け穴を予め開けて置きます。基板には4mm のビスをヤスリで良く磨いて半田付けします(磨かないと半田が良く付かない)。 　本体とアンテナを支えるのに力が両方から加わるので、プラスチックケースが長期間持ちません、中に基板を入れて補強しました(写真)｡ 　片方は紐で縛る事にして、銅線２本を輪にしています。写真のように基板に半田付けして有ります｡ 　アンテナ線は銅線1.2mm を1/2波長の97%の5mとしました。先端には絶縁用に碍子(プラスチック)を入れて下さい。パイプで使う場合は95% 長と少し短くします。 　コイルは巻数13回で約0.8μH(150Ω) になります。正確でなくてもバリコンで大幅に合わせられるのでおよそでＯＫです。つまり作り方もだいたいで良いのです。 　インダクタンスはこの２-３倍程度にする事が多いのですが、今回はマッチングの関係でこの値を使いました。 　プラスチックケースには小さな水抜きの穴を幾つか開けておきます。これは中に雨水をためない為です。
コイルの作り方	コイルは12mmのパイプにビニール(ﾗｯﾌﾟ)を巻いて、その上に銅線を15回スペースを取りながら巻き付けます(巻幅3cm程度)。 　次に「エポキシ樹脂系接着剤」を付けてコイルがバラバラにならない様にします。この時コイルの一部に接着剤を付けます｡ 　固まったらパイプ、ビニールを外すとコイルが出来ます。やって見ると意外と簡単でＦＢな物が出来ます｡
調 整	アンテナの調整には「SWR 計」と「デイプメーター」が必要です｡ 　まずコイルとコンデンサーで共振させます。これはデイプメーターで約29MHz に合わせ予め印を付ける。後は実際に調整する時にわずかな調整だけで合います。 　ここからは野外調整です。寸法通りのエレメントを付けると、ＳＷＲはバリコンを回すだけでかなり下がるはずです、29.15MHzに合わせて下さい。 　次に、タップの位置が問題です、１回から２回にポイントが有りました。[1.5回]前後を探して下さい。 　なをエレメントの先端、50cm程度に何も無い状態で調整します。又高さも1/4 波長の2.5m以上の高さに上げての作業が望ましいです。
完成して	パワー的に見るとタップ1.3 回ですと10倍のステップアップになるので電圧が10倍になります。 　バリコンの耐圧が500Vの場合、Max Power 25W 対応となります(100W で使う方はバリコンの耐圧が1000V の物を使って下さい)。 　IC-575(10W) で使って見ました、ＳＷＲは表のように[1] 近くまで追い込めましたが共振回路を使っているのでバンド幅が取れません。 　ワイヤーからパイプに変更すれぱもっとバンド幅が取れると思います。欠点はここでしょうか、タップの位置を上げると多少改善出来ますがわずかです！ 　一応、FMバンドはカバーしているのでそれなりに楽しめます。 　　ＦＢ ＤＸ　73&88　(1999/1-2005/2)
このツエップアンテナを他の周波数にする場合、コイルを600Ωで設計して下さい。 　本当はもっと高い方が良いのですが、作り易さからみると少し低めの450Ωなどにする方が良い。 　本来の性能面から見ると1000Ω以上にするとFBです。	材　料　表 項　目 説　明 数量 プラスチックケース 54X93X29mm １個 銅線 1.2mmφ ７ｍ コネクター ＭＲ １個 バリコン ﾀｲﾄ､500V 50PF １個 つまみ 中 １個 ビス 3X10mm ５個 ビス 3X5 mm ２個 ビス 4X15mm １個 ナット 3mm ５個 蝶ナット 4mm １個 基板 15X60mm １枚 ラグ 3mm １個

　５０ＭＨｚ用モービル・ホイップ
［入門用としておすすめ］
　　　　　　　　　　　　　　予算１，８００円

６ｍ　ホイップ・アンテナ	始めて５０ＭＨｚに出て、あると便利な物が「モービル・ホイップ・アンテナ」です。もちろん市販品もあって長さも色々売られています。 　人気のバンド５０ＭＨｚは１／４波長でもたった1.5ｍしかありません。２ｍや４３０から来た方は「長い」と思うかも知れませんが、６ｍバンドは独特な飛び方をして楽しめます。 　最近ＤＩＹのお店が増え、色々な物が安く売られています。釣竿の売り出しがあったので購入してきました。 　太いの細いの一本１、５００円ほどでありました。このグラスファイバー釣竿は韓国製でしっかり作られています。 　こコネクターに入る大きさで切ると、長さは手頃な１．２ｍになりました。 　細い物だともっと長く取れますが、先端が細くなり過ぎるのでその場合先を切って下さい。
動 作	アンテナは１／４波長動作です。 　５０ＭＨｚでは1.5ｍですからもこれでは全長が少し足りません。この場合アンテナの途中にコイルを入れると電気的に長くする事が出来、マッチングを取ることが出来ます。 　コイルの容量を増やせばどんどん短くする事が出来ますが、アンテナは電波が出る所ですから全体を短くするとその分、効率は悪くなります。飛びは長さに比例して悪化するのであまり短く出来ません。 　コイルは入れる位置により、次の３種類に別けられます。 Ａ．トップ・ローディング　これは上部に有る物で、中波放送の中継等に使われている。 Ｂ．センター・ローディング　これは中間に有る物で、アマチュア用として良く使われています。 Ｃ．ベース・ローディング　最下部に付ける方式です。 　昔から「センター・ローディング式が飛びが良い」といわれてるので、今回もこの方式です。 　Ｃ．の方式も1988年頃作ってＦＢで、盛んにＱＳＯに使いました。
部品と製作	材料はグラスファイバー製の釣竿です、これをＤＩＹやホームセンターへ行って探して下さい。 　コネクターは釣竿が太い時はＭＰ−５、細い時はＭＰ−３で１ｍ少しの物が出来ます。これは釣竿に合わせて下さい。 　銅線は0.8mmのエナメル線(PEW)か、ポリウレタン線(UEW)を使っています。 　作り方はまずコネクターに入る太さを見つけて切断します。 　切った物は紙ヤスリで塗装部分を削り、素地であるグラスファイバーを出してエポキシ接着剤でコネクターに固定します（この時中に入れる銅線を忘れないように）。 　継ぎ目はしっかりエポキシ接着剤で付けます、ここは一度付けると外せませんので慎重に付けましょう。 　コイルはとりあえず、１８回巻いた物を作って、これを使います。 　全体で半田付けする所は４か所です。初め線はゆるく釣竿に巻き付けほぐれないようにセロテープで仮止めします。（コネクターの先、元の所、コイルの前後２ヶ所です）
調 整	初め共振点を探します。ＳＷＲ計で５０〜５４ＭＨｚのＳＷＲ特性を調べ、凹んでいる所が低い場合(50.0以下)コイルの巻数を減します（逆の場合増す）。 　５０ＭＨｚ帯に入ったらＳＷＲが［５０．７ＭＨｚ］辺りで、一番下がるようにコイルを伸び縮みさせて合わせます。 　希望の所に合ったらセロテープで固定し、エポキシ接着剤でコイル部分を固定します。他の部分も何点か適当に接着剤で固定します。これで少し共振点が下がります。 　接着剤を乾燥させてから、もう一度ＳＷＲを調べます。今度は［５０．５ＭＨｚ］になる様に先端部分を切りながら合わせます。 　切り過ぎて、付け足しをするのはとても見苦しいです。ここは少しづつ(5mm)カットして下さい。 　なをＳＷＲが完全に下がっていません(1.2MAX)が、普通使うには十分です。 　仮にマッチングを補正しても飛び、受けともほとんど変わりませんのでこのまま使います。 　完全に合わせるには、ＣやＬを追加する方法も有りますが、全体があまり短くないのでこのまま使っても良いのではと思います。
出来上がって ［ 材 料 表 ］ 品目 詳　細 数量 釣竿 グラスファイバー製 １本 プラグ ＭＰ−５ １個 銅線 0.8mmPEW(ｴﾅﾒﾙ線) or UEW ２ｍ その他 ２液式エポキシ系接着剤 -	全長１．２ｍとあまり短縮していませんのでＳＷＲ特性もゆったりしています。これでＳＳＢからＦＭ帯までカバー出来て実用的です。 　全体がグラスファイバーで出来ているので、このアンテナは非常に軽く、コネクター込みでなんと５２ｇしかありません。 　飛びの方は、９４年正月のＱＳＯパーテイで８の局とＥスポで(2.5w)ＱＳＯ出来ました。飛びの方は問題有りません、期待どうりＦＢです。 　2005年も現役で時折使っています。単純なので長持ちしています。 　このアンテナはくせの少ないアンテナなので初心者でも作り易いと思います、ぜひ１本は製作して欲しい物です。
このアンテナに図のような変換アダプターを付けると21MHzにオンエア出来ます。

	市販のモービル用アンテナは色々ありますが、１ｍ前後の物が多く出回っています。 　ホイップアンテナは短くすると性能は低下するので、市販品は長いものを多く見受けます。でも車で走っると長いアンテナはけっこう邪魔です。友達同士の連絡用に短いアンテナが欲しくなりました。普通のドライブでは、車間距離が開いても１ｋｍ程度ですから短い物で十分です。 　短いアンテナを持ってなかったので、この機会に作って見ました。色々と便利に使えるので紹介しますぜひ作って利用しましょう。
[　６ｍバンドなので６０cmなのだ　]	グラスファイバーの釣り竿で、ちょうどコネクターに入る所が６０cmの長さだったのでこれをそのままホイップアンテナにしました。この程度の長さが有ればＥスポはもちろん通常のＱＳＯにも使えそうです。 　６ｍバンドを運用してますと、何故か［６］とか［５０］という数字にこだわりたくなります、これは病気でしょうか・・？
問題点	アンテナを短くすると次の問題が発生します。 １．共振周波数が高くなる。 ２．Ｒが低くなる。 　１]は、コイルを入れて周波数を合わせれば良いので、今回は銅線を螺旋状に巻き付ける方式にしました。又、コイルのスペースを取って熱を分散させ、５０Ｗ運用にも対応出来るようにした。 　２]はＬかＣのマッチング方法が有りますが、Ｌ(コイル)マッチの方が簡単なので、マッチングは「Ｌマッチ」としました。エレメントのコイルは霧ぐらいでも使えるよう熱収縮チューブで防水仕上げにしています。 　電気的な問題は以上ですが、より飛びが増すように、アンテナ先端の電位を上げる為、２０cmはパイプ状にし太くしました。ここのパイプは銅箔テープを利用しています。
[　部品の材質と収集　]	コネクターはＭＰ−５を使います。これに入るグラスファイバーの釣り竿が必要です。 　釣り竿は3.5ｍ程度の物を使うとＦＢで、この中の適当な太さの所を切り出して使います。竿の一部しか使わないので、他は別のアンテナを作る時利用して下さい。 　今回は0.6ｍ長で製作しますが、希望により0.4ｍや0.8ｍでも製作方法は同じに出来ますから長さの変更は自由です。 　先端はパイプを使っても良かったのですが、サンハヤトから出ている低周波シールド用銅箔テープを利用しました。200*25mmを切って付けます（写真は銅箔テープを張り付け、それにコイルを半田付けした物）。 　これはのりが付いたシールで、紙をはがしてそのまま貼り付けられます。手に入らなければ薄い銅板を接着剤で付けて下さい。 　コイル部分は1.2mmの銅線を使いました。１mmでも同じ様に出来ますので手持ちの物を利用して下さい。 　熱収縮チューブは黒色の物しか手に入りませんでした。探せば透明の物もありますので好みの物を利用して下さい。
[　加工と製作　]	材料が集まったら製作です。構造は簡単で図を見れば分かると思います。 　始めに釣り竿から利用する長さを、コネクターに合わせて切り出します。緩すぎたり入らなかったりする場合が有りますが、ここは慎重に切ります。 　接着剤で多少の緩みは押さえられるので、少しきつめに切って、後で切り合わせるようにするとＦＢに出来ます。 　先端に銅箔テープを貼り付けてアンテナの形が出来ました。コイルの銅線を通す穴もここで開けておきます。穴はコネクターから20mmの所に線が通る太さです。 　コイルは銅線、2.4ｍを密着で約７０回(グラスファイバーの太さで変わる)巻き付けます。しごきながら均等にスペースを取りながら伸ばし先端の銅箔テープに半田付けします。 　コネクターの所にマッチング用コイルを付けます。ここは５回巻いて穴の所に半田付けします。
[　調整の手順�@　]	ＳＷＲを合わせるのにアンテナアナライザーが有れば調整が効率良く出来ます、持っていない人は友達に借りるとＦＢです。 Ａ》まず、共振周波数を50.0MHzに合わせます。車に付けてＳＷＲを測り、周波数が50MHzに近ければＯＫとします。周波数が低すぎる場合、50MHzに合わせる為に先端を切リます。 　周波数はコイルを下部に集め、上部を荒くすると周波数を下げる事が出来ます。ここで前後１MHzぐらいの調整が可能です。 　周波数はＳＷＲカーブの凹んだ点で、ここを50MHzに合わせます。もし周波数が低い場合は、コイルを少し切って周波数を50MHzに合わせます。 Ｂ》次にＳＷＲを下げるのですが、マッチングのポイントは約４回に有ります。3.5と4.5回の点を測定すると73-41Ωとなりました。 　コネクターを回してＳＷＲが下がる点を探します。この段階でＳＷＲは1.2以下まで合わせます。 Ｃ》コイルを伸び縮みさせ、熱収縮チューブを差して(熱を加えない)ＳＷＲを測ります。ここで周波数を50.8MHzに合わせます。もしＳＷＲが上がってしまったらＢの調整をもう一度調整してＳＷＲを合わせます。 　念の為、最終調整は回り１０ｍ程度何も無い公園や土手の上等で調整して下さい。
[　調整の手順�A　] 材料表 材　料 詳　細 数量 Ｍコネクター MP-5 １個 釣り竿 グラスファイバー製の一部 ６０ｃｍ 銅線 1.2mm ３ｍ 銅箔テープ サンハヤトから出ている低周波シールド用 * 熱収縮チューブ 釣り竿の太さより１回り大きい物 *	Ｄ》ほぼ調整が出来ました。 　ここでマッチングの状態をメモして、コネクター部分を分解します。接着剤を使ってコネクターと釣竿を完全接着して、元のように組み立てます。 Ｅ》下から１０cm程度の所に熱を加え、熱収縮チューブをちぢませて、ＳＷＲの変化を見ます。少し周波数が下がると思います50.5-6MHzになればＯＫです。 　熱収縮チューブは１２５℃と書いてあります。もしドライヤーの温度が上がらない場合、空気取り入れ口を押さえると温度が上がりますのでお試し下さい。 Ｆ》ここまでＯＫであれば、すべて熱を加えてチューブを固定します。先端部分は周波数変化はほとんど有りません。 　チューブはたて方向にも収縮するので６０cmより長めにしておく必要が有ります。長さ２割程度余裕を見た物を用意して使って下さい。余った分は切り取ります。 　先端部分は加熱しながらチューブを中に押し込むとふたとなって固まります。 　アンテナの先端が細くなっているので、熱収縮チューブ１本では先が緩くなりました。この為一回り細いチューブを用意して重ねて使いました。
[　試し運用　]	製作した物はＳＷＲ表の様にＦＢな特性です、以前製作した1.2ｍのアンテナと比較しました。 　結果は長さが半分なので、かなりゲインが下がるだろう！と思ったのですがＳで一つ程度しか下がらず、まあまあの結果になりました。 　日曜日に使って見ると５０Km程度の移動局とは2.5Ｗで59*59でＱＳＯ出来ました。走りながらはワッチ用としても十分楽しめます。危険ですから走行中は交信しないで下さい（必要なら、車を止めてＱＳＯする事）。 　この調子なら６月頃のＥスポでも十分使えそうです、今後もも楽しみです。６ｍでお会いしましょう！　　８８　＆　７３

５０MHz ミニモービル・ホイップ
　　　　　　　　　　　　　　予算２，０００円

５０MHzモービル・ホイップ 　最近、キャパシテイを付けた短縮アンテナが性能が比較的良くなるのに気が付き、更に追求しようとこのアンテナを作りました。	製作のきっかけは以前「超短縮アンテナ」を作ったことです。 このアンテナは2.5W運用では何ともなかった、のですが２０Ｗで送信すると「コイルが加熱し共振点がずれてしまた」ので改善したい、と思っていました。 　更に、超短縮ではバンド幅も狭く、条件が少し変ると使えず「使いづらい面」もありました。 　これらの欠点を改善する為に、「全体を少し長くした」物を作って見ました。 　結果は予想通りＶＹ−ＦＢで１ランク上の性能が得られて、びっくりでした。 　なを、このアンテナもコイルを使っているので、パワー２０Ｗ以下で使って下さい。５０Ｗでは休み々使っても発熱します。 　短いアンテナにしては、フルサイズのホイップアンテナと比べて-3dB程度しか下がってないので、バンド幅を我慢すれば飛びの方は十分で、結構使えました。 ただ、この手のアンテナはちよっと調整が難しいのが欠点です。
動 作	アンテナは１／４波長のＧＰ系アンテナです、動作は長さを短くしていますから、不足分をコイルで補っています。特徴は写真のように先端にキャパシイテイ・ハットを付け、効率を上げています。 　下の方はマッチングの半田付けを容易にする為「はだかの銅線」を使いました。 　上部は初めスペース巻き、次が密着巻きにしてあります。これは下の方が電流が主に流れるのでこのような構造にしました。上の線はあまり電流が流れませんので太さは少し細めの１mmの銅線を使っています。 　下部はパワーを入れた時に発熱するのでスペースを取って、「放熱の作用」もさせています。逆に上部は電流が少ないのですが電圧は上がっているので少し発熱します。 　マッチングは「Ｌマッチ」の変形で、タップ式で取る事にしました。この方式は少し調整が面倒ですが、単なるコイルなのでコストが掛らないのが魅力です。
材料は並みの物を使いました。	コネクターは8D-2Vの物に、ちょうど釣竿(ｸﾞﾗｽﾌｧｲﾊﾞｰ製 )の一部がかぶさる部分を切り出して使いました。 　それにエナメル線(PEW) と、はだかの銅線を使いました(太さは多少変っても作動します)。 　巻き初めはタップビスとラグを使い、先端は銅板を貼り付けています。エポキシ樹脂の接着剤を塗って固定していますが、これとコイル全体も最後に接着剤を塗って保護しています。 [材 料 表] 品目 詳　細 数量 ｺﾈｸﾀｰ MP-7(8) １個 釣竿 ｸﾞﾗｽﾌｱｨﾊﾞｰ製 １本 銅線 PEW 1mmφ ３ｍ - 1.2mmφ １ｍ 銅板 0.3mm 25X50mm - ﾀｯﾌﾟﾋﾞｽ 3X5mm １個 ﾗｸﾞ (圧着端子) １個
製 作	まず、釣竿からコネクターにちょうど入る部分を、約 150mm切り出します。 　コネクターの下にタップビスが入る穴を開けて取り付けます。３mmなら2.5mmの下穴を開けます。 　次に、マッチング部分の銅線を巻き付けます。ここは手持ちの1.2mm の銅線を穴に引っかけて８回巻きました｡ 　「下から２回前後にマッチングのポイントがあります」、その近くに引き出し線用の穴を予め開けて置きます｡ 　コネクターに銅線を付けてその穴から出して置きます(コネクターに接触しないようにビニール等を付ける)｡ 　銅板を先端に巻き付け、エポキシ樹脂系の接着剤で付けて固定します｡これにエナメル線(PEW or UEW)を使って、図のように巻き付けます。 　初めは巻き数を５回程度多めに巻いて置きます（調整はほぐしながら周波数を合わせます）。巻き加えるのはきれいに仕上げるのが難しいので、予め多めに巻いておくわけです｡ 　取りあえず出来上がったら、一部に接着剤を使ってコイルを仮固定します｡
調 整	初めは給電部です。下から 2.5回の所に半田付けして置きます。 　これでＳＷＲを測定し共振点を求めます。この時のＳＷＲ計はバンド外も測定出来る物でないと分かり難いと思います。 　次に、共振周波数を５１MHz (後で50MHzに戻す)にする為、先端をほぐして合わせます。その時めんどうですが１回づつ作業して下さい。「ほぐし過ぎ！」なんてことになり兼ねます。 　５１MHz に合った所でＳＷＲを下げます。ここはインピーダンスを５０Ωに合わせるわけです。 　実際にはタップの位置を動かしてＳＷＲが最も下がる所を探します。 　[1.2] 以下に下がれば合格としましょう。この作業は結構手間が掛ります。私の場合発表する関係からＳＷＲは[1.0] 迄追求しましたが、車と半田ごての間を数十回も往復しています。飛びの方は1.3 以下なら１でもほとんど同じですから適当にして下さい。 　先端は銅板で蓋をして、前面にエポキシ樹脂系の接着剤を前面に塗って保護します。初めは接着剤を９０％程度付けて周波数を合わせます。 　この時周波数がずれますので、ＳＷＲのチエックをして巻き数を変更しながら、最終的に共振周波数を[50.200]に合わせます。 　ちなみに接着剤を付けて乾燥後(直ぐはだめ)に測定すると、なんと共振点が［１MHz ］も下がりました、この為当初 51MHzに合わせるのです。
出来上がり	出来上がったのでさっそく試して見ました。普段あまり聞こえない５０ＭＨｚですが休日には移動局がたくさん聞こえます。 　車で河原の土手に上がり2.5Wで呼んでみました。すると直ぐ応答が有って簡単に３局程ＱＳＯ出来ました。 　この中でＳメーターを半分振って来る局をモニターしながら、手持ちの外のアンテナと比べて見ました、これが「比較」です。以外と結果はＦＢで予想以上の性能に仕上がっていました。 　1.2 ｍ長のアンテナと比べ[-3dB]は出来過ぎの感じがしますが、同じ条件で測定したので「ＦＢの一こと」です (水平と垂直編波の関係が有りますので一概にはいえませんが！)。 　マッチングにはかなりて手間どりましたが、図のように作れはかなり簡単にＳＷＲは下がってくれると思います。 　ただ、共振点合わせが初心者には難しいかも知れません。 　2.5WではＳメーターを振って来る局としかＱＳＯ出来ませんでしたが、１０や２０Ｗで使えばもっと弱い局へも飛んでくれるでしよう！ 　ＦＢ ＤＸ！
アンテナ比較 [アンテナ比較表] 品目 詳　細 利　得 参考 Ａ 1.2m の物 +10dB 簡単に作れる Ｂ 今回製作した15cmの物 +7dB 写真は上のものを見て下さい Ｃ 以前水道管で作った物 +3dB ほぼ今回作った物と同じ長さ Ｄ 超短縮６cmの物 0 これが基準	以前作ったミニタイプのホイップアンテナを出して来て比較してみました。 　結果、かなり面白い事が分りました、それは短いのにもかかわらず今回の物は比較的信号を拾っている事です。 　たぶん上部のキャパシテイ・ハットがうまく作動している物と思われます。 　[ リグにＡＴＴを付け、Ｓメーターの振れが同じに成るようＡＴＴを操作してその値を読んだもの]