HF および VHF 無線システムの仕組み

高周波と超高周波は電波です。それらは電磁スペクトルの一部であり、一般に短波ラジオ (HF 波の場合) および周波数変調 (VHF 波の場合) と呼ばれ、「FM」ラジオとしても知られています。両方の無線帯域は、商用無線伝送のブロードキャストに使用されます。 VHF 電波は、テレビ信号の放送にも使用されます。

電磁スペクトル

電磁スペクトルは、特定の周波数で振動する荷電光子のさまざまな波に分割されます。放射の EM スペクトル全体 (エネルギーの高い順に) は、電波、マイクロ波、赤外線放射、可視光、紫外線放射、X 線、およびガンマ線で構成されます。電波自体は、超低周波から超高周波まで、さまざまな周波数に細分化できます。電磁放射のエネルギー特性は、波または粒子のいずれかです。

電波

電波は、一緒に振動する電場と磁場で構成される電磁伝達です。これらの 2 つのフィールドは、垂直に配置され、波として移動します。波のエネルギーは、電場と磁場の間を行き来します。電波が 1 秒間に循環する周波数の単位は「ヘルツ」です。無線信号は、全方向性で球状に外向きに伝搬するか、単方向性で集束ビームとして外向きに放射することができます。

HF 電波

高周波電波は、3 ～ 30 メガヘルツで振動します。これは短波ラジオ帯域とも呼ばれ、この周波数はアマチュア無線、CB、および商用放送ラジオに使用されます。短波放送には、多くの場合、ニュース指向の政治的または宗教的な内容が含まれています。 HF 波は、地球の電離層 (大気中の荷電粒子の層) で屈折し、地上の目的の場所にリダイレクトされます。このようにして、短波無線信号を特定の地域に向けることができます。

VHF 電波

30 ～ 300 メガヘルツの範囲の VHF 電波は、「周波数変調」または FM 波としても知られており、商用のラジオおよびテレビ放送に使用されています。 VHF 信号はより多くの情報を伝送できるため、信号がよりクリアになります。 FM 波は電離層によって屈折されません。 FM の欠点は、信号が直進することです。したがって、送信機と受信機には見通し線が必要です。そうしないと、信号は地球の曲率のために最終的に宇宙に移動します.

電波の挙動

電波の伝搬は、多くの環境要因の影響を受ける可能性があります。最も一般的なのは、山や水域などの地理的障害です。 VHF (FM) 信号は、HF (短波) 信号よりも霧や雲などの大気擾乱の影響を受けます。ただし、HF 電波は電離層による屈折 (または曲げ) を受けますが、VHF 電波は屈折しません。 VHF 波はより高い周波数とより指向性の焦点を持っているため、送信アンテナはより高い標高に配置する必要があります。 HF 送信機は電離層の屈折を利用して信号を送信するため、これは必要ありません。