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      • 発行日 2023年12月11日
      • 最終変更日 2023年12月26日
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    アンテナガイド

    アンテナはどのように機能するのか?また、どのような種類があるのでしょうか?このガイドで、アンテナについて知っておくべきことをご紹介します。

     Antennas Banner

    Reviewed by Jay Proctor, Technical Support Team Leader (February 2023)

    アンテナは、おそらくあらゆる無線受信・送信デバイスの中で最もシンプルながら同時に最も重要な部分です。現代のアンテナはあらゆる用途に使用され、特定の周波数帯域に最適化されていますが、基本的な技術の歴史は19世紀後半にさかのぼります。

    アンテナはかつて、電磁波の存在を証明するために使用されました。ハインリッヒ・ヘルツはドイツの科学者で、その名前は現在、波の周波数の単位として使われています(1000Hzは1秒間に1000回)。実用的な電波の発生は、1800年代後半から1900年代初頭にかけて、グリエルモ・マルコーニによってもたらされました。彼はさまざまな形や大きさのアンテナを実験し、送信機から徐々にアンテナを遠ざけ、1902年にはコーンウォールから大西洋を渡ってカナダのニューファンドランドにあるアンテナに信号を送ることに成功しました。

    アンテナの仕組み

    アンテナは基本的に、トランスミッターまたはレシーバーに接続される単なる導体です。この導体は通常、銅やアルミニウムなどの金属から作られています。実際に使用される際には、かなり頑丈なプラスチックのカバーで覆われていることが一般的です。このカバーはいくつかの理由から存在しています。第一に、非常に細いワイヤーを支え、まっすぐに保つ役割があります。第二に、物理的な損傷(曲げたり折ったり)からワイヤーを保護します。そして第三に、腐食を防ぐための役割があります。ただし、伸縮式のラジオアンテナやテレビアンテナなど、一部のアンテナにはこのようなカバーがないこともあります。

    電波は電磁スペクトルの一部で、周波数が約10kHz(10,000Hz)から100GHz(100,000,000Hz)の範囲を占めています。たとえば、FMラジオの周波数は87.5MHzから108.0MHzであり、Wi-Fiは900MHz、2.4GHz、3.65GHzで送受信されます。受信アンテナの主な役割は、調整された電波の周波数を「聴く」ことであり、送信アンテナは特定の周波数で信号を発信します。ラジオ、テレビ、Wi-Fi、Bluetooth、4Gなど、何千もの異なる周波数の電波が常に空中を飛び交っていますが、ラジオはその中から1つの信号しか拾いません。

    アンテナの種類

    各アンテナは異なる目的に合わせて設計されています。通常、アンテナは電磁波の発生源に近いほど小型になります(これが常に当てはまるわけではありませんが)。例えば、伝統的なテレビアンテナは1メートル以上の長さがあり、ビルの屋上に設置され、遠くの送信機からの信号を受信できます。一方で、RFIDアンテナは小型で、他のデバイスとの通信が可能ですが、これらのデバイスはほぼ接触している必要があります。

    これから、さまざまなアンテナのタイプを見ていきましょう。

    GPS Antenna

    GPS アンテナ

    GPSは、地球を周回する衛星からの信号を受信して機能します。これらの衛星は原子時計と完全に同期しており、送信の瞬間にその位置が判明します。GPSデバイスが3つの信号を検出できれば、あなたが地球上のどこにいるかを正確に計算できます。通常、デバイスは6個から10個の衛星を検出でき、そのためこれらのデバイスは驚くほど正確です。

    携帯電話に組み込まれたGPSアンテナは、比較的正確な位置情報を提供し、基本的なナビゲーションには十分です。ただし、1メートル以下の精度を得るには、デバイスから離れた場所に専用のGPSアンテナを設置する必要があります。GPSアンテナはポータブルであることの多くの場合望まれるので、小型であるほど良いとされています。

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    Antenna for GSM

    GSMアンテナ

    GSMは「Global System for Mobile Communication」の略で、1990年代に携帯電話やその他の接続機器向けに開発された規格です。この規格は第2世代(2G)携帯電話接続を使用し、アナログ接続からデジタル接続への進化を先導しました。GSMは人里離れた場所や都会のジャングルなど、さまざまな環境で使用されますが、特に屋内においては受信状態が悪くなることがあります。

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    Multi-Band Antenna

    マルチバンドアンテナ

    その名の通り、マルチバンドアンテナは複数のバンド、つまり複数の周波数帯で通信できるように設計されている。一般的なアンテナは、例えばFMラジオのような単一の帯域で動作するように設計されており、チャンネルを選択するための微調整は可能かもしれませんが、Wi-Fiを拾うことはできないかもしれません-少なくとも最適ではありません。マルチバンドアンテナは、別々の帯域に存在する周波数での通信を可能にするために作られている。屋外用、ダイポール型、ビーム型、ループ型がある。

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    RFID Antenna

    RFID アンテナ

    RFID(Radio-Frequency Identification)技術は、クレジットカードに埋め込まれた小さなタグからデータを取得することを可能にします。タグには電源がなく、RFIDアンテナが信号を送信することでタグが活性化され、識別信号がRFIDアンテナに送信されます。RFIDは倉庫管理、非接触型支払い、スポーツのアクションログ、建物への立ち入りなど、さまざまな用途で使用されています。

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    SMT Antenna

    SMT アンテナ

    表面実装技術(SMT)により、アンテナをコンピューターや電話などの回路基板に直接接続し、データを送信することができます。アンテナは非常に小型であるため、通信距離が制限されていますが、Wi-Fiやワイヤレス・ヘッドセットなどによく使われています。

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    Telemetry Antenna

    遠隔測定(テレメトリー)用アンテナ

    テレメトリーは、遠隔地の機器から受信機器にデータを自動的に送信し、そこでデータを利用・解釈するプロセスを指します。産業界では、機械、人、建物、車両などからデータを収集し、その情報を用いてパフォーマンスの監視や意思決定を行う手段として広く使用されています。テレメトリーの成功には、データの正確な送受信が不可欠であり、この目的に特化したカスタム送受信アンテナの使用が最適です。

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    Wi-Fi Antenna

    Wi-Fi アンテナ

    Wi-Fiは今や広く知られていますが、短い距離での信頼性が常に保証されているわけではありません。通常、これはルーターや受信デバイスのWi-Fiアンテナの品質、位置、向きに依存しています。高品質でプロフェッショナルなWi-Fiアンテナは、特定の周波数帯域で効果的に機能するように設計されており、不利なビルの配置やオープンスペースでも優れた接続性を提供します。

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    アンテナ・ワールド

    アンテナは単なる無線機から突き出た小さな棒以上のものであり、特定の(あるいは複数の)帯域で最適な性能を発揮するように精密に製造されています。この技術は古くから存在していますが、絶えず改良が加えられています。お探しのアンテナの種類がわかりましたら、適切なアンテナを見つけるのに役立ててください。

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