アンテナの仕組みとは？
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- Опубликовано: 20 июл 2024
- アンテナは電気通信の分野で幅広く使用されており、この動画シリーズではこれと関連した多くのアプリケーションを解説して来ました。アンテナは電磁波を受信して電気信号に変換したり、その逆に電気信号を受信して電磁波として発信します。今回の動画では、アンテナのバックグラウンドにある科学について深掘りしていきます。
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Narration: Koji Asano
Website: www.justglobal.jp/japanese
自分が勉強した時代は、動作原理は解らず実験結果から得られたデーターによる実用でした。当時の知りたかったことが明確に説明されていて４０年目にして疑問が解消されました。
このぐらい踏み込んだ内容を映像化して解説してくれている動画って殆どないから凄い貴重
原理から物理的に説明してくれるの、すごいありがたい。
アンテナに関して理解が深まった。
大学生の時にこの動画が見れていたらどれだけ良かっただろう。
アンテナ工学を理解するうえでとても有益な動画ですね。
原理から実用まで丁寧に説明されていて、とてもわかりやすかったです。
このような動画が無料で観られるなんて素晴らしい時代ですね。
英語からの翻訳なのでちょっと変な訳もありますし、話を簡単にするために省略し過ぎた説明が有りますが、それより、このような動画を誰もが無料で今すぐ見れるような時代に生徒・学生時代を過ごせる人たちが羨ましいいです。
このLean Engineerシリーズの元の英語はゆっくり、きれいな英語で説明しているので、技術的な内容はすでに理解しているが、生きた技術英語をこれから勉強したい人には最適だと思います。RUclipsが自分の若い時代に有ったらと、今の人が羨ましいです。
電波の仕組みだけではなく、それを利用して、最終的なアウトプットまで。
めちゃくちゃ分かりやすいです。
特に電荷の物理的な実装を具体的に解説していて、色んなものがつながっていきましたｂ
ありがとうございます。
動的な現象を動画で説明しているものが少ない中、イメージが起きやすいいい動画だと思います。ただし、予備知識がある箇所ではよく分かるのに対し、無い箇所では理解するのに正直苦しかったです。また、かなりの専門用語が出てくるので予習・復習が必要だと感じました。
俺等が電話級アマチュア無線の免許を取得した頃は、文章と簡単な絵で理論を覚えて免許取得したけれど、今はこうして解りやすい動画があるのでありがたいです🤗🤗
2アマの私でもここまで踏み込んで考えたことは無かったかもしれません。もう、1/2波長というのはなぜと考えるものではないという感じですかね(笑)、半波長が放射の効率が一番いいという理解でした。でも、この内容はとても参考になりました。
7:17
取締役→director→導波器
草
しかも、この動画で使われている漢字は、日本語のフォントじゃなくて中国語のフォント。どういう人が日本語版を制作したんだろう？
ナレーターの人、台本読んでて気づかんかったんかな
@@fyilhlv やつはプロだ。全く理解できなくても正確にしゃべることができるんだ。
@@toarunyanko7494外国人にとっては中華フォントでも漢字なんて一緒だろと思われてる。Googleでもそういった事例あるし(CJK統合漢字)
私は GPS 関係でアンテナには相当お世話になってます。
アンテナは 本当に難しいと思いますが、
宇宙空間を飛ぶ GPS 衛星から
数万 Km も旅をした電磁波を受信する、とか なかなか夢があります❗️
電気双極子から説明するとは とても良いと思いますので
是非 何回かに分けてでも続編をお願いしたいです。
とてもお詳しそうなので教えて下さい。
ダイポールアンテナが受信器となる部分のグラフィック、あれは正しいのでしょうか…。
単に送信の説明に使ったグラフィックの逆再生の様にはなりえませんよね？
また、電場の絵を三日月の様に描写している所って合ってるのでしょうか？
円として描くべきだと思うのですが…。どう思われますか？
唐突で申し訳ありませんが、ご教授頂ければ幸いです。
@@zi3ytb 様
送信と受信が逆再生、について。
ダイポールアンテナの基本原理的には合ってると思いますよ。素子自体には 送信用も受信用もなく、素子に繋がる回路構成で送信か受信かが変わると考えてよいと思います。冒頭の1波長ループアンテナのお話は、ループの面積が大きければ 放射が強くなることから インフラ設備の送信アンテナには多用されてますが、小型機器に入れようとすると ループ面積が小さくなり 放射強度が落ちるので向いてない、というだけでしょう。
電場が三日月状、について。
これは 近傍界 遠方界 という 発生源からの距離で 電場の形状が異なるところから来ていると思います。
マクスウェル方程式で計算されるものですが、近傍界の電場は球形、遠方界は 平面状になると考えられています。
GPS の電波ともなると、直径13000Kmの地球よりも巨大な平面波になり、不特定多数の人が異なる場所で ほぼ同時に受信することが出来るようになります。
@@Mel-Rince さん
返信ありがとうございます。
こんな素晴らしい返信が帰って来るとは思いませんでした！！
内容了解です。もっと勉強しようと思います。
送信と受信の逆再生の件は、『受信時は平面波状の電場のごく一部からアンテナに電位が発生する』様な描像でいたので、まるでアンテナに電波が集まって来る様な表現に違和感を覚えたのです。
GPSって良く考えると凄いですよね！
そんなに離れた各人工衛星の電波の遅延等から現在位置を測位する技術、人工衛星が回る速度を相対性理論で修正してたり、スペクトル拡散だとか、全て理解してスマホ等のあんな小さい物に実装してしまう人は天才だとか思っています。
小学生の時、学研の無線機を買ってもらい無線に興味を持ち、
中学生の時、1/2のダイポールアンテナを作った事を思い出しました。
八木・宇田アンテナのDirector＞取締役ってすごい誤訳で好きです。
この動画は、、、、、
眠れないときにいいと思う💡
とりあえずアンテナの中に取締役が最低でも一人いるのがわかった
"日本人" on the thumbnail image doesn't mean "Japanese language".
It means "Japanese people".
I think you should indicat as "日本語" if you wanna tell us "Japanese lanuage".
めっちゃわかりやすい
鳥肌立ちました。優良。
元々わかってる人にしかわからない絶妙な解説で草
わかりやす。アンテナの形が電磁波の形を模してる。
わかりやすい
今の若者たちは、良い時代に存在していると思う。これ程、分かりやすい解説は中々無い。
今の中高生の教科書を見たが、実にカラフルで楽しいものだ。分かりやすさも全然、違う。
もし、自分の若い世代にこの様な解説が出来る人がいたなら、物理関係が嫌いになる人は少なかっただろうし、凄い理論を考え出したかもしれない。
現代ではあらゆる事象を【数学】で表現できるというから、数学は更に進化するだろうと思う。
日本の作者なら選ばないであろうフォントが使われていたり、不自然な訳や誤訳があったりするのは確かなんだけど、なぜアンテナに交流を印加すると電波を飛ばせるのか、逆になぜ電磁波を電気信号として受け取れるのかといったことが、ざっくりとではあるが視覚的にイメージできる良い動画だと思う。
サムネの日本人って、八木・宇田アンテナの発明者が日本人ってことを言ってるのかと思ったけど、他の動画を見て「日本語」を意味するJapaneseを「日本人」と訳してしまったものなんだと気づいた
7:45何いってんだ八木アンテナは今でも使われてるわ
物理の先生が、ラムダを体で作りながら
「ハチョ〜ォ！」ってやってくれたの思い出した。
ありがとう先生
いい先生ですね！
一瞬で覚えるね
パネルアンテナが何なのかまで触れてて勉強になりました。
ポケットWi-Fiの２Dパラボラクレードルまでは自作したけど、こりゃいいや。
私は、八木アンテナの「取締役」を見逃さなかった（笑）家々の屋根から八木アンテナが消え、八木アンテナ株式会社もどこへやら。今更ながら仕組みがわかって良い動画だった。
日立国際電気系列の一員となってから、何度か「八木」が入ったり消えたりしていて、訳がわからなくなりました。
え、すご
分かりやすい
とても解りやすい解説で、素人には極めて有用ですね、素晴らしい！
しかし、たくさんの間違いもあり、色々と省略があることにも一言触れていれば更に良かったと思います。
一番まずいのは、電場を使っての電波の解説であり、電磁波の解説になっていないことですね。
実際には、電磁場による電磁波で通信が行われています。
最初のループアンテナでもちゃんと電磁波が出ていますね。
絶対利得の解説もお願いします。＆3/4アンテナと1/4アンテナの仕組みについてもお願いします。
無線機器のアンテナ部分の開発の原理がわかりやすい
なぜ最初のループアンテナは役に立たないのか分からない。実用もされているのに…。
中盤はダイポールアンテナの話だけど、アンテナ長による電場の共振に話がフォーカスされていなくて何か変。。。
ツッコミたくなる部分は沢山ありますが、グラフィカルな説明はとても良いですね。
ループアンテナとかクロス八木などは偏波の角度。つまり水平偏波と垂直偏波あと少数ながら円形偏波という偏波面に合わせるために整合されたアンテナですから伝搬の基本の共振というより利得の問題ですね。
ループアンテナって１波長（全波長）ですよね。
八木アンテナの導波器を取締役って直訳してて草。
ほんと草
ひたすら有難い。
ある程度電気を学んだ人が感動できる良い動画
電磁波が空間に出ていく様子が視覚的によくわかりました。
電場の図を用いた電波の解説であり、電磁波の説明はされていません。
素晴らしい。何の疑いもなくそういうものだと思ってダイポールアンテナを作成してきたが、こういう仕組みで誘導電流を使用できていたとは。アマチュア無線の教本に載せるべき内容です。
眠気をガマンするしかない。英語の直訳やけえ、よけい分かりにくいのかも。
電子工学やっていても電波工学はあまりやらなかったのでやっと理解できた。
2:45 この解説も聞きたいです。
何Hzから放射が始まるのか
分かり易い解説で、漠然と理解していたアンテナと電波についての理解が深まりました。
サムネイルにある「日本人」というのは、「日本語」と言いたかったのかな。
『おわかりの方もいますよね？』
いやわかるか！！w
専門用語が多すぎて閉口するけど、なんとなく理解させてくる図が素晴らしい。
動画内で使われている漢字が日本で常用されるものではないものが含まれていることと、漢字の読みが不正確である部分が多いことから、日本人じゃないことはわかった
電気磁気学と無線工学を専攻してるから勉強になる
うらやましい。機械工学科出身3アマ
レーダーやWi-Fiのアンテナは送信も受信しているけど、送信しながら受信も同時に可能なの？
送信時の加圧電圧は受信に影響しないの？
半導体って難しいじゃないですか。通信も同様だと思うんだけど、物理の教科書読んどいて良かったと思うね☕️😏🌃👍
小３でアマチュア無線免許（電話級）
勉強·取得した40年前を思い出す…。
空中電力についても踏込んで欲しいna。
↑宇宙発電所に繋がる話題
対戦前アメリカ・イギリスは巨大なアンテナを作っていたのを八木アンテナで戦闘機 艦船につめるようになったが日本は軽視して 戦いに大敗したんだ
昔、一陸技の勉強中にこんな動画があればどんなに理解が深まっただろう。所々漢字が簡体字になっているのが気になるけど
なるほどわからん
知らざるを知らずとなすこれ知るなり。
昔にこんな動画があったら！
日本語だ！
スッゲー良い動画見つけたけど、全部英語や…ってなってたからマジで嬉しい！
毎日スマホでエッチな動画が観れるのも灘高校から京大大学院に行った博士たちのお陰ですね‼️
こんな先人たちの知恵と汗の結晶の行く末がエロとか、涙が、出、出ますよ
最っ悪ww
なるほど。わからん。
八木📡最高！
ただし絵文字はパラボラ
@@user-tb9mj2jt3r 八木の絵を作ろう♪
🐐
campyo つまんな
昔の携帯電話には引き伸ばすアンテナが付いていた。しかし、アンテナを伸ばさなくても問題なく通話できていた。あのアンテナには意味があったのだろうか。
2:40 電場が伸びるというかこれは電気力線の話では？
アンテナの長さλ/2は分かるんだけど、経路として電源へ伸びてる部分が何故関わってこないのかが分からない。
その部分は打ち消しあってる事になるの?
そうですね。電流が逆方向に近接して流れているので、打ち消し合ってというかバランスが取れていて輻射はされないと考える様です。つまりあれは転送路、フィーダー部分です。もちろん、全く電波の輻射が無いわけではありませんが、基本的には輻射されないようにする（波長に合わせる）とかが必要です。最近では平衡フィーダーはあまり使わず、同軸ケーブルを使っていますが不平衡なのでダイポールに供給する前に、不平衡＝平衡への変換トランスが必要な場合があります。（アマチュア的にはなくても使えますが・笑）
2アマOMの最後のアマチュア的には・・の辺りは笑えるような笑えない話ですが（笑）
おっしゃるとおり経路として伸びる部分とＴの字でぶつかる部分にバランと呼ばれる変換トランスを入れます。この動画では理論を主題として説明しているので出てこないのです。
ですので2分の1波長といってもどのくらいの大きさなのか、そういった具体例は出てきません。例えばアマチュア無線の7MHz帯では波長が40mにもなりますので、半波長のダイポールアンテナを作るにも一苦労です。
先ず敷地が無いとできません。少々、折り曲げても構いませんが問題は給電部の高さです。
2階の屋根の上にやぐらを立て、そこからポールをあげて何とか地上高10mは確保しないといけません。敷地内に電柱を立てたり、専用のクランクアップタワーを建設する人もいます。
実際運用するとなると、周囲の家屋や建物の影響を受けます。たとえ同軸ケーブルでもバランを介さない場合は長さや引き回しの形状によっても影響を受けます。
空中線や電波伝搬なんかを勉強した人じゃなきゃチンプンカンだと思うよ。
最初に出てくる電荷て言葉も電子電気を学んでなきゃ解んないと思う。
あーそんな勉強したなって懐しくて観てみました。そこそこ詳しい人向け動画ですね。
ディレクＴＶのデッシュが懐かしいですね。
日本では、スカパーのなってしまいましたが・・・。
8:07
パラボラがらフォーンを通して導波管に入った電波は、導波管内のプローブ（波長1/４モノポールアンテナ）で受信される
通常、パラボラでミリ電力比数百～数千倍にかき集められた電波は通常、電界方向に波長一跳ね返り（基本モード：TE10）して伝搬し、プローブに入る
プローブからPCBが電波を受信するわけだが、忘れてはいけないのは、PCBの電源は何処から供給されているかということで、これは受信側のチューナなどからパラボラアンテナ（のPCB）に向けて直流１５Vが供給されている。PCBはこの電圧を使って増幅・周波数変換を行う。
なぜ、周波数の変換を行うかといえば、数十ギガヘルツの電磁波を同軸ケーブルでは上手く伝搬出来ない為（同軸ケーブルの伝搬可能な帯域は２ギガヘルツ位迄で、これ以上だと減衰が強くなり長い距離伝搬させるのが難しい）。２ギガヘルツ以上の高出力の高周波で導波管が用いられるのはこの為である。
濾過されて増幅された数十ギガヘルツの電波（交流の電気信号）は数百メガヘルツの電波（交流の電気信号）に変換され、同軸ケーブル内を直流１５Vと合わさりながら逆方向に進行し、チューナに受信される。受信するチューナは複数台あっても構わないが、直接接続された一つがパラボラアンテナに対して直流を供給する必要があり、その役割のチューナの電源が断たれるとパラボラのPCBが作動しなくなり、複数あるチューナ全てが受信不可となる。
これは理系学部に行くような人じゃないと普通に難しく感じるやつだな笑
twelvelight 高校の理系なら理解できる程度やね
理系の大学でもマクスウェルあたりでマジモンの理系とただの数学得意さんが別れる。
一ミリも知っとる言葉無かった
サムネが超電磁波で日本人を焼いているように見えて好き
電磁波の送受信の物理は分かりやすくて助かりました。
ですが、その電気信号から多くの情報を取り出し、映像や音声などを構成できるものなのでしょうか？ アナログな信号の独立な個性は振幅と振動数の２つ程度でしょうし、それだけで０と１から構成される複雑な情報を取り出せるようには思えなくて。。。
電波のあるなしで０、１、は表現出来ますし、音の高低で１、０、を表現することも可能（というか使ってる）通信ではデジタル信号を直接送ることはできなくて、一旦アナログ信号に乗せることをしないと転送できないと、思っています。
7分辺りの八木アンテナの訳、Directorが取締役になってるけど、導波器とするのが良いと思います。
素朴な質問ですがアンテナにdc15vを流すのは何故、ご教示を。
全然わからんけどおもろい
無線従事者試験受験者必須だと思う。
学生の時にこういうの欲しかった奴
サムネの迫真の日本人で草
ラジオライフとアクションバンドは
読まれましたか？
超
分か！
ジバが自由で勝手な動きなら 電場を重ねて続けて分厚くしてジバに編みを張る 動きを指示する 増加が良いなら できますか 自分はコメントをします
専門家の先生の考え方の足しになりたいです
あーそーゆーことね完全に理解した(←わかってない)
サポートボタンってなんだろ？
ループアンテナではほとんど電波を出せないなら、qiなどの非接触電力転送を法規制する必要なかったんじゃない…………？
取締役ww
取締役ww
取締役ww
はえ～，wifiルーターの角もXYZ軸方向に伸ばした方が良いんかな
YES.やってみよう♪
開始位40秒辺りで、もう授業について行けなくなった私。
英語に翻訳できますか？
海外は地上波デジタルってないの？
サムネイルに
「日本人」
って何だ！！！
japaneseを翻訳して、
日本語、が日本人になってしまったんだろうな、フムフム
全てを理解した
電波速度は、周波数と波長に比例するのか。なるほどね。
周波数を上げて波長も伸ばせば、遠くまで早く送信できるのね。
解約したスマホはパッチアンテナを取り除くかなにかして通信出来なくするってことですか？
日本語じゃなくて日本人って書いてあるのうき
すきじゃなくてうきって書いてあるのうき
こーゆーのって、御託っていうの?
おっけ～全然わからん
翻訳が少し変。実際に使われている電磁気学用語と違う。漢字も日本語フォントじゃないのが入ってる。どんな人が翻訳作ってるんだ？
電話級ハムなら分かる
アンテナの働きが初めて分かった。
最初の40秒しかわからんかった
サムネの「日本人」につられた
サムネはJpanese（日本語）を日本人って訳しちゃったやつ？
しかし電池の要らないAMラジオ作ってアース線土に埋めて機材コイルアンテナでラジオ聞けた!
はぇ〜、日本語のはずなのに日本語じゃねぇみたいだぁ（理解力不足）
こんなの日本語じゃない。google翻訳しただけの英語だ。
一陸技 無線工学Bの参考
OP突込み デイレクTVは日本にない まどうでもよいのでどうぞ
簡単に電波を発生させたいなら、1.5V単三乾電池の+/-の両端を針金線等の金属で瞬間ショ－トさせると、雑音となって空間に電磁波が送信されます。
傍に置いたラジオの受信で判ります。ただし、針金線は、瞬間程度のショートとして、1秒以上は絶対にショートしっぱなしにしないでください。
雑音はここでいう「電波」とは性質が違いますよね。通信に使う電波はコヒーレントというか単一の周波数をもった電流ですから、それを効率的に輻射するには・・・っていう事だと思います。確かに電波の利用の聡明期には火花通信というのが有ったとかいう話は聞いてはいますが・・・
@@jf2abz 仰る通りです。子供科学実験には、雑音電磁波も有効な現象として使用できますね。
私も、学生時代JA8C〇〇で主にDX中心にA3jでQSOを楽しんでいました。SSBの送、受信機は自作もしています。
たまたま、JF2ABZさんの下3桁同じでJA8ABZ(当時千歳市在住)さんから、中学1年時にファ－ストQSLカードを頂いたことを思いだしました。(まだハムの免許は無くSWLにて)懐かしいです。
電波の不思議さには驚くばかりの青年時代で、その後の職種もその関係に従事して定年を迎えています。
電磁波の金属の反射や再放射そして遮蔽計算は、フレネル積分を使い計算していました。
その分野を外部の全国組織の某協会から委託され20年間ほど教える立場になり、自分でも実験を通して大変な財産になりました。実に面白い世界です。私は、出来るだけ数式を使わないな教え方をモット－としていましたので、同僚とは
酒を飲みながら議論もしました。
今は、主に60年前のレトロなマイクロ系超小型トランジスタ－ラジオのレストアを趣味にヤフオクに出展もしています。
"SONY ICR-100 世界初ICラジオ(高級ケ－ス付フルセット+)" は、現在出展中で明日が締め切り日です。
参考まで
@@renonkkk おおー。それは貴重なものをおやりですね。確かトランジスタラジオを世界で初めて実用化したのがソニーでしたよね(^^
@@jf2abz ソニ－は、トランジスタ－製造技術を米国から特許件を買いました。因みに、トランジスタ－は、UFO墜落事件のロズウェルで残骸の中から手掛かりを得たと聞いています。この事件がなければ、現在の科学技術は200年遅れたかもとの話もあります。私は、この話を60%は信じています。
私は、40年も前からUFOにも興味があり、この分野について科学者※が書かれた書籍は20冊ほど読んみましたが、巧妙に隠蔽(口の軽い科学者は暗殺されています)されていることも分かりました。実は、水爆実験以上の極秘レベルの扱いで恐ろしい世界です。 ※日本では、東北大のジャイロ(右回りの落下と左回りの落下速度に差が出る)の反重力研究の早坂博士がいます。
この系統のユ－チュ－バ-の一人は、敢えて都市伝説としてカモフラ－ジュしないとチェックが入り、1ケ月間動画のアップができなかったと漏らしていました。
いずれにしましても、UFO動画の99%近くは、偽か自然現象です。本物を攪乱するための手法として、何百という偽画像を
一斉にアップします。(その専門の製作会社もあるようです)
話題が大きく反れましたが、なお、世界初のポケット型トランジスタ-ラジオ4石式は、米国のREGYNCY社です。3台所有していましたが、現在1台のみで今でも正常に動作します。電池は、当時米軍の22ボルト用で006Pみたいな形です。
@@renonkkk 素晴らしいコレクションですね。ラジオ博物館というのがあれば、収蔵されそうな感じですね。