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Sep 21, 2023

VHFアンテナについて知っておくべきことすべて

ヨットの無線通信の範囲と有効性は、VHF アンテナの寸法、位置、品質によって異なります。 サム・フォーテスキューは、グリエルモ・マルコーニがラジオを送信し始めたときについて説明します

ヨットの無線通信の範囲と有効性は、VHF アンテナの寸法、位置、品質によって異なります。 サム・フォーテスキューが説明する

1897 年にグリエルモ マルコーニが沿岸ラジオ局と海上の船舶の間で無線メッセージの送信を開始したとき、この技術の適用範囲は非常に限られていると予測する人はたくさんいました。 しかし、わずか 4 年後、マルコーニはコーンウォールからニューファンドランドまで大西洋を越えて無線信号を送信することに成功しました。この実験には、巨大な凧によって強風に支えられた高さ 500 フィートの異常なアンテナが必要でした。

現在、電波の背後にある物理学の理解が深まり、技術が大幅に進歩したことにより、ヨットの通信に必要な機器が、性能をあまり犠牲にすることなく小型化に成功しました。 適切なアンテナ設定を備えた高品質の無線セットは、見通し距離が 80 マイル以上、条件がよければさらに遠くまで VHF 信号を送受信できます。

そして、無線機メーカー Icom UK のイアン・ロッキャー氏が説明するように、アンテナは依然として絶対的な鍵です。「世界最高の船舶用無線機でも、間違ったアンテナに接続すると最適な性能を発揮できません。」 スポーツカーのタイヤが地面との唯一の接触点であり、必要なグリップとトラクションを提供するのと同じように、ラジオの外界との唯一の接触点はアンテナです。 電気エネルギーを電波に効率的に変換するには、適切に適合したアンテナが必要です。」

磨耗したタイヤが車の性能を低下させるのと同じように、不適切な VHF アンテナや低品質のケーブル配線はラジオに支障をきたします。 アンテナの位置が悪い場合や、近くにある他のアンテナからの干渉によっても、通信範囲と鮮明度が大幅に低下する可能性があります。

レースやブルーウォータークルージングのために沖合に向かう予定がある場合は、冗長 VHF アンテナをセットアップすることも賢明です。 実際、ARC などの多くのイベントではそれが必要です。 たとえば、マストユニットが損傷した場合に予備のケーブルをコンパニオンウェイに通し、予備のアンテナをプッシュピットに取り付けることができます。

アンテナが長いほど「ゲイン」が高くなります。 写真: シャッターストック

アンテナの仕事は、送信か受信かに応じて、電磁放射 (電波) を電流に変換し、再び電流に戻すことです。 物理学により、アンテナ内の電子が予測可能な方法でこれを行うことが保証され、機器によって信号を増幅して信号を強くすることができます。つまり、スピーカーから聞こえる音量を上げたり、伝送距離を長くしたりすることができます。

理想的な世界では、アンテナは銅またはその他の超伝導性金属でできています。 しかし、マストヘッドでは強度と耐食性がすべて重要であるため、ここでは一般にステンレス鋼が優先されます。 とはいえ、Glomex、Shakespeare、Amphenol Procom などの大手アンテナ メーカーはすべて、保護グラスファイバーで覆われた銅製アンテナを備えた海洋アンテナを製造しています。 問題は余分な風損です。

アンテナの寸法が重要です。 156 ～ 162MHz で動作する海上 VHF 帯域の波長は 1.72m ～ 1.92m (ピーク間の距離) です。 この波長とアンテナの長さの間には関係があり、VHF アンテナの範囲は約 25 cm から最大 5 ～ 6 m であることを意味します。 船舶では、50cm 短縮、1m ダイポール (半波)、2.5m 共線利得、または 5m 以上の共線利得ユニットとして利用できます。 船員はアンテナをマストヘッドに取り付けるため、100cm のオプションが最も一般的です。

アンテナが長いほど、信号強度の増加の尺度である、いわゆる「ゲイン」が高くなります。 ゲインがない場合、信号はリンゴに似て、全方向に均等にブロードキャストされます。 ゲインが高くなるほど、平らな桃のように押しつぶされ、最終的には狭い円盤になります。 したがって、ゲインが高いほど範囲は広くなりますが、ビームの水平幅は狭くなります。「ヨットでは、おそらく 3dBi アンテナを使用するでしょう。なぜなら、出てくる信号は大きな太いドーナツか電球のようなものだからです」と、アンテナの Dave Manasseh 氏は言います。メーカーはシェイクスピア。