遠く離れた場所にケーブルを張ることは大変なことです。電波を利用すれば簡単に通信できます。しかし、みんなが同じ周波数を利用しては有効な通信手段となりません。電波の有効利用のため、使用する周波数は個々に決められています。中には違法無線局を開設して他の無線通信、電気機器に妨害を与える人も居ます。
無線通信は携帯電話、PHS等の普及により身近なものになりました。10年前には10万円もしていた携帯電話ですが今ではタダです。そのため使用可能な電波が無くなりつつあります。デジタル方式の採用によりしばらくは持つでしょう。
無線の世の中にもデジタル化が進み秘話性の高い通信となりました。アナログ式だと周波数を合わすだけで簡単に聞けるのです。お宅のコードレス、デジタルですか?
無線通信は通常1対1の交互通信ですが、送受信を同時に行おうとすると2つの周波数が必要になります。従来のアナログ式はこの方法です。そこで考えられたのが人間の耳には解らないぐらい速い速度で送受信を繰り返すと1つの周波数で通信できます。移動体通信はこの方式をデジタルで行っています。同じ周波数帯域を使用すると2倍のチャンネルが使用できます。
PHSから携帯電話に乗り換えられた方も多くいらっしゃるでしょう。私もその一人ですが携帯電話の通話品質の悪さには驚きました。PHSは一般の電話と変わらないのに、携帯電話は声が悪いは、タイミングがずれるはで慣れるまで時間がかかりました。現在の通信方式はPHSが32kを占有、携帯電話が42kを3人で使用しています。携帯電話はPHSの約1/3のビットで通信していることになります。次世代の方式では解消されると思います。
無線で使用される電波の変調方式には大きく分けて次のようなものがあります。
電波の強さを信号に合わせて変化させる方式で、主にAM放送で使用されています。
SSB(単側波帯)
搬送波をある信号でAM変調をかけると「搬送波」と「搬送波±信号」の周波数成分が現れます。「搬送波±信号」の片側だけをフィルタで取り出したものがSSBです。+側をUSB、−側をLSBと言い、HF帯以上ではUSBが使用されています。(アマチュア無線では7MHz帯以下でLSBが使用されています。)
電波の周波数を信号に合わせて変化させる方式で、今までの無線通信の主流になっています。通信の品質も良くFM放送など音楽の伝送に適しています。
基本的には上記の方法ですがデジタル時代では無くてはならない方式も紹介しておきます。
電波自体には変調を与えませんが、電波を出したり止めたりします。レーダー、モールス信号で使用されています。出す止めるという点では最初のデジタル通信といえます。
FM変調の様に周波数を±数KHz変化させるのではなくて、周波数の変化を±1Hz位内にする方式ですが、正弦波の始まりの部分を0〜360゜を何等分かにして組み合わせる方式です。CW方式では0(止める)か1(出す)しか送れませんがこの方式を利用すると、4PSKでは0゜から始まれば11、90゜から始まれば01、180゜から始まれば00、270゜から始まれば10と決めておくと、1つの情報で2ビット送信可能になります。分割数を多くすればより多くのビットを送ることが可能となります。
π/4シフトQPSK
2つの搬送波の位相がπ/2(90゜)ずれているのをQPSKと言います。これは電波で使用するのに周波数帯域を狭くするためにπ/4(45゜)だけずらしたものです。
PSKに振幅変調を付け加えたものです。電波の強さの情報が加わるのでPSKより多くのビットが送れます。
ほかにも沢山の方式がありますが大体これらの応用になります。
さらにアナログ信号を圧縮する(縮める)事はできませんが、デジタル信号は001001001001001などの情報は001が5個と圧縮することができます。TV放送等膨大な情報を送る場合にはこの技術が使われています。
300KHz(キロヘルツ)以下
電波としてではなく、高周波利用となっている。
300K〜3MHz(メガヘルツ) MF(中波)
AMラジオ等
3M〜30MHz HF(短波)
短波放送、市民無線等
30M〜300MHz VHF(超短波)
FM放送、TV、各種移動無線
300M〜3GHz(ギガヘルツ) UHF(極超短波)
TV、携帯電話、パーソナル無線、MCA、PHS等
3G〜30GHz SHF(マイクロ波)
マイクロ無線、衛星通信、衛星放送、レーダ等
30G〜300GHz EHF(ミリ波)
簡易無線、レーダ等
300G〜3THz(テラヘルツ) サブミリ波
技術的に実用になっていない。
3T〜約300THz 赤外線
こたつ、遠赤外線ヒータ等、300THz前後は光ファイバー通信で利用されています。
約300T〜約3PHz(ペタヘルツ) 光
光通信
3PHz以上 紫外線→X線→放射線
日焼けサロン、レントゲン
固定局 一定の固定地点間の無線通信業務を行う無線局 基地局 陸上移動局と通信を行うため、陸上に開設する移動しない無線局 携帯基地局 携帯局と通信を行うため陸上に開設する移動しない無線局 陸上移動局 陸上を移動中またはその特定しない地点に停止中に運用する無線局 携帯局 陸上、海上および上空の一または二以上にわたり携帯して移動中、またはその特定しない地点に停止中に運用する無線局(陸上移動局を除く)
Bigアンテナ建設記 巨大なアンテナを建てた時の写真です。
反射板防雪ロープ 北海道は札幌、チニタさんからの投稿です。(チニタはアイヌ語で「夢」と言う意味)
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