主要

アンテナ理論 ― 等方放射

前章では、放射パターンについて論じた。アンテナの放射をより詳細に解析するためには、基準点が必要となる。等方性アンテナの放射は、この基準点の役割を果たす。

意味

等方性放射とは、点光源から発せられた放射が、測定方向に関係なく、あらゆる方向に均一に、かつ同じ強度で伝搬する状態を指します。アンテナの放射パターンの改善は、常に等方性放射を基準として評価されます。放射があらゆる方向で均一である場合、それは等方性放射と呼ばれます。

・点光源は等方性放射体の一例である。しかし、実際には、あらゆるアンテナは何らかの指向性を持ってエネルギーを放射するため、このような等方性放射を実現することは不可能である。

・等方性放射は、本質的には全方向性放射と同じです。

・3Dで見るとドーナツ型の模様になり、2Dで見ると8の字型の模様になります。

全方向放射

上の図は、等方性(または全方向性)放射体の放射パターンを示しています。図1はドーナツ型のパターンを3次元で示し、図2は8の字型のパターンを2次元で示しています。

等方性放射器は利得が1であり、これはすべての方向で利得係数が1であることを意味します。デシベル(dB)で表すと、これは0 dB利得(損失ゼロ)と呼ばれます。

等方放射電力(EIRP)

標準的な定義によれば、等方性アンテナが放射する電力のうち、アンテナ利得が最大となる方向で観測されるピーク電力密度を生み出す電力の量を、等価等方放射電力と呼ぶ。

アンテナの放射エネルギーが片側または特定の方向に集中し、その方向への放射がアンテナの等方放射電力と等しい場合、この放射はEIRPと呼ばれます。

等方性放射はあくまで理想化された概念ではありますが、アンテナが達成できる最良の放射特性を表しています。このようなアンテナの利得は3 dBiであり、3 dBは2倍に相当し、「i」は等方性状態に対する倍率を示します。

放射が一定の角度内に集束されている場合、EIRPはアンテナ利得とともに増加します。アンテナの利得は、放射を一方向に集中させることで最も効果的に得られます。

実効放射電力(ERP)

放射電力を等方性アンテナではなく半波長ダイポールアンテナを基準として計算する場合、それは実効放射電力(ERP)と呼ばれます。

ERP(dBW)=EIRP(dBW)−2.15 dBi

EIRPが分かっている場合、上記の式を用いてERPを計算できます。

アンテナについてさらに詳しく知りたい場合は、以下をご覧ください。


投稿日時:2026年4月17日

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