アマチュア無線や電子工作,バイクの話などを徒然なるままに書き散らすメモ程度のblogです.


by jq1ocr

手持ち八木の危険性

FPU のコメントにお答えして計算するシリーズ第2弾です.

対衛星に手持ちアンテナを使うという件ですが,それはどのくらい危ないかというお話です.ここでは危なさの基準として,電波防護指針を採用することにしましょう.これを超えたからといって,即危険ということはありませんが,他にいい考えもないので,一応これを基準とします.

これを見ると,基準はポインティングベクトル(電力密度)の大きさで定義されており,表から抜き出しますと,144MHz では 0.2 W/m2,430MHz では 0.29 W/m2 が基準値となります.

一方,アンテナへの接続には 3D2V を使用しているとのことですが,これによる損失を求めましょう.144/430MHz において,1.71/2.99dB/10m となっているので,1.5m では 94/90% がアンテナへ入力されることが分かります.50W 入力するということなので,47/45W がアンテナから放射されるとしましょう.

アンテナからの距離を d [m2]とすると,その地点での電力密度 S [W/m2] は,送信電力を Wt [W] とすると,

S = Wt / 4πd2 (1)

です.ただし,これは無指向性アンテナの場合なので,アンテナから人間を見たときの相対的角度によって,実際の S は変化することになります.電力密度が最大となる,アンテナの真っ正面に立つことはないでしょうが,サイドローブのある方向に立つことは十分考えられるので,式(1)で求めた S の数倍になることは容易に想像できます.

さて,式(1)の S を実際に計算してみます.仮に身体から 1m 離れているとすれば,3.7/3.6 W/m2 です.いずれにしても電波防護指針の20倍以上に達する可能性が非常に高いことが分かります.

というわけで,手持ちアンテナは危ないよ,という結論になりました.気をつけようね> FPU 笑
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Commented by 7L1FPU at 2008-06-20 19:50 x
計算ありがとうございます。
手持ち八木の運用方法は、左手をめいっぱい伸ばして運用します。
アンテナからの距離を、アンテナのどの部分から体のどの部位までと
定義するかにより変わりますが、ここではアンテナ給電部~頭までと定義しましょう。

すると、距離は1.2m程度になります。
また、アンテナ給電部からみた頭の位置関係は、ちょうと真の後ろということになります。
したがい、上記(1)式には、F/B比をかけるのが妥当です。
ただし、ぢつは、アンテナ至近距離のため、近傍界として計算すべきかもしれません。
その場合、単純にF/B比をかけるのではなく、それよりも電界は強くなります。

ーーーつづくーーー
Commented by 7L1FPU at 2008-06-20 19:51 x
ここで、考えかたを逆アプローチしてみます。
電波防護指針を満たすための必要なアンテナF/B比はいくつか?という
観点では、Sの20倍ということは、FB比=13dBあればよいということになりますね。
しかも、これは連続キャリアでの場合ですので、Power duty比も考慮すべきかと思います。
FM衛星でパイルを稼ぐ立場にある場合(この場合、送信は144MHzです)、
送信時間比率は多くても1/4程度ですので-6dBです。すると、F/B比13-6=7dBで防護指針はクリアできます。

435MHzで送信する衛星は、SSB/CW衛星ですのでPower duty比はもっとさがります。


すると、意外と、手持ち八木でも危なくないんジャマイカ?とも思えます。
ちなみに私は米国領移動用にIC-910Hを持っているので、その場合は
Power+3dBとなります(危)

HW?
Commented by jq1ocr at 2008-06-21 03:25
ん?ちょっと計算が分からないけど....

上のパラメータを変えないで,時間率をはぶいて,考えれば,パターンを描いたときに人間のいる方向の利得が -12dBi を下回らないと基準値を超えます.F/Bはおいといても,多分,そんなに小さくなるアンテナは使ってないんじゃないかと思うけどどうだろう?
Commented by 7L1FPU at 2008-06-21 07:23 x
うおっと!失礼しました。
F/B比ではなく、利得が-12dBiの勘違い(ヤヴァイ、また破門かorz)

ちなみに通常、電波防護指針は、時間率をかけるみたいっす。
レーダでの計算by JRCを見たことあるけど、時間率をかけて、
さらにアンテナ回転率をかけるんですね。するとかなり小さくなるので
ほとんと気にならなくなるという・・・

-12dBiに関して。
4elと8el八木つかってるけど、そんくらいいかないかな?
Commented by jq1ocr at 2008-06-21 10:39
破門?笑 先生が見てたら危ないかも知れないけど,ここは見てないでしょう.笑 じゃあ,今度お会いしたときにぼそっと.爆

さて本題.例えば前方利得が 10 dBi あるアンテナだったら,F/B が 22dB ないといけないけど,そこまでとれるかな.アンテナからみた身体の立体角はかなり大きいと思うので,F/B は教科書通りの定義じゃないといけないね.すなわち後方 120° の範囲内の最大のバックローブとの比をとるということ.

アマチュア向けのメーカーだと数字が大きい方が偉い,みたいなところあるじゃない?正面のちょうど反対をとって F/B にしてるところもあるんじゃないかと邪推したりしてるんだけど,どうかな?
by jq1ocr | 2008-06-20 19:40 | 徒然話 | Comments(5)