5分でわかるデジタル家電のABC

5分でわかるデジタル家電のABC Vol.044

5分でわかるデジタル家電のABC Vol.044
【パラボラアンテナってどうしてあんな形なの？・・・衛星の謎5】
発行：2008.07.19 02:00
配信数：252部
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【目次】
１．朝の光
２．コーヒーを飲みながら
３．パラボラアンテナ
４．パラボラアンテナの構造
５．衛星放送の周波数
６．まとめ
７．次回予告
８．編集後記
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【１．朝の光】

キラキラと朝の光が差込んでくる。

窓を開けると、柔らかな朝の風がゆるゆると吹きぬけていった。
遠くに目を向けるとマンションのバルコニーが見える。

そこには・・・

X君
「おはようございまーすっ。いい天気ですね」

窓際に立つ私を見つけると、大学生のX君は大声で挨拶してきた。

私
「おはよう。今日は随分早いね」

X君
「最近、日曜日は暇なんですよ。
お金が掛からないような暇つぶしはないかなと思ってやってきました」

私
「ま、とにかく部屋に上がってきなよ」

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【２．コーヒーを飲みながら】

X君
「いやー、朝のコーヒーはいいですねえ。頭がすっきりしますよ。
この香り、コク、それから、ほろ苦さ。
爽やかな朝に実に似つかわしいですねえ」

私
「穏やかな朝に、窓の外を眺めるのも良い感じだね」

X君
「あ、あっちにマンションが建っていますね。
高そうなマンションですね。いくらぐらいするのかな。
あ、バルコニーに若い奥さんが立って・・・ああっ」

私
「どうしたの？」

X君
「た、大変です。大変なものを見つけました」

私
「マンションのバルコニーには洗濯物を干している人がいるね」

X君
「その若い奥さんの隣です。白いものが見えるでしょ？
あれって、そういえばどうしてあんな形なんですかね？」

私
「ああ、美しいよねあの形。放物線だから二次関数で表せる」

X君
「パラボナアンテナでしたっけ？」

私
「【パラボナ】じゃなくて【パラボラ】アンテナだよ。
衛星放送用のアンテナだよね」

X君
「普通のテレビは、魚の骨みたいな奴なのに、
何で衛星放送だけ特別なんですかねえ」

私
「じゃ、コーヒー飲み終わったらその話をしようか」

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【３．パラボラアンテナ】

衛星放送を視聴するにはパラボラアンテナが必要です。

パラボラアンテナと言うのは、
お皿のような形をしたアンテナのことです。
（英語ではDish Antennaとも言うらしい）

ずっと前に話をしましたが、
電磁波は周波数が高くなるほど、光に近い性質を持つようになります。

X君
「わ、わかりました！
それで今日の最初は【朝の光】から話が始まっていたのですね。
芸が細かいですねえ。

誰も気がつかないと思いますので、念のため指摘しておきます」



衛星放送は、地上波と比べると周波数が高い電波を使用しています。

周波数が高いと、光に近い性質をもつようになり、
電波は真っすぐに進むようになります。

それから、衛星放送の電波は、相対的に弱いものになります。

何故なら、衛星放送は、通常、静止衛星から電波を放出しますから、
36000kmもの距離を通ってくるのです。

地上波は、せいぜい50kmですよね。

そこで、弱くなった電波を効率よく受信するために、
性能のよいパラボラアンテナを使うのです。

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【４．パラボラアンテナの構造】

パラボラアンテナは、お皿のような構造をしたところで、
電波を反射させます。ここは「反射鏡」などとも呼ばれますね。

お皿は、よく見ると放物線の形をしています。
（正確に言うと【放物面】ですが）

放物線と言うのは、
ボールなどを空中に投げた場合に描く軌跡のことで、
数学的には、2次関数で表すことができる形です。

放物線だと何が良いか？

それは、反射した電波が【一点に集中する】ということです。
この点のことを数学的には【焦点】といいますね。

その【焦点】の場所にあるのが、放射器（輻射器）です。


X君
「そうなんですか。
パラボラアンテナの真ん中あたりについているもので
電波を受信していたんですね！」


放射器から、コンバータ（変換機）を通って、
同軸ケーブルなどでテレビの受信機まで電波が到達します。

何故、コンバータが必要かと言うと、高い周波数は処理しにくいので、
処理しやすい周波数に変換してあげるのです。

（この辺、詳しく話したいのですが、長くなるので止めておきます）


余談ですが、電波を大きくしたい場合は、反射面を大きくします。

さらに余談ですが、パラボラアンテナは人工衛星の方向を向いています。
（つまり、赤道上空を向いている）

日本の場合は、斜め上の方向を向いていますが、
赤道近くの国に行くと、真上を向いています。
南極に近い、アルゼンチン南部だと、横に近い方向です。

その理由は、衛星から発せられた電波は、
広がりを持たずに一箇所に集中する傾向があるからです。

これは、専門的には【指向性が鋭い】といいます。

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【５．衛星放送の周波数】

衛星放送に使われる周波数は、
地上波と比べると光に近い性質を持っているといいました。

では、衛星放送の周波数はどのくらいなのでしょうか？

実は、BS、CS放送は、12GHzぐらいを使っています。
（GHzは、【ギガヘルツ】と発音します）


参考：総務省のサイト(PDF)
http://www.tele.soumu.go.jp/search/myuse/use0512/10g.pdf

12GHz近辺を専門的にはKuバンドといいます。(12GHz〜18GHzぐらい)
（Kuは、「ケイユー」と発音します）

その他、衛星通信用として、

Lバンド(0.5〜1.5GHz)
Sバンド(2〜4GHz)
Cバンド(4〜8GHz)
Xバンド(8〜12GHz)
Kaバンド(26〜40GHz)

などが使われています。


ところで、テレビのUHF周波数はどれくらいか覚えていますか？

X君
「んー、もう忘れました」

UHFは、【470〜770MHz】です。
参考：総務省のサイト(PDF)
http://www.tele.soumu.go.jp/search/myuse/use0512/335m.pdf

BS、CS放送に使われている12GHz をMHzに直すと、
【12000MHz】ですから、地上波UHFと比べると、随分と違いますね。

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【６．まとめ】

1)衛星放送は、使用している電波の特性により、
効率よく受信するためパラボラアンテナを使用している。

2)パラボラアンテナは、お皿のような形のもので電波を反射し、
真ん中あたりにある、放射器（輻射器）で受信する。

3)BS、CS放送は、12GHzぐらいを使用していて、
これは専門的にはKuバンドという。

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【７．次回予告】

そろそろ衛星放送は終りにして、携帯電話の話になると思います。
（本当は、衛星放送のチューナの話などもしたいですが・・・）

その後は、こんな感じでいきたいと思います。

携帯電話（ワンセグを含む）、無線LAN、WiMAXなど。
ビデオ、CD、DVD。
FeliCa（Suica、Pasmoなど）
（予定は未定です）
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【８．編集後記】

最近、次世代DVDや、携帯電話の端末事業などで、
企業の撤退のニュースが多くなってきています。

他の業界もそうでしょうが、
デジタル家電業界も、多くの問題を抱えています。

何故、圧勝していた日本の電機メーカが疲弊しているのか？
技術的な面から見た、その理由をいつかは書きたいですが、
それは、後ほど機会があればということで。。。

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