平面波で無限距離の無線通信を!


電波は可能な限り遠くまで飛ばしたい・・・、これは電波少年でなくても思うことですね。
そのためには高利得のアンテナ、ハイパワーの無線機、ロスの少ない給電系統なんてものが必要です。

やはり、電波を遠くまで飛ばしたいと思っていた中年A(元・少年)はある日、

この式を見て突然ひらめきました。
この式は、電力の発生源を球で囲ったら、球の表面積分だけ弱くなることを示している!と。
では、距離をほぼ無限大にしたらどうなるのだろう。ほぼ無限の逆数って、ゼロじゃないよな。
そうすると、この式は電波は拡散するけど、決して消えてなくならないことを示していないか?

数式で書くとこんな感じです。

電波は拡散するけど、熱になったりせずにずっと伝搬していく!。
あたりまえなようですが、音波ではこんなことはありません。
平面波を出してもいつかは減衰してしまいます。
音波と電波にはこんな大きな違いがあるんだ!。エーテル万歳!。

!(ビックリマーク)が多い文章は駄文だという説がありますが、
!!!!と、付けたくなるぐらいの大発見です。このネタ、前にも使った!!!

さらに中年Aの思考は続きます。
電波が弱くなるのは四方八方に広がっていく(拡散する)からだよな。
途中で熱に変わるとかじゃないよな。
自然に減衰しないのなら、拡散させなきゃ永久に同じ強さで届かないか?

広がっていくから弱くなる。広がらなけりゃ弱くはならない
この宇宙の真理に気が付いた中年Aはさっそく広がらない電波を探しに出かけました。

xやツイッターは拡散するばかりで役に立ちません。
宇宙戦艦ヤマトにある拡散波動砲を調べに行った中年Aは、
下手な鉄砲数打ちゃ当たるという謎の言葉をつぶやきながら戻ってきました。
どうも、拡散波動砲だと思ったのは沢山波動砲だったようです。

しかし、綿密なコンピュータシミュレーションと、テキトーなカンピューターにより
とうとう拡散しない電波=平面波を発射する方法にたどり着きました。

スマート・スタック・アンテナ・アレー・システムяと名付けられたこのアンテナは
正面以外への送信をベクトル的に打ち消すことで平面波を発射します。

もう、距離による減衰を考えなくてよくなったのです。オメデトー

アンテナシミュレーターもこの指向性を裏付けています。
これが従来のビームアンテナ。指向性が角度で表されていますから、放射は拡散します。これはMMANAで計算しました。




こちらが新しいビームアンテナ。スマート・スタック・アンテナ・アレー・システムяの指向性です。
従来のシミュレーターでは計算できないため、ペイントで作図しています。




このスマート・スタック・アンテナ・アレー・システムяのすばらしさ、お判りいただけたでしょうか?
電波は、減衰無しにいくらでも遠くに届けることが可能になりました。

アンテナの理論が変わります。
従来のアンテナは愛想トロpickアンテナ誤変換お詫びします、もしくはダイポールアンテナを基準に利得と半値幅をもって性能表示としていましたが
これらのアンテナは距離が遠いと信号が弱くなる致命的な欠陥がありますから比較の対象にはなりません。
スマート・スタック・アンテナ・アレー・システムяの利得は無限大に近く、半値幅はほぼゼロなのです。ビームの鋭さは究極を極めています。頭痛が痛いみたいな表現ですが・・・
このため、メインビームの単位当たりの電力密度(電力/u)×ビーム幅(u)を利得として表示したいと
中年Aは主張しています。
たとえば10m四方に100Wを送り込んだ場合、1(W・u/u)となるわけです。

ビームを正確に当てるため、現在、アンテナローテーターを製造・販売している各社では、
望遠カメラ付きローテーターの開発を進めているとの情報も流れてきています。

                                        1.APRIL.2024 
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