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電波伝搬　微弱電波

　　研究・設計　数理設計研究所 Hal.T
2009/03/29 - 2009/05/19		 Index

概要

VE2DBE 地形上の電波伝搬シミュレータおよび実験による評価

完全な平地

太田研究室の近く平坦地

Flat50MHz1.jpg
  • 50MHz　2.5nW　初期実験レポート　2006/11/29
  • 送受信アンテナ高さ1.5m　ダイポール相当　送信電力　2.5nW -56dBm
  • 図の受信限界は-120dBmに設定　50MHz　は外部雑音が大きいようだ
　受信感度はｰ120dBmほどであり、それほどすばらしいとも思えなかったが、工場近傍では非常に外部雑音が大きかった記憶があるので、その影響で感度が低かったと思われる。
シミュレーションは　海上を指定して完全平坦、ただし海ではなく大地パラメータ
Flat150MHz1.jpg
  • 150MHz　50nW　実験レポート
    • 実験　2007/09/11　　再実験　 2007/11/30
  • 送受信アンテナ高さ1.5m　ダイポール相当　送信電力　50nW　-43dBm
  • 図の受信限界は-132dBmに設定　50MHzに比べると外部雑音は小さく見える
　受信感度はｰ132dBmであり、実験室で測定したｰ140dBmより8dBほど悪くなっている。これは測定器では熱雑音のみだが、野外雑音の観測例として　方向探知機のレポート　「宮古湾内で実測した雑音は0dBu(1uV)、陸地から離れ人工雑音の少ない海域で実測した受信機入力端への雑音は-10dBu(0.3uV)」、であることを考慮すると、周囲雑音を　-107dBm=0dBu　としてみると、周囲雑音から132-107=25dBほど小さい信号を拾い上げたことになり、SNR性能=-25dBほどだったことになる。

榛名実験　実験日　2008/04/15

Haruna040.jpg 野外実験榛名湖の記録
Haruna040.kml Google Earth
送信電力　25nW = -46dBm　N36 32 27.7　E139 10 39.1
図の受信限界は-130dBmに設定
ほぼ妥当だろう

赤城実験　実験日　2008/05/01

akagizizo.jpg 赤城実験の記録
akagizizo.kml　Google Earth
送信電力　12.5nW = -49dBm　N36 32 27.7　E139 10 39.1
図の受信限界は-130dBmに設定
ほぼ妥当だろう

三峡、長江右岸の地すべり

sankyou294_50.jpg 長江左岸の観測地の上の道路から微弱電波による通信をしたとする
sankyou294_50.kml　Google Earth
送信電力　50nW = -43dBm　N31 00 10.2　E110 37 1.91
図の受信限界は-130dBmに設定

蒲原沢でのシミュレーション

GamaMAP.jpg Google Earth
長野県と新潟県の県境を北上する姫川の支流が蒲原沢だ。
1996/12/6、大規模な土石流が起こり14名が被災し死亡した。蒲原沢の観察 1998/6.9、1998/9/7。
Gama50MHzJyouryu.jpg 上部監視所にワイヤ切断型の土石流センサを設置して、微弱電波による通信をしたとする
gama50MHz.kml　Google Earth
送信周波数　50MHz
送信電力　50nW = -43dBm
図の受信限界は-130dBmに設定
Gama150MHzKansiUp2Kokkaibashi.jpg 150MHz　上流監視所(ANT=5m)より旧道・国界橋(ANT=5m)にて-10.0dB、無理
Gama50MHzKansiUp2Kokkaibashi.jpg 50MHz　上流監視所(ANT=5m)より旧道・国界橋(ANT=5m)にて10.3dBの余裕がある
Gama50MhzHoukaiGen1.jpg Gama50MHzHoukaiGen2Kokkaibashi2.jpg gama50MHz2.kml　Google Earth
50MHz　崩壊源(ANT=5m)より旧道・国界橋(ANT=5m)にて6.1dBの余裕
Gama50MhzHoukaiGen.jpg 50MHz　微弱電波　姫川から蒲原沢の上流部(直線距離で2km)の俯瞰
崩壊源(ANT=5m)に伸縮計などを置けば、旧道・国界橋(ANT=5m)で受信することができる。
ただし、あまり受信環境は良くないので、+6dBほどの八木アンテナを利用するか、
右岸の山すそを少し上がったところ、または姫川の対岸などで受信可能であろう。

もちろん、どんなセンサを置いても通信可能である。

員弁郡　藤原岳

FujiwaraMAP.jpg 石灰石の採取鉱山があり、ゆっくりした土石流が頻発していた。
沢筋の合流点に土石流センサ（ANT50cm）を設置し、
下流の民家地域にある西藤原駅（ANT7m)の1.1km
面する岡野↑にある図書館まで（ANT7m)の2.0km
Fujiwara150MHz.jpg 150MHz　微弱電波での俯瞰
Fujiwara50MHz.jpg 50MHz　微弱電波での俯瞰
着色領域はｰ130dBmの受信電力が得られる地域である。
50/150Mhzのどちらでも到達し6〜10dBの余裕がある。
150MHzではハイトパターンの関係で、アンテナの高さが高いほうがいいとは限らない。

従来、豪雨時の落雷による障害があったが、無線にするならば、そのようなことはなくなるだろう。

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