アンテナと電波工学

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アンテナと電波工学の違い

アンテナ vs. 電波工学

アンテナ（antenna）とは、高周波エネルギーを電波（電磁波）として空間に放射（送信）したり、逆に空間の電波（電磁波）を高周波エネルギーへ相互に変換（受信）する装置のことで、日本語だと空中線と呼ばれ、英語における本来の意味だと昆虫の触角を意味している。 　アンテナは、その用途から送信用と受信用に分けられるが、可逆性を備えている物なら送受信の兼用が可能である。. 電波工学（でんぱこうがく、英語：RF engineering）は、電波を使った無線通信、電波計測・電波測位(航法無線)、電波伝播、電波障害、アンテナ・給電線、電波を使った送電など電波の工学的利用を扱う電子工学の一分野である。 電波を通信、計測等に利用するためには、電波の基本的な理論を明らかとし、電波のふるまいを理解する必要がある。このため、電波工学は、マクスウェルの方程式を出発点とした電磁気学、回路理論、変復調理論、伝送理論、空中線理論、電波伝播理論などの幅広い学問の領域を対象としている。 電波工学が対象とする電波の周波数領域は、電波の利用及び応用を目的としている点で、いわゆる電波法で規定されている周波数領域であって、中でも高周波と呼ばれる領域が主な対象となっている。この背景としては、高周波を利用･応用する装置及びアンテナの寸法規模が、我々の生活において適切である点、製品の設計･開発を比較的容易に行える点、電波伝播特性が安定している点、が挙げられる。 電波は目に見えないため、電波のふるまいを理解するためには、数式によるモデル化・定式化が必要となる。近年、計算機の高性能化にともなって、電磁界理論に基づいた計算機シミュレーションを実施する機会が増えている。現実の電波のふるまいに、より近いシミュレーション結果を得るための計算手法の開発及び改善も行われている。 電波の利用及び応用範囲としては、音声･画像などの情報伝達、位置・距離などの計測、加熱などの調理、癌などの治療、などの幅広い分野が挙げられる。 一方、電波の利用及び応用が進むことにより、電子機器間での電波干渉、電波妨害等が発生し、電子機器の誤動作が問題となっている。このため、電波障害対策も重要な課題の一つとして電波工学の対象となっている。.

マクスウェルの方程式

マクスウェルの方程式（マクスウェルのほうていしき、Maxwell's equations）は、電磁場のふるまいを記述する古典電磁気学の基礎方程式である。マイケル・ファラデーが幾何学的考察から見出した電磁力に関する法則が1864年にジェームズ・クラーク・マクスウェルによって数学的形式として整理された。マクスウェル-ヘルツの電磁方程式、電磁方程式などとも呼ばれ、マクスウェルはマックスウェルとも表記される。 真空中の電磁気学に限れば、マクスウェルの方程式の一般解は、ジェフィメンコ方程式として与えられる。 なお、電磁気学の単位系は、国際単位系に発展したMKSA単位系のほか、ガウス単位系などがあるが、以下では原則として、国際単位系を用いることとする。.

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給電線

給電線（きゅうでんせん）とは送信機からアンテナに高周波電力を伝送するための伝送線路（電線）である。または、アンテナで電波を捕らえて発生した高周波電力を受信機に伝送するためにも用いられる。給電線とアンテナとの接続点を給電点（feedpoint）という。.

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無線工学

無線工学（むせんこうがく）は、特に無線通信に関する項目を扱う電子工学の一分野である。.

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高周波

周波（こうしゅうは）とは、電波、音波など、波形を構成するスペクトラムのうち比較的周波数の高いものを指す。音波の場合は、超音波と呼ばれることが多い。 「高周波」あるいは「低周波」は周波数に関する事項ではあるが、慣習上、「周波」と言い換えている。.

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電子工学

電子工学（でんしこうがく、Electronics、エレクトロニクス）は、電気工学の一部ないし隣接分野で、電気をマクロ的に扱うのではなく、またそのエネルギー的な側面よりも信号などの応用に関して、電子の（特に量子的な）働きを活用する工学である。なお、電気工学の意の英語 electrical engineering に対し、エレクトロニクス（electronics）という語には、明確に「工学」という表現が表面には無い。.

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電磁気学

電磁気学（でんじきがく、）は、物理学の分野の1つであり、電気と磁気に関する現象を扱う学問である。工学分野では、電気磁気学と呼ばれることもある。.

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電波

ムネイル 電波（でんぱ）とは、電磁波のうち光より周波数が低い（言い換えれば波長の長い）ものを指す。光としての性質を備える電磁波のうち最も周波数の低いものを赤外線（又は遠赤外線）と呼ぶが、それよりも周波数が低い。.

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