東京スカイツリーが、より高かったらもっと電波障害が改善されるのでしょうか。

テレビ用タワーとして、最善の高さはどれくらいでしょうか?

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  • 1人2回まで
  • 登録:2008/12/11 19:01:06
  • 終了:2008/12/15 11:08:26

ベストアンサー

id:v99 No.3

v99回答回数35ベストアンサー獲得回数42008/12/15 07:37:50

ポイント100pt

>では、タワーの高さが4倍になったときの具体的なメリット、デメリットを再回答いただけますでしょうか。


東京スカイツリーの高さは計画では約600mです。大体関東平野は東京を中心として50kmあるので先の回答で400m級のタワーであればほぼ関東平野を見通しでカバーできることになります。あとは受信位置での地形やアンテナの高さに受信品質は依存することになります。したがって600mもあれば関東一円をカバーする目的のためには充分な高さだと思われます。(受信側アンテナ地上高0mでも100kmの見通し距離です。) なお、現在の東京タワーの300m級の高さだと計算上見通し距離で関東平野をカバーしますが受信側でのアンテナはそれなりの高さが必要になります。

これらの事を踏まえてなお東京スカイツリーの高さを4倍にすることを考えた場合、見通し距離は関東平野を大きく越えてしまいます。関東平野は山に囲まれているので平野を越える範囲には電波が出て行きにくいです。したがってそれ以上の高さは見通し距離という意味では無駄(デメリット)です。

電波障害という意味ではタワーをもっと高くすることはあまりメリットは見出せません。なぜなら少々タワーが高くなっても50km先へ電波はほぼ地上水平方向に届くことになり受信地点での地形やアンテナの高さの影響が大きいからです。タワー側で何ともしようがありません。

これを解決するためには受信側でほぼ垂直に、つまり頭上から電波が降ってくるような方法を採用しないと電波障害という意味では解決できません。

これを解決する方法として長楕円軌道を描く人工衛星を打ち上げ、遠地点が日本上空になるようにすれば実現できます。ただし、常に衛星が日本上空にあるようにするためには複数の衛星が必要になります。また長楕円軌道の遠地点はかなり距離的に遠くなり放送電波の受信強度の問題が懸念されます。また送信側も衛星からの送信となると電力的に不利ですので一般向けの放送目的には採用しにくいでしょう。



http://www.isas.jaxa.jp/j/japan_s_history/chapter04/03/04.shtml

近地点高度227km、遠地点高度30,051km、軌道傾斜角31.1度、周期8時間44分の長楕円軌道に投入された。


http://homepage1.nifty.com/aida/jr1huo_calsat32/Calsat32TipColle...

準天頂衛星(3つの衛星が行ったり来たり)

 静止衛星の軌道傾斜角を43度、離心率を0.075にした衛星をうまい具合に3つ配置すると、日本の広い地域で天頂から20度以内の位置に少なくてもひとつの衛星を常に見ることが出来るようになります。 それが準天頂衛星だそうです。


3つの衛星ともに地上から見ると同じ位置で8の字を描いて飛んでいますが、その位置が8時間ずれています。 日本のほとんどの場所から天頂付近に1つの衛星が8時間近く留まり、次からつぎへと衛星がバトンタッチするように日本の上空に現れます。


 少なくても1つの衛星が常に高仰角にあるため、ビル陰になることも少なくて車などの移動通信でも安定した通信が期待できます。 もちろんビルの谷間でも放送を楽しむことが可能です。

id:Gleam

ありがとうございました。

よくわかりました。

2008/12/15 11:07:02

その他の回答(2件)

id:miharaseihyou No.1

miharaseihyou回答回数4467ベストアンサー獲得回数5492008/12/11 22:41:31

ポイント35pt

電波の種類にも拠るのですが専門ではないので詳しくは知らないのです。

それでコメントにしました。

たしか、周波数が高いほどエネルギーが大きくなるので障害には強い。

地デジは極超短波だったかな?

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A5%B5%E8%B6%85%E7%9F%AD%E6%B3%A...

 

出力が大きいほど到達距離も長くなる。

もちろん発信する高度が高いほど入射角が大きくなるので地上の障害物に邪魔される確率は減ります。

反射波ではなく直接信号を拾える。50km以上あれば関東一円は直接狙えるでしょう。

 

http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/intercomp/wireless/ionos...

電離層は高高度で電波を吸収、反射する要因ですが、各周波数による特性とかあって、詳しい事は専門家にお任せですね。

ただ、現実には、50~100kmの高度だと、特殊な気球でも上げるしか発信地点を確保できない。

 

軌道エレベーターは人類の夢でもありますが、実現にはいくつもの技術的なブレイクスルーが必要になる想像上の建造物です。

東京スカイツリーは現時点での技術的かつ予算の制約もある中で最善を尽くした建造物だと思います。

あまり高くし過ぎると航空機との事故の確率が上がりすぎるというのもあります。

id:Gleam

丁寧な回答に感謝します。

2008/12/12 02:43:22
id:v99 No.2

v99回答回数35ベストアンサー獲得回数42008/12/14 12:01:21

ポイント50pt

テレビ用の電波の周波数はVHF帯からUHF帯までの範囲です。おおむね100MHzから800MHzあたりまでを使っています。

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%86%E3%83%AC%E3%83%93%E5%91%A...

この周波数域の特性として直線見通しでの伝播が主で電離層による反射などはほとんど期待できません。

見通し距離は地球が丸いのでテレビタワーと受信アンテナの高さによってその距離が変わってきます。タワーの高さが100mで受信アンテナが9mの高さであれば半径約53kmが見通し距離になります。これがタワーの高さを400mにすると半径約95kmまで見通し距離が広がります。

大体タワーの高さが4倍になれば見通し距離は2倍に増えます。したがってタワーは高ければ高いほどカバーする範囲は広くなり近くのエリアでも空から電波が降ってくる形になって見通しを妨げる物が少ない状態になり有利になります。つまり高ければ高いほど良いということになります。

http://www.nyanya.sakura.ne.jp/es/ant/ant006.html


但し、テレビ放送に限らず放送内容が地域性を持たせたい場合もあり、いたづらにカバーする範囲を広げることが良いとは限りません。

一箇所のタワーにのみ依存することになると災害時に情報インフラを失うリスクもあるのでその点では別途考慮する必要があります。

id:Gleam

素晴らしい回答ありがとうございます。

質問条件の設定を2回目回答できるように変えました。

では、タワーの高さが4倍になったときの具体的なメリット、デメリットを再回答いただけますでしょうか。

予算的問題は無視してください。

2008/12/14 16:54:18
id:v99 No.3

v99回答回数35ベストアンサー獲得回数42008/12/15 07:37:50ここでベストアンサー

ポイント100pt

>では、タワーの高さが4倍になったときの具体的なメリット、デメリットを再回答いただけますでしょうか。


東京スカイツリーの高さは計画では約600mです。大体関東平野は東京を中心として50kmあるので先の回答で400m級のタワーであればほぼ関東平野を見通しでカバーできることになります。あとは受信位置での地形やアンテナの高さに受信品質は依存することになります。したがって600mもあれば関東一円をカバーする目的のためには充分な高さだと思われます。(受信側アンテナ地上高0mでも100kmの見通し距離です。) なお、現在の東京タワーの300m級の高さだと計算上見通し距離で関東平野をカバーしますが受信側でのアンテナはそれなりの高さが必要になります。

これらの事を踏まえてなお東京スカイツリーの高さを4倍にすることを考えた場合、見通し距離は関東平野を大きく越えてしまいます。関東平野は山に囲まれているので平野を越える範囲には電波が出て行きにくいです。したがってそれ以上の高さは見通し距離という意味では無駄(デメリット)です。

電波障害という意味ではタワーをもっと高くすることはあまりメリットは見出せません。なぜなら少々タワーが高くなっても50km先へ電波はほぼ地上水平方向に届くことになり受信地点での地形やアンテナの高さの影響が大きいからです。タワー側で何ともしようがありません。

これを解決するためには受信側でほぼ垂直に、つまり頭上から電波が降ってくるような方法を採用しないと電波障害という意味では解決できません。

これを解決する方法として長楕円軌道を描く人工衛星を打ち上げ、遠地点が日本上空になるようにすれば実現できます。ただし、常に衛星が日本上空にあるようにするためには複数の衛星が必要になります。また長楕円軌道の遠地点はかなり距離的に遠くなり放送電波の受信強度の問題が懸念されます。また送信側も衛星からの送信となると電力的に不利ですので一般向けの放送目的には採用しにくいでしょう。



http://www.isas.jaxa.jp/j/japan_s_history/chapter04/03/04.shtml

近地点高度227km、遠地点高度30,051km、軌道傾斜角31.1度、周期8時間44分の長楕円軌道に投入された。


http://homepage1.nifty.com/aida/jr1huo_calsat32/Calsat32TipColle...

準天頂衛星(3つの衛星が行ったり来たり)

 静止衛星の軌道傾斜角を43度、離心率を0.075にした衛星をうまい具合に3つ配置すると、日本の広い地域で天頂から20度以内の位置に少なくてもひとつの衛星を常に見ることが出来るようになります。 それが準天頂衛星だそうです。


3つの衛星ともに地上から見ると同じ位置で8の字を描いて飛んでいますが、その位置が8時間ずれています。 日本のほとんどの場所から天頂付近に1つの衛星が8時間近く留まり、次からつぎへと衛星がバトンタッチするように日本の上空に現れます。


 少なくても1つの衛星が常に高仰角にあるため、ビル陰になることも少なくて車などの移動通信でも安定した通信が期待できます。 もちろんビルの谷間でも放送を楽しむことが可能です。

id:Gleam

ありがとうございました。

よくわかりました。

2008/12/15 11:07:02
  • id:miharaseihyou
    まあ、原理としては高いほどだが、高すぎても距離がありすぎるから、サービスエリアからすれば高度50km~100kmが一番かな?
    要するに人工衛星クラスほどではないが、衛星軌道よりもかなり低い高度が理想的ということになる。
    この理想的な高さは電波が強いほど高くできる。
    理想的には「天空への階段(軌道エレベーター)」の途中からの発信になる。
    電離層なんかも関係するので、あまり高くはできない。
  • id:Gleam
    質問者です。
    miharaseihyou様
    コメント欄への回答ありがとうございます。

    >電離層なんかも関係するので、あまり高くはできない。
    ここの部分が理解できないので、回答欄の方に書いていただけないでしょうか。

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