短波ラジオの内蔵アンテナの強度はどの程度なのか？

はじめに

最近、友人とSDRと従来の短波ラジオの違いについて語り合う機会があった。その際、私は内蔵アンテナについて口を滑らせたところ、友人が非常に興味を示した。そこで、この記事を書くにあたり、いくつかの点を整理した。誤りがある場合は、ぜひ訂正いただければ幸いだ。こちらはBH6BEZである。

本稿で使用したラジオ機種は以下の通り: 

TECSUN PL-380、TECSUN PL-330、TECSUN PL-990

主にTECSUN PL-330を使用した。

かつて国内でPL-330を購入したことがある。

短波ラジオの内蔵アンテナとは?

一般的な短波ラジオにはテレスコピックアンテナが備わっているが、中波や短波を受信できる機種では、もう1本の隠れたアンテナー磁棒アンテナーが内蔵されている。

そこで、ラジオを分解して内部を見ていこう。

PL-330の分解図を見ると、メインの回路基板、電池ケース、そして長いコイルが巻かれた磁石部分がある。この磁石が内蔵磁棒アンテナとなる。

磁棒アンテナ

磁棒アンテナは、名前の通り磁石を棒状にしたアンテナで、中波用と短波用がある。使用周波数帯によって材質が異なる。

使用周波数により、短波・中波・超短波磁棒アンテナに分けられる。短波と中波用は長さ10cm程度で携帯機器に内蔵できる。超短波用はさらに短い。これはアンテナの共振原理による。

材料は鉄、銅などの金属がよく、電導性向上のため金メッキ・銀メッキすることもある。必要な共振周波数から棒の長さを設計する。回路基板にはインピーダンス整合回路があり、インダクタとコンデンサの値を調整して性能を最適化する。共振周波数が動作周波数に近いほど性能が良い。

短波用は3-30MHz、中波用は300KHz-3MHzの周波数で使用する。超短波用はさらに高い周波数である。周波数帯によって回路設計が異なり、動作周波数に合わせて調整が必要となる。整合回路の働きにより、放射効率と受信効率が左右される。

磁棒アンテナは小型化でき安価だが、大型アンテナに比べ受信強度は弱い。人体が影響して共振周波数がずれ、受信に影響を及ぼすことがある。設置場所によっても品質が変わる。携帯機器に適しており、多くの短波ラジオで採用されている。

より詳細には、中波用にMn-Znフェライト、短波用にNi-Znフェライトを使用する。

高周波では表皮効果を抑えるため、中波コイルには7・9・14芯などのリッツ線を用いる。初段コイルを分割することで分布容量の影響も低減される。

テレスコピックアンテナ

短波ラジオにとって磁棒アンテナだけでは不十分で、テレスコピックアンテナが重要な役割を果たす。

材料は鉄が一般的だが、銅やメッキ金属もある。鉄は丈夫だ。直径1-3mm、長さ10-30cmが適当である。1本の棒で単極アンテナ、2本で双極アンテナとなり受信効果が向上する。

使用周波数帯により、長波・中波・短波アンテナに分かれる。長波30-300KHzでは0.5-1mの長さが必要となる。中波300KHz-3MHzでは10-30cm程度が適当である。短波3-30MHzではさらに短いアンテナを使用する。

共振周波数から最適な長さを計算する。アンテナの共振周波数をラジオの動作周波数に近づけることで最高の受信効果が得られる。

内蔵アンテナと比較すると、外付けアンテナの方が受信感度が大幅に向上する。ただし、長過ぎると逆効果になる。方向と長さを調整し、最適な受信を得ることができる。短波ラジオにおいて単純かつ高コストパフォーマンスなアンテナである。

その他

IC-7300などのトランシーバーでは、内蔵アンプやアッテネーターにより性能強化が図れるが、ノイズ低減効果は限定的である。(ただし7300には内蔵アンテナがない)

総じて、短波ラジオの内蔵アンテナはかなりの性能を発揮する。

内蔵アンテナが優れているなら外部アンテナは不要と思われるが、国内でMW DXを行う際にはアクティブループアンテナを使用した。低出力遠距離中波局の受信に効果があった。

以上、短波ラジオの内蔵アンテナの強度と特徴について記した。ご指摘いただければ幸いである。