短波

短波通信の概要

短波（たんぱ）、またはHF（High Frequency）/SW（Shortwave）は、3MHzから30MHzまでの周波数帯域の電波を指し、波長は10mから100mに及ぶデカメートル波としても知られています。短波の特性は、地上200kmから400kmの高度に存在する電離層F層によって反射され、遠方まで届くことにあります。これにより、適切な設備と周波数を利用すれば、世界中と通信が可能です。しかし、宇宙空間との通信には適しておらず、主に地表面同士の遠距離通信に特化しています。

短波の通信特性

短波は太陽黒点活動の影響を大きく受けており、そのため、季節や時間帯によって電離層の状態は変化します。太陽黒点数は約11年周期で増減するため、高い周波数が良好に伝播する時期や、逆に低い周波数が好まれる時期があります。また、昼間や夜間で電離層F層はF1層とF2層に分裂する一方、夜間は単一のF層になります。このような変化は、信号の周期的な強度変化であるフェージングを引き起こし、通信不安定の一因となります。このため、季節や時間帯に応じて周波数を変更したり、複数の周波数を同時に使用することで、通信の安定性が求められます。

使用される周波数帯域

短波は狭い周波数帯域（3MHz～30MHz）で運用されており、21世紀においては大容量・広帯域通信には限界があります。そのため、古くからのシンプルな通信方式が主流です。具体例としては、モールス符号による電信、振幅変調（AM）や抑圧搬送波単側波帯（SSB）を利用した無線電話、国際放送、低ボーレートのデジタル通信のRTTYなどが挙げられます。さらに、25MHz以上ではVHFの特性も持ち合わせるため、真夏の日中にスポラディックE層を利用する遠距離通信が実施されることもあります。これらの技術は、限られた周波数帯域を効率的に利用するために、これまでに多くの革新が生まれ、20世紀の移動体通信における重要な役割を果たしました。

現代における短波の役割

21世紀に入ると、衛星放送やインターネットの普及により、短波の重要性は減少しています。しかし、短波の特性は、地表面の任意の二点間で中継設備なしに通信ができるため、特に地球の裏側との通信において利用価値があります。これにより、特に非常通信やアマチュア無線の分野での活用が見込まれています。

短波放送の利用

短波は、その特性から遠距離通信に適しており、過去から現在にかけて多様な目的で利用されてきました。特に短波放送は、国内外の情報発信に利用され、日本のNHKワールド・ラジオ日本やラジオNIKKEIといった放送局によって重要な役割を果たしています。短波放送は太陽黒点活動に敏感で、これが電離層の状態を変化させるため、受信状態に影響を与えることがあります。これに対処するため、放送局は使用周波数を季節によって調整しなければなりません。また、短波ラジオが製造・販売されており、短波放送を楽しむ人々は「SWL（Short Wave Listener）」や「BCL（Broadcast Listening）」と呼ばれています。

電力線搬送通信への懸念

短波の利用に影響を及ぼすおそれがある電力線搬送通信（PLC）について、反対運動が起こっています。電波通信の妨害を懸念する声が多く、許可取消しを求める動きが見受けられます。

まとめ

短波通信は、地球規模での通信を支える重要な手段であり、特に国際的な情報発信やアマチュア無線の分野で活動が続いています。今後も短波の特性を生かした活用方法が模索されることでしょう。

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