静止衛星による電波に関する質問

２つの静止衛星から地上に１つずつ電波を送信します。　（もしくは１つの静止衛星から２つ）
そして２つの電波が重なる地点で、干渉波を作ります。（干渉波は300Hz以下の超低周波を想定）

・この干渉波のできる範囲を、どのくらいまで調節できるのでしょう。
・また、地上に送信する電波の周波数や波形を調整して、この干渉波の波形を、好きな形に調整できますか？
・この干渉波の磁界の距離に対する減衰率はどれくらいになると予想されますか？
・この干渉波の磁界は透過力が強いと思いますか？

No.2 ベストアンサー 回答者： joshua01 回答日時： 2011/11/23 09:31

こんにちは。

質問者さんがどの程度の基礎知識をお持ちかわからないのですが、電波を専門とする方ではないことを前提とした次のような回答はいかがでしょう。
（No１の方の示唆のとおり、干渉波の生成には致命的問題があるのですが、原理に従って干渉波形としてのゆらぎが発生するとします）

・この干渉波のできる範囲を、どのくらいまで調節できるのでしょう。
→　基本的には衛星上のパラボラアンテナにより電波の到達を制御できる範囲そのものですから、衛星通信の標準である12GHz帯を前提として、直径1～２mで「日本全体」、超大型で打ち上げが難しくなる直径5mで「関東地方」といったところ。なお、詳細な「位相」まで含めた波形の制御を目的とするなら、地上位置が数cm～数十cmのずれるたびにずれていきます。
・・また、地上に送信する電波の周波数や波形を調整して、この干渉波の波形を、好きな形に調整できますか？
→　理論的には可能ですが、極端に難しいでしょう。まず、電波の「干渉」は発生しますが、「300Hzくらいの干渉波」としてのエネルギー成分を生成するには、「非直線変換」という機能が必要です。10000Hzと10300Hzの電波（単純化した数値。実際にはこの帯域の電波の発射はほとんど不可能）を発射すると、たしかに空間に300Hzっぽい電磁界のゆらぎは発生しますが、空間には非直線変換の機能はないので300Hzのエネルギーとして取り出すことは原理的に困難（実質的に「干渉しない」と言える）で、一度、受信して「非直線増幅器」を通して取り出すことになります。この場合、こんどは、自由な波形の制御が困難になります。
さらに、このような増幅器には空間に既に存在するすべての電波（地上放送や携帯電話）が加わってしまうのでそれらの除去も相当難しいです。
・この干渉波の磁界の距離に対する減衰率はどれくらいになると予想されますか？
→　理想的な受信機などを前提とした場合、「干渉波」の強度は、まあ、電波の強度に強く相関します。電波そのものの強度となれば、「広い範囲をてらすほど１平方メートル当たりのエネルギーは希薄になる」という単純な原理で、衛星から１ｍの距離の強度に比べ、静止軌道の36000kmの距離での電波の強度は約１／（１０の１６乗）となります
・この干渉波の磁界は透過力が強いと思いますか
→　一般的に衛星に搭載しやすい10GHz以上の電波の「電磁界」の透過力そのものとなりますので、極端に減衰しやすく、ガラスやプラスチックの板なら大丈夫ですが、少々水分を含んだコンクリートの板ではほとんど透過できない・・ということになります。
さてさて、お答えになっていたでしょうか
お役に立てば幸いです。

No.1 回答者： KEN_2 回答日時： 2011/11/22 22:57

残念ながら電波（電磁波）の性質は光と同じですので、混じりあいませんし、音波の様に干渉波は発生しません。

＞２つの電波が重なる地点で、干渉波を作ります。

空気のある大気中で音波を指向性の強いスピーカの合成であれば可能ですが、真空の大気圏外では電波の合成・干渉波は発生させられません。