アンテナ線の75Ωと300Ωの違い

Question

アンテナ線の75Ωと300Ωの違いは、何なんでしょうか？
何が75Ωと300Ωなのでしょうか？アマチュア無線では、
50Ωいうのも聞きます。
周波数や配線の距離にも関係するのでしょうか？
大変初歩的な質問ですが、お教え下さい。

noname#1827 · Accepted Answer

補足ですが。

同軸ケーブル５０Ω７５Ω（3C.3D.5C.5D....）と平衡フィーダー（２００Ω３００Ω）は、ｍ当たりの減衰量が違います。距離が長いと減衰が多くなります。
正確な数字は忘れましたが、減衰量の少ないのが２００．３００Ωの方です。
電界強度を優先するときは平衡フィーダーを用い、外部雑音等を優先するときは同軸ケーブルを用います。同軸は種類が沢山ありますが簡単に言うと最初の数字が多い方が減衰が少ないと思って下さい。

今は殆どの場合同軸を使用しますが、ＣＴＶのアンテナの大半は３００Ωベースで設計され、内部にマッチングトランスを内蔵して、使用用途に合わせ変更が出来ます。


ＵＨＦアンテナの大半は２００Ωで設計され２００フィーダーと同軸が接続できます。
その名残が少し古いＣＴＶ、ＶＴＲに残って背面に３００Ωの端子があります。
ケーブルが同軸で接続端子が３００の場合はマッチャーを用いインピーダンス変換をします。

今は、アンテナからの信号は混合され、ＣＴＶ、ＶＴＲ内部にセパレーターが内蔵され殆どフィーダーは使用されていません。

参考
市販されているＦＭのアンテナで３００Ωのフィーダーを使用している物があります。Ｔ字形したアンテナのエレメントとなる－の両端は短絡され折り返しダイポールアンテナで３００にマッチングしています。
アンテナ関係はアマチュア無線の本を読まれると良いと思います。
テレビ関係であれば、家庭電子機器を参考にして下さい。

denden_kei · Answer

以前に書き込んだ者です。
「周波数や配線の距離に関係するか？」というところで誤解を招く説明だったので補足します。
  周波数や距離は、特性インピーダンスの概念で捉えるべきか否か、に関わる要素です。
  一旦この領域であると分かれば、特性インピーダンス値自体は周波数や距離に関係なくほぼ一定です。(他の方のおっしゃるように、厳密には表皮効果etcが影響します)

sinkun · Answer

専門的で正確な回答が寄せられているようなので、素人の立場から回答させていただこうかと思います。７５Ωは同軸ケーブル（形状：◎）、３００Ωは平行フィーダー線（形状：○－○）と言われています。前者はテレビのＶＨＦ若しくはＢＳで、後者はＵＨＦでよく使われています。特性としては前者の方が優れ、外部からの影響を受けにくい構造と言えます。また、７５Ω線を選ぶ際にも、できる限り太い線の方がより良いでしょう。ケーブルの側面に「３Ｃ－＊＊」とか「５Ｃ－＊＊」と書かれていますが、この数字が大きい程太くなります。太くなれば端子の加工等が難しくなるかもしれません（市販されている各端子は３Ｃ対応のものが多く、５Ｃだと太くて使えないものがあります）。結論としては、太くて抵抗の少ないケーブルを短距離で使うことがベスト、それだけ外部からの影響を受けにくくなるでしょう。参考にしていただけたら幸いです。

hesomura · Answer

簡単にいえば「交流電流を流したときの、回路全体の抵抗値：インピーダンス（Ｚ）」です。厳密には下の皆さんの回答のように違うんですが。
通信機器や測定器はＺ＝50Ω、映像・音響機器などではＺ＝75Ωが一般的なようです。
回路全体をこの値で統一しないと、信号レベルが下がるなどの問題が起こってきます。

テレビのアンテナ線ですが、現在の電気機器の環境からいうと、平行フィーダの使用はおすすめできません。外部のノイズの影響をもろに受けます。
「整合器」というインピーダンス変換のための部品が売られていますから、テレビのアンテナ端子までは同軸ケーブルを利用することをおすすめします。
しかし、UHFのほうが特性はシビアなはずなのに、なんでテレビの端子は平行フィーダなんでしょうね？

Umada · Answer

「特性インピーダンス」というものの違いです。(「導線の抵抗」は誤り)
特性インピーダンスはケーブルの構造と絶縁体の材質によって決まる値で、周波数や長さには関係ありません*。
特性インピーダンスが異なるケーブルを接続すると、信号を効率良く伝送できなくなるとお考えください。

一般に売られている75Ωケーブルは通常は同軸ケーブル、一方300Ωは平行フィーダになっています。sapuraisanさんの回答にもありますように、前者は芯線を絶縁体でくるみ、さらに外皮導体でくるんだものです。後者は平行な導体を絶縁体で保持したもので、断面がちょうど眼鏡の形状をしています。
平行フィーダの方が安価で工作も簡単ですが、雑音を拾い易かったり、ケーブル近傍の導体が存在するとその影響を受けて部分的に特性インピーダンスが変化するなどの短所があります。

アマチュア無線で用いる50Ωケーブルも同軸ケーブルです。75Ω同軸ケーブルと基本的な構造は同じなのですが、芯線の径が75Ωより少し太くなっています。
余談ですが、同軸ケーブルの値段がまだ高かった頃は、手に入り易い75Ωケーブルがアマチュア無線でも使われたことがあります。(今はまずほとんど50Ωケーブルになりましたが)

*厳密には、周波数が変わると導線の表皮効果や絶縁体特性の周波数依存によって特性インピーダンスも変わってきます

参考URL：http://www.mogami-wire.co.jp/paper/wire.html

denden_kei · Answer

完全には理解していないのですが、理解しているかぎりで。まちがいがあったらすみません。
＞何が75Ωと300Ωなのでしょうか？アマチュア無線では、
 
それは「特性インピーダンス」です。ケーブルを伝わる電気信号の波長がケーブル長にくらべて無視できない状態に考える必要がでてきます。信号がつたわるのに、ケーブルを通るあいだの遅延が影響してきて、一般の電気回路の常識(瞬時に伝わる)とちがう世界になります。たとえば、75Ωの同軸ケーブルは、直流では２本の導線に等しいですが、高周波信号にとっては75Ωの抵抗に見えます(近似したはなし)。
私は遅延の影響でケーブルの先がどうなっているのか分からない、とイメージしています。

あと、「整合」という概念が出てきます。高周波の世界では、インピーダンスが変化する場所では反射が起こります。ただし、特性インピーダンスと等しい値の集中抵抗(普通の抵抗体)がつながっている場合には、信号は反射せずに負荷で消費されます。これを「整合を取る」といいます。75Ωのケーブルは75Ωの抵抗で終端(整合をとる、の別の言い方)できるので、特性インピーダンスと言うわけです。

なお、特性インピーダンスは導体のインダクタンス成分と２導体間の容量成分から計算されます。

＞周波数や配線の距離にも関係するのでしょうか？ 
おおいに関係します。上で述べたように、波長(周波数の逆数に比例)がケーブル長に比べ無視できないと、上のような現象が出てきます。逆にそうでなければ(周波数が十分低い場合など)単なる導線とみなせます。

sapuraisan · Answer

一般的に75ΩはVHSに300ΩはUHFにつかいます。50Ωはアマチュア無線に使います。
50Ωと75Ωは同軸ケーブルというタイプです。1つのケーブルの中に1本の芯と網目状の線の2本があります。50オームと75オームは抵抗が違うだけです。
300Ωは2本の線が平行しています。普通のコンセントの電源コードみたいなケーブルです。
周波数による違いはないと思います。僕自身は7MHzと21MHzと50MHzと144MHzと430MHzの周波数しかしたことはないのですが全部50Ωの物を使っていました。
いかんせん記憶が10年前なのでこれ以上は思い出せません。

UChast · Answer

以前FMのアンテナを立てたときに両方したことがあるのですが、75Ωは同軸ケーブル（中心に太い銅線と絶縁帯を挟んで網目状の細い銅線がある）で、300Ωは細い網目状の銅線を編んで少し太くしたようなものが平行に１ぽんづつ並んでいるケーブルだった思います。両者の違いは、おそらく銅線の抵抗（単位もΩなので）と思われます。75Ωの方が抵抗が少なく、ノイズが入りにくかったような気がします。
抵抗は長さに比例し断面積に反比例するのでケーブルの長さも重要です。
参考になれば幸いです。

アンテナ線の75Ωと300Ωの違い

補足ですが。

以前に書き込んだ者です。

専門的で正確な回答が寄せられているようなので、素人の立場から回答させていただこうかと思います。

簡単にいえば「交流電流を流したときの、回路全体の抵抗値：インピーダンス（Ｚ）」です。

「特性インピーダンス」というものの違いです。

完全には理解していないのですが、理解しているかぎりで。

一般的に75ΩはVHSに300ΩはUHFにつかいます。

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