JE1CRG が 430MHz帯での山岳反射・回折を 実際に実験してみました！ －その５－

前回の 実験 －その４－ に引き続き、山岳回折で当局自身が
交信した実験をもう一つ。 こちらは0エリア長野県佐久市固定
局とのQSOです。

前記事と同様に双方が八木アンテナで、互いに "浅間山ビーム"
での交信です。 但し、浅間山は佐久市局からは見通しなのです
が、当局からは直接見えないので、当局から約30kmにある
仏頂山430m (ローテータを回して検出した最高感度角度から
推定) 越えの山岳回折で浅間山を狙っての結果になります。
なので、"その４" と同様、「当局→山岳回折→山岳反射→相手
局」のパターンです。

"カシミール3D" による平面内での位置関係 (クリックで拡大)

次に、断面方向 (垂直面内) は下のようになっています (クリ
ックで拡大) 。

当局～仏頂山、仏頂山～浅間山、浅間山～佐久市局は各々見通
し可になっています。 佐久市局～仏頂山と当局～浅間山は
見通し"不可"です。

距離的にはこちらの方が遠い (直線で約180km) のにも関わら
ず、(プリ無しでは同じ51-51でしたが) シグナルはより強く、
低いノイズレベルでFMで楽に交信ができました。

【考察５】
(1) 本交信成立のパターンは、
　　  当局→仏頂山で真裏へ回折→浅間山で98°方向へ反射
　　であると考えられる。
(2) "その４"のケースと違い、本交信では２つの山の間に適当
　　な距離があること、また浅間山での反射の開き角が98°と
　　大きくないことから、今回のシグナル強度の方が高かった
　　のだと考えられる。

◆◆ 佐久市の局長さん、FBなQSOをありがとうございました！

にほんブログ村

JE1CRG が 430MHz帯での山岳反射・回折を 実際に実験してみました！ －その４－

実験 －その１－ で「当局から見て・・・奥会津の桧枝岐村～
燧ケ岳方面で、固定局・移動局とも極端に少ないようで交信
記録がないため山岳回折の効果については分からなかった」
と書いた "男体山の裏側方向" ですが、その貴重な初交信が
群馬県利根郡片品村固定局の局長さんと当局常置場所の間で
できたので報告します。 今回は当局自身のQSOなので送受
信の両方で確認した結果となります。

 注) 同じ片品村でも "完全に裏側" には当たらない "金精峠"
　　 移動局とのQSOは過去にありました。

アンテナは両局ともビームアンテナ (八木) です。片品村局は
近傍の日光白根山へ向け (距離が近く山頂を見上げる形となる
ため仰角を付けて、とのこと)、当局は男体山に向けての交信
でした。 当局が愛用する、超秀逸な3D地図ソフトして有名な
"カシミール3D" 上で、２つの山を挟んだ両局間の見通し関係
を確認ました。 平面内での位置関係は (クリックで拡大)

となっていて、当局～男体山～白根山 はほぼ一直線です。白根
山は男体山より若干高いだけなので、当局から見ると白根山は
男体山の影にほぼスッポリと隠れています。 次に、断面方向
(垂直面内) は下のようになっています  (クリックで拡大) 。

当局～男体山、男体山～白根山、白根山～片品村局は各々見通
し可になっています。 片品村局～男体山と前述の当局～白根山
は見通し"不可"です。

実はQSO自体は430MHzSSBだったのですが、片品村局は最初
のCQ呼出しをFMで行っており (433.00MHz) 、当局からは
それもちゃんと聞こえていました。 FMでのRSレポート交換は
行わなかったのですが、おそらく 430MHz FM としては お互
いに直下プリ無しだと "51-51" で、「シグナルは小さいものの
ギリギリ全部が了解可能」のレベルであったと思われます。
これまでの他の１回の "男体山反射" のみで成立した交信に比べ
ると、非常に低いシグナル強度となっています。

【考察４】
(1) 本交信成立のパターンとしては、次の２通りの解釈が考え
　　られる。
　　Ａ) 当局→男体山で真裏へ回折→白根山で25°方向へ回折
　　Ｂ) 当局→男体山で真裏へ回折→白根山で155°方向へ反射
(2) 経験的に「山岳回折では回折に寄与する山のすぐ裏側、即ち
　　山影は回折波が届きにくい」といった感じがある (例：当局
　　から見て筑波山反対側直下のつくば市など) 。片品村は白根
　　山の直下なので白根山からの回折波は届きにくい。また25°
　　の回折角は大き過ぎると思われるので、今回のケースでは
　　おそらくＢであると思う。
(3) 男体山～白根山も近いため、男体山を越えて回り込んだ回折
　　波は十分拡散しないまま白根山の位置に到達すること、また
　　白根山の反射の方も155°の開き角は大きいので、今回の
　　シグナル強度は低かったのだと思う。

◆◆ 片品村の局長さん、FBなQSOをありがとうございました！

にほんブログ村

JE1CRG が 430MHz帯での山岳反射・回折を 実際に実験してみました！ －その３－

前回の 実験 －その２－ では「山岳回折では開き角 (入射角＋
反射角) が大きい場合、効率が悪い」というような結果が出て
いましたが、今回、開き角の比較的小さい山岳反射の実験が
できたので報告します。

今回ワッチした局のQTHは神奈川県丹沢・大山山系の高取山。
当局から見た方位は富士山ビームより南になります。 標高の
高い山ではないので、当局から直接は見えません。 最初キャ
ッチできたのは 日光男体山反射でした (富士山反射は×) 。
あと、回折での伝播ルートとしてトライしたのは、筑波山と
そのちょっと南にある461mの宝篋山 (茨城県つくば市) 。
なお、"高取山"はこの周辺だけで３つもあり、交信内容からは
どれかは分からなかったため、取り敢えずカシミールの国土地
理院の地図で名前の出ている標高522mの山にしておきました
が、３つともそれ程離れていないので、角度/距離等は大きな
差は無いと思います。

結果は ↓　(クリックで拡大可能)


前回同様、受信可否は簡易的に３段階表記で、〇：明瞭度5、
△：明瞭度4～３、×：受信不可 です。

【考察３】
(1) 〇で良好に受信できたのは日光男体山による山岳反射で
　　開き角は73°。 前回に比べ、良好な結果が得られたのは
　　開き角が小さかったためであろうか。
(2) 上の図に記載していないが前回記載の中の反射系の他の
　　山 (釈迦ヶ岳、袈裟丸山、赤城山など) は全て×だった。
　　理由は・・・　　良く分からない。
(3) 一方、山岳回折では 6°と比較的回折角の小さい宝篋山で
　　は何とか受信できたが、18°の筑波山は×だった。 回折
　　の結果としては、これらは前回より悪いのだが、理由は
　　正直なところ、やはり良く分からない。

得られた実験結果は増えたのですが、使える山と使えない山
の違いが益々分かり難くなってしまった感があります。

にほんブログ村

JE1CRG が 430MHz帯での山岳反射・回折を 実際に実験してみました！ －その２－

前回の"その１"に続いて、今回は「送信局と受信局を各１局
に固定し、同一の組合せの中で "異なる複数の山" を使って
各径路毎の山岳反射・回折の効果を比較する」実験を行いま
した。

【実験２】
八ヶ岳の赤岳山頂 (標高2899m) から移動運用で出ている局
(多分ハンディ機＋無指向性ホイップ/ロッドアンテナ) と他局
との交信を当局 JE1CRG がワッチ (赤岳山頂側の局のみ) し、
その受信可否を調べました。 当局から赤岳は直接見えないた
め、間に "山" を１つ挟み、その山によって生じる山岳反射・
回折の効果で受信するというものです。 実験に用いた "山" は
下記９山で、全て 当局～各山 と 各山～赤岳山頂 は "見通し：
可" です。 1.～6. は各々山体側方への反射、7.～9. は山頂向
う側への回折で伝播する形となります。

　　1. 男体山 654m： 茨城県大子町
　　2. 釈迦ヶ岳 (高原山) 1794m： 栃木県矢板市
　　3. 男体山 2484m： 栃木県日光市
　　4. 袈裟丸山 1961m： 栃木県日光市
　　5. 黒桧山 (赤城山) 1828m： 群馬県前橋市
　　6. 富士山 3776m： 静岡県富士宮市
　　7. 雨引山 409m： 茨城県桜川市
　　8. 加波山 709m： 茨城県桜川市
　　9. 筑波山 876m： 茨城県つくば市

送信局の出力が小さく、当局のアンテナでは力不足なためか
ノイズ大で、アンテナ直下プリ：ONでの受信となりました。
直下プリを入れると信号強度をSメータで正確に読み取れない
ので、不本意ですが受信可否は簡易的に〇△×の３段階表記に
なってしまいました。 結果をプロットすると、こんな感じに
なりました。 ↓　(クリックで拡大可能)

黒△と青破線は山体側方への山岳反射での受信を示し、赤△
と赤破線は山頂向う側への山岳回折での受信を示しています。
山名の脇の "〇△×" が受信可否で、〇：明瞭度5、△：明瞭
度4～３、×：受信不可 です。 また、各山△の下はその山を
挟んで赤岳山頂と当局が成す開き角 (入射角＋反射角、ある
いは回折角に相当) です。 なお、当局が使用したアンテナは
18エレ×２列×2段です。

【考察２】
(1) 〇で良好に受信できたのは、山岳回折の中で回折角の
　　小さい (1°と8°) 7.と 8. のみであった。 回折角の大き
　　い 9. と 山岳反射の方は△・×のみだった。 直感的な
　　予想に違わず、回折角の小さい山岳回折が有利なように
　　見える。
(2) 〇の山岳回折で使った山は決して高い山ではなく、400
　　～700mの低山であったが、それなりの回折効果が得ら
　　れていることが伺える。２山の山容はあまり尖がってい
　　るようには見えないが。
(3) 今回の実験に用いた赤岳までは約200kmと距離が非常に
　　遠く、山岳反射に用いた 2.～5. の山での開き角が必然
　　的に110～130°と大きくなっているのが不利な原因かも
　　知れない。
(4) 1. の大子男体山は、別の交信実験から山岳回折では十分
　　使える山であるとの結果が得られているが、低い山は
　　山体が小さく、山岳反射には向かないのかも知れない。
(5) 富士山は反射の開き角は小さいが、当局からは手前にある
　　筑波山の稜線ギリギリの "見通し" になっているため、
　　元々不利なのかも知れない。 一方、山岳回折では富士山
　　も愛知県・三重県などと良好な交信実績が得られており、
　　一般論として同じ１つの山では「山岳回折＞山岳反射」が
　　成り立つのかも知れない (もっとデータが欲しい！) 。

にほんブログ村

JE1CRG が 430MHz帯での山岳反射・回折を 実際に実験してみました！ －その１－

【前置き】　(ご存じの方はスキップ)
波長の短いＶＵ帯の電波は光に近い直進性を持つため、送信
側と受信側が互いに直接見える (遠くのため小さ過ぎて判別
できないかどうかは別にして) 関係、いわゆる"見通し"距離で
の交信が基本です。途中に山などがなく平坦であっても距離
が遠ければ、地球の丸みで地平線/水平線下に隠れてしまい、
電波は届きません。 ところが、間に山があって"見通し"が
効かないはずの２地点でも、条件が整えば良好に交信できる
場合があります。 これは電波が、２地点間にある山の山体に
よって反射され向きを変えて進行したり (山岳反射)、山頂or
その近傍のエッジによって回折され向う側へ回り込んで伝播
したり (山岳回折) することがあるためです。 ＶＵ帯で交信
されるアマチュア無線家は皆さん良くご存じで、特に指向性
の高いビームアンテナをお持ちの局は積極的に活用されてい
らっしゃる (例 ⇒ "430FM伝播実験" ) ことと思います。
しかしながらＣＱ誌等を調べても具体的な事例や理論につい
ては掲載が無いようなので (探し方が悪い？) 、自分自身で
調査・実験をしてみることにしました。

【実験１】
当局 JE1CRG のこれまでのログの中から、[八木アンテナを
使い] and [方位の記録がある] ものをピックアップしてみま
した。 対象の "山" は、最も記録の多かった「日光男体山」
(標高2486m) を選びました。男体山反射を使った交信の中
から主だった相手局のQTHをプロットすると、こんな状況に
なりました。 ↓　(クリックで拡大可能)

緑の丸が各交信先のQTHで、脇の数字は当局アンテナ方位
～男体山反射後に相手局への到達方位 間の開き角 (入射角
＋反射角に相当) です。 筑波山反射など他の山経由でのみ
交信しているエリアは空白域になっています。当局から
男体山に向かって右側 (東側) は対象局が極端に少ないため
開き角60°の御亭山 (こてやさん、移動地で有名) のみです。
一方、左側 (南側) は関東平野なので、部分的にピックアッ
プした結果でも結構な範囲がカバーされています。

<備考>
この記録のほとんどは当局が18エレ×２列(1段)の時のもの
です。 ちなみに現在は18エレ×２列×2段。 またデータは
当局が "送信" の場合のみです (送信局側が異なると比較で
きないため) 。

【考察１】
(1) 開き角100°くらいまでの広い範囲で反射波が利用でき
　　ている (当局からは関東平野の主要部をほぼカバー) 。
(2) (1)の範囲内で、特に不感帯のような苦手エリアは存在
　　せず、一様にカバーされているように見える。
(3) 当局から見て男体山の裏側方向は奥会津の桧枝岐村～
　　燧ケ岳方面で、固定局・移動局とも極端に少ないよう
　　で交信記録がないため、山岳回折の効果については分か
　　らなかった。⇒ "その２" へ

にほんブログ村