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イチバンやさしい理工系
「電波」のキホン』概要 井上伸雄

 本書は、「電波」を学びたいと思う初心者の方がやさしく理解できるように、難しい数式などは使わず、図解を用いながら説明しています。目に見えない電波を図で理解するために、できるだけ身近なものを例にしながら、電波が発生するしくみから電波を利用する方法まで、ていねいに記述するように心がけました。電波は周波数で区別されます。この電波の周波数は貴重な資源です。電波の利用はこれからますます広がっていきます。そのため、電波というものをよく理解し、うまく利用していくことがなによりも大切になっているのです。

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周波数帯の再割り当てで注目される電波の世界
『「電波」のキホン』
著者:井上伸雄(いのうえ のぶお)
価格:1500円+税 色数:オールカラー
刊行:2011年10月 ISBN:978-4-7973-6445-3

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<著者>
井上伸雄(いのうえ のぶお)
1936年生まれ。1959年、名古屋大学工学部電気工学科卒業。工学博士。電電公社(現NTT)の研究所でデジタル伝送、デジタルネットワークの研究開発に従事。現在、多摩大学客員教授。おもな著書に、『「通信」のキホン』(ソフトバンク クリエイティブ)、『通信技術のすべて』『IPネットワークのしくみ』『通信&ネットワークがわかる事典』『通信の最新常識』『通信のしくみ』(日本実業出版社)、『情報通信早わかり講座』(共著、日経BP社)、『基礎からの通信ネットワーク』(オプトロニクス社)など多数。
>>著書/監修書一覧

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<目次>
第1章 電波とはなんだろう
 001 私たちの身のまわりで使われている電波
 002 電波は目に見えないサイン(sin)の形をした波でできている
 003 電波は振幅と周波数と位相という3つのパラメータで決まる
 004 どんな形の波でもいろいろな周波数の波が集まってできている
 005 電波は電気と磁気が絡み合ったもの① 電気を流すと磁界ができる
 006 電波は電気と磁気が絡み合ったもの② 磁界が変化すると電気が流れる
 007 電波には電界の向きによって水平偏波、垂直偏波、円偏波がある
 008 電波が真空中でも伝わるのはなぜだろう
 009 電波が伝わる速さは光と同じで1秒間に30万km
 010 電波は伝搬しているうちに次第に弱くなる
 011 電波をよく通すものと通さないものがある
 012 電波の強さを表す電界強度
 013 電波の性質は周波数で決まる
 014 電波と電磁波はどう違う? 光も電磁波の一種
 015 電波はさえぎるものがなければどこまでも直進する
 016 電波の重要な性質① 反射と散乱
 017 電波の重要な性質② 屈折、回折、干渉
 018 電波の伝わり方には地上波、対流圏波、電離層波の3つがある
 019 上空には電波を反射する電離層がある
 020 電離層ではいろいろな異常現象が起こる デリンジャー現象と磁気嵐
 021 見通しがきかない遠距離まで電波を送る見通し外通信
 022 電波の強さが変動するフェージングという現象
 023 携帯電話の電波で発生するやっかいなマルチパスという現象.
 024 マルチパス・フェージングを防ぐにはダイバーシティ・アンテナを使う
 COLUMN デシベル(dB)という単位

第2章 電波の種類と利用
 025 電波をだすには無線局の免許が必要
 026 電波の周波数と用途 目的に合った使い方をする
 027 超長波と長波(LF:Low Frequency) 地球の丸みに沿って遠くまで伝わる
 028 中波(MF:Medium Frequency) 地表波と電離層波で遠くまで届く
 029 短波(HF:High Frequency) 電離層で反射して地球の裏側まで届く
 030 超短波(VHF:Very High Frequency) 直接波、反射波、回折波で伝わる
 031 極超短波(UHF:Ultra HF) テレビ放送やモバイル通信に使う
 032 マイクロ波(SHF:Super HF) 見通しがきく距離で大量の情報を送る
 033 ミリ波(EHF:Extremely HF) ごく短距離の通信やレーダーに使う
 034 サブミリ波(テラヘルツ波) 電波天文学やセキュリティへの応用が進む
 035 通信や放送以外の目的にも開放されているISMバンド
 036 携帯電話に適した電波の周波数 700MHz~4GHz程度が使いやすい
 037 携帯電話などのモバイル通信に割り当てられている電波の周波数
 038 放送に使う電波の周波数 ラジオは中波と短波、テレビはUHF
 039 アマチュア無線が使う電波の周波数 短波の利用はアマチュア無線から始まった
 COLUMN マルコーニの実験

第3章 電波を利用する
 040 携帯電話にみる電波の使い方① セル方式で電波の周波数を効率よく使う
 041 携帯電話にみる電波の使い方② セルにはいろいろなサイズがある
 042 テレビ放送にみる電波の使い方① デジタル放送はチャネルをすべて使える
 043 テレビ放送にみる電波の使い方② 同じ周波数の電波を隣のエリアでも使う
 044 衛星放送に見る電波の使い方 右まわり円偏波と左まわり円偏波を使い分ける
 045 10m以下の超近距離を電波で結ぶブルートゥースとUWB
 046 電波を使ってICタグに電力を送り、データをやり取りする
 047 電波を使って電力を供給してもらう非接触型ICカードのしくみ
 048 正確な周波数の電波をつくる 原子の振動から高精度の周波数を発生させる
 049 標準電波を受けて正確な時間を表示する電波時計
 050 船舶が使う遭難信号の電波 SOSからGMDSSへ
 051 電波を使って船舶や航空機の位置を測定する
 052 船舶が使う電波航法 双曲線を利用したロランCのしくみ
 053 航空機が安全航行のために使う電波 VOR、DME、ILSなど
 054 衛星からの電波で位置を測定するGPS カーナビや携帯電話が利用している
 055 電波を使って物体の方向と距離を測るレーダーの原理
 056 天気予報で活躍する気象レーダー 電波で雨や雪、雲の大きさと動きを測定
 057 電波のドップラー効果 周波数の変化で移動速度を測る
 058 電波で物体の速度を測る スピードガンの原理
 059 電磁誘導で金属を加熱する高周波誘導加熱の原理
 060 電波を使って木材やプラスチックなどを加熱する
 061 キッチンで使う電波① 電子レンジの原理
 062 キッチンで使う電波② 電磁調理器の原理
 COLUMN 衛星通信にかけたSF作家の夢138

第4章 自然の中の電波
 063 温度があると電磁波がでる 温度と周波数には一定の関係がある
 064 もっともエネルギーが大きいのは可視光 太陽がだす電磁波①
 065 フレアから太陽電波バーストが発生する 太陽がだす電磁波②
 066 宇宙からは電波、赤外線、光、紫外線、X線、ガンマ線まで飛来する
 067 宇宙からの電磁波は大気でさえぎられる電波の窓と光の窓がある
 068 宇宙からの電波を観測する電波望遠鏡
 069 天体からの電波を使って地球を測る 地球表面のプレートの動きを観測する
 070 雷放電によって周波数の低い電波が発生する
 071 通信や放送のじゃまをする電波雑音
 072 電磁波が人体に与える影響には熱作用と刺激作用がある
 073 携帯電話の電波が心臓ペースメーカーに悪影響を与える
 COLUMN 電波天文学の始まり

第5章 アンテナの基本
 074 アンテナの原理 電波を放射し、電波を取り込む
 075 もっとも基本的な半波長ダイポールアンテナ
 076 モノポールアンテナ 1本のアンテナを地面に垂直に立てる
 077 アンテナの指向性 一方向に強い電波を放射する
 078 テレビの受信アンテナ 指向性が強い八木・宇田アンテナ
 079 パラボラアンテナ 原理は反射望遠鏡と同じ
 080 衛星放送の受信アンテナ オフセットパラボラと平面型アンテナ
 081 携帯電話の基地局のアンテナ① セクターセルに電波を放射する
 082 携帯電話の基地局のアンテナ② 多数の半波長ダイポールアンテナを使う
 083 携帯電話のアンテナ 2本のアンテナでフェージングを防ぐ
 084 iPhone 4のアンテナ 筐体側面の金属をアンテナに使う
 COLUMN 八木・宇田アンテナという名のテレビアンテナ

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