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先日PHSが災害に強いという話を書いたところ、「ページャ（ポケベル）も非常に強いという話を聞くけど、どういう理屈?」というご質問をいただきました。久々のページャネタ。

災害への対応、ということを考えた場合、それには二つの側面があると思います。一つは、通話・通信が急増してネットワークが混雑してしまうことへの対応、もう一つは、災害により装置が破損・故障してしまうことへの対応、です。

PHSに関しては、前者、混雑への対応について非常に優れた特性がある、という話を書きましたが、一方、災害による直接被害には弱いということを書きました。それでは、ページャはどうなのでしょうか。

先に、PHSが苦手とする直接被害への耐性を考えてみます。

ページャは、比較的低い周波数、非常に高い基地局鉄塔と送信電力、という組み合わせで、一つの送信アンテナから広大なエリアをカバーすることが特徴です。つまり、携帯電話やPHSに比べると、送信局（基地局）の数が非常に少ない。複雑な地形のないところなら、送信局ひとつだけで一つの県をカバーできてしまうくらいです。もちろん、低い周波数であるため屋内にもよく浸透し、屋内対策のために低所アンテナを併用しなければならないような都合もほとんど発生することがありません。

つまり、災害から守らなければならない拠点が非常に少なくて済むということです。となれば、一局へ投じることのできるコストも大きくでき、その送信局を堅牢に作ることができます。というか、比較的にかなり巨大な構造物なので、普通に耐震基準を満たすように作ってしまえば少々の災害ではびくともしません。

また加えて、一番被害を受けやすいバックホール（有線区間）伝送路が少なくて済みます。少なくて済むというのは、制御局から送信局までの伝送路の数自体もそうですが、ページャの低い伝送レートのために、伝送路の帯域幅も小さくできるということです。感覚論で申し訳ないですが、たとえば、同じコスト（線のグレード、電力、労力、etc）であれば、伝送帯域幅が低ければ低いほど信頼性を高くできると言えます。ただでさえ数が少なくて一本の線によりコスト的に注力できるうえ、その伝送帯域幅も低ければさらに信頼性を増すことができます。※「線」と書きましたが、無線伝送路を使う場合も同様です。

もちろん、建っている場所も重要で、より高さを稼ぐために丘陵地が選ばれること …

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電波とアンテナについて、少しわかりやすいかもしれない説明の仕方を思いついちゃったので、今日はこのネタで。かえってわかりにくかったらゴメン。

さて、この図をご覧ください。

ねこが魚を捕っています。このねこは賢いけどちょっと抜けてるので、トリモチで魚を捕るようです。魚は左からふよふよとまっすぐに泳いできて、トリモチに自然にくっついたものがねこさんの取り分です。さて、このねこ、もっと魚をたくさん取りたいと思ったので、こんな風にしてみました。

トリモチを魚の来る方向に垂直に広く延ばしてそれを魚の群れの中に放り込んでおくと、今までよりもたくさんの魚が捕れるわけです。賢いですね。

まず、受信アンテナの仕組みを考えた時には、この魚とりの話が最も簡単な描写になります。泳いでくる魚は、ランダムで同じ密度。おっきなトリモチを広げて捕ればたくさん捕れる、ただそれだけです。このトリモチをアンテナで置き換えれば、「大きなアンテナほどたくさん電波を拾える」ということになります。

もちろん、ただ単にアンテナを長くしたり太くしたりではあまり意味がありませんが、その辺は省略。アンテナの「形」で決まる「実効（受信）面積」というのが、トリモチの投影面積に対応します。単純には、より多くの空間を使った大掛かりな形状であるほど実効面積は大きくなりますが、小さな構造だから実効面積も小さいというものでもありません。小さな形状でも、その見た目以上にその周囲にトリモチが広がっているようなものもあります。たとえば八木アンテナなんてのは正面から見た断面積はさほど大きくありませんが、実効面積はかなり大きく広がっています。また、ある方向に向いたトリモチ面積を広げると、それ以外の方向から飛んでくる魚を捕りにくくなるという原則もあります。上の図でいうと、もし上方向から魚が泳いでくるようになると、ほとんどトリモチにくっつかなくてすり抜けてしまいますね。

さて、今までは、「魚は左側のどこからともなく偏りなく均等に泳いでくる」というお話でした。しかし、魚が宇宙の果てから均等に泳いでくるなんてことはありませんね。どこかから湧いてきているのではないかと思われます。

そこで、先ほどの図をぐっとズームアウトしてみてみましょう。

実は、魚は、「魚の穴」からどんどん湧き出ていたみたいです。このねこは、その魚の穴から …

続きは無線にゃんで