通信距離は？

通信可能距離はどのくらいか？

　市民ラジオ（２７ＭＨｚ帯：５００ｍＷ）、特定小電力トランシーバー（４２２ＭＨｚ帯：１０ｍＷ）、デジタル小電力コミュニティ無線（１４２／１４６MHｚ帯：５００ｍＷ）を使った場合、最大でどの程度の通信距離になるのか、以下の自由空間伝送損失の式を使ってシミュレーションしてみました。

【市民ラジオの場合】

　波長：１１（ｍ）、送信電力：５００（ｍＷ）／２７（ｄＢｍ）、送受信アンテナ利得０（ｄＢ）として、距離と受信電力の関係を表にしてみると、以下のような結果になります。 

　受信機の性能や条件によって変わり、交信に必要な最小の受信電力として、－１００ｄＢｍと仮定すると、見通し距離約１０００ｋｍの範囲内で通信できそうです。ただし、地表面や電離層の反射や回折の影響や混信雑音等はまったく考慮していません。国内では、このような見通し距離の場所はないので、実際は最大３００～４００Ｋｍ程度ではないかと考えられます。

　また、上の式では距離の２乗に比例して電力が減衰すると仮定したモデルですが、実際の使用（地表面）では、ほぼ距離の３～４乗で減衰していくと言われています。 カタログ等に書かれている通信可能距離は、このモデルを使っていると考えられます。海上や山岳地帯では都市雑音（約－９０ｄＢｍ程度）が比較的に少ないので通信し易いでしょう。因みに、この周波数帯幅での自然雑音は、約－１４０ｄＢｍ程度と言われているので、お互い高い山に登り、高感度の受信機と高性能な受信アンテナを使えば安定した通信が期待できそうです。

　また、地上から約１００Ｋｍ上空にＥｓ層（Sporadic E layer）と呼ばれる電離層（イオン層）が、春から夏にかけて発生する確率が高くなります。この場合は、見通し外でもこの電離層に電波が反射して１０００Ｋｍ以上も離れた場所と通信できることがあります。このような遠距離通信が、わずか５００ｍＷで可能なことは、以上の結果から推測できそうです。

　年に数回、強力なＥｓ層が発生して反射する周波数がＶＨＦ帯にまでおよぶ時があり、近隣諸国で放送されているＴＶやＦＭ放送波が強力に入感するときがあります。 このときは、市民ラジオでも遠距離局を受信、または交信できるチャンスかもしれないので要注意です。電波伝播に影響を与える電離層の観測は、情報通信研究機構（ex.通信総合研究所）で行われており、観測データ（イオノグラム）が公開されています。

　また、電離層で反射された電波の来る方向（仰角／入射角）と、最大利用周波数（ＭＵＦ）と最適運用周波数（ＦＯＴ）を概算するためのスクリプトを書いてみましたので、もしよければお使いください。 

【特定小電力トランシーバーの場合】

　波長：７１（ｃｍ）、送信電力：１０（ｍＷ）／１０（ｄＢｍ）、送受信アンテナ利得０（ｄＢ）として、距離と受信電力の関係を表にしてみると以下のような結果になります。 

　交信に必要な最小の受信電力として、－１２０ｄＢｍと仮定すると、見通し距離、約１００Ｋｍの範囲内で通信できそうです。ただしこの場合も、地表面での伝播、回折の影響や混信雑音等はまったく考慮していません。最新の特定小電力トランシーバーの受信感度は非常に良いようで、通信距離は条件により、さらに２００Ｋｍを超えることが十分に可能です。 実際、２００Ｋｍ超の通信実績もあります。 

【デジタル小電力コミュニティ無線（ＬＣＲ）の場合】

　波長：２（ｍ）、送信電力：５００（ｍＷ）／２７（ｄＢｍ）、送受信アンテナ利得０（ｄＢ）として、距離と受信電力の関係を表にしてみると以下のような結果になります。 

　ＬＣＲの場合は、デジタル変調方式（４値ＦＭ）を採用しており、通信距離は、ＢＥＲ（ビット誤り率）が深く関わるため、受信電力だけでは判定が難しい。しかしながら、ＧＷ（地上伝搬）の場合は、市民ラジオ（５００ｍＷ）と同様、国内最大の見通し距離は、約３００～４００Ｋｍ程度なので、この距離が最大の通信距離と考えてよいかもしれない。

　また、この周波数帯では、ダクト伝搬、流星散乱通信、Ｅｓ層伝搬などの異常伝搬が期待でき、１０００Ｋｍを超えるような遠距離に伝搬する可能性が高く、とても興味深い。

【計算スクリプト】

　自由空間での受信電力の概算が簡単にできるよう計算スクリプト（リンクはこちら）を書いてみました。