遠くのラジオ放送を聴こうじゃないかという趣味だ。

地元でも受信しづらい場合にも使えるが、ノイズが入って聴きづらいのはどうにもできない。ノイズの発生源を何とかしてくれ。
手段には二通りあって、高性能受信機を使う方法と、外部アンテナを作っちゃおうっていう２つ。
さて、まずは基本的な知識を頭に入れてくれ。

ちなみに、乾電池と豆電球と厚紙とクリップと銀紙で懐中電灯を作れない人は小学校の図工からやり直しだ。



＜障害物競走ではAMの勝ち＞

ＦＭラジオは障害物に弱い。ビルの陰や山間の谷間などで突然、受信状態が悪くなる。

ＡＭラジオは障害物に強い。強弱の変化が少ない。




＜送信設備の規模＞

ＦＭ局は送信設備が非常にコンパクトである。
　スタジオがビルの一室で、送信所はそのビルの屋上って事もできる。

ＡＭ局の場合は巨大なアンテナが必要だ。
　スタジオはコンパクトにできるけど、送信所の鉄塔が巨大なのだ。
　それが倒れちゃマズイので、四方にアンカーを打って支えている。




夜に遠くのAM局が聴こえるのはこういうことだ。



理由
　電離層の影響で電波の飛びが変わるのだ。

特徴
　電離層のＥ層は電波を反射し、Ｄ層は電波を吸収しやすいらしい。反射したとしても手前に落ちる。飛距離は望めないのだ。

昼と夜
　昼は低いＤ層が邪魔をするけど、夜はＤ層が消え、より高高度にあるＥ層で反射し、より遠くに電波が飛ぶらしい・・・程度でＯＫ。
　難しい話は書いたけど長文になりすぎてバッサリ消しました。詳しくはここ

夜になると韓国、中国とかロシアなんかの放送がガンガン入るよね。
AMを良く聴くリスナーならみんな知っている。
この特徴を利用して、夜は遠くのAM局を受信している人も結構いるんじゃないかな？




AMラジオを聴くときは本体正面または背面を放送局の方向に向きを変えること。

ラジオにはアンテナが付いているが、あれはFM用のアンテナである。
カードサイズのラジオはFMがイヤホンのコード。AMはやはり極細バーアンテナを内蔵している。
だから、ＡＭの聴こえが悪いからとアンテナを伸ばしたり、アンテナの向きを変えたって駄目。

ラジオを自分に向けて正面に置いたとき、ラジオの中に入っているバーアンテナは、水平に内蔵されている。
そのバーアンテナに対して放送局へ垂直方向に向きを変えてやるのだ。

ラジオの内部は実際にはこのようになっている。

このポケットラジオの場合は最上部にバーアンテナが水平に内蔵されている。
左上の白っぽい四角の部品はバリコンである。

このバーアンテナは、長いものほど受信能力が向上する。
国内最長のバーアンテナを持つ Sonｙ ICF-EX5 で、18cm。
防災ラジオ Panasonic の RF-U99 （生産終了）で14cm。
野外用ラジオ Sony ICR-S71 で12cmだ。

一般的なポケットラジオの場合は５～６cmくらいで、ホームラジオだと10cm以下が普通。
一般的なラジオの用途としてはそのくらいの長さが普通で、遠距離受信用には設計されていない。

ただ、一般的なラジオでもループアンテナや、ロングワイヤーアンテナなどの外部アンテナを作ってラジオへ電波を受け渡してさえやれば遠距離受信はできる。
ロングワーヤーアンテナは、場所を必要とするので、自室やマンション・アパート暮らしには向かない。
ベランダいっぱいに張るという方法もあるが、周囲のノイズをモロに拾って無い方がマシということも・・・

ループアンテナなら窓際や、木造モルタルの家であれば室内で使えるし、向きを変えることで最適な受信を得られる。
ループアンテナは指向性が強く、ループアンテナの向きを変えることで混信をある程度回避できます。
（内蔵バーアンテナよりは指向性が強いです）




ラジオは電波を受信して放送を音声として聴く装置だ。
このラジオの受信に邪魔になるのが身の回りにある電磁波だ。

部屋の中を見て、どれがノイズの発生源になっているか分かる？

• 携帯電話の充電
• 各種ACアダプター
• TVゲーム機
• パソコン
• ＴＶ
• ビデオデッキなど
• 蛍光灯（蛍光管）
• モーター（冷蔵庫のコンプレッサー／石油ファンヒーター／ドライヤー／洗濯機／換気扇／扇風機など）

家の外にあるノイズの発生源とは何？

• 変圧器（電柱のトランス／変電所／発電所／鉄道の変電施設）
• 高圧電線（高圧鉄塔）
• ネオンサイン（蛍光灯と同じで電子を飛ばして光ってるからね）
• 違法無線（近くを通るとTVにまでノイズが入る。違法に出力上げてるトラックとかダンプってスゲーむかつく！）
• かなり近くに送信施設がある（近すぎると近接する周波数が潰れたり、電波が強すぎて他に影響がある）

とまぁ、色々あるようで。
どれもこれも変圧器や安定化電源やら電子銃やら放電装置、駆動装置など電磁波を出しやすいものだ。

こういった電磁波に囲まれて生活しているんで、昔ほどラジオの受信環境は良くない。
まぁ、それでも極力、他への影響が出ないような配慮はされているけど、身近なところでのノイズ源っていうのはアルミホイルで包むとかアースを取るなどで何とかできる部分と、どうにもならない部分があるから個別に対策を取っていくしかない。





ループアンテナのループは「ループする」の「ループ」で、グルグル巻きのアンテナ。
ループアンテナはバーアンテナに比べて巻き線の直径が桁違いに大きい。
この巻き線直径が大きいほど電波を効率よく捕まえられるのだ。（限度はあるけと）



コイルは電磁波（電波）を受けると電気が流れる。
逆にコイルへ電気（電気信号）を流せばコイルは電磁波を発生する。
コイルに磁石を抜き挿しすると電気が発生するし、コイルの端っこに鉄芯を置いて電機を通すと鉄芯はコイルの中に引っ張られる。

電気を流すとモーターは回る。
モーターを回すと発電機になる。

流れに変化のある電流（電気信号）や交流電流を、重ねた２つのコイルAとBの内、Aに流すとBにも電流が流れる。
一定の電圧の電流をAに流すだけでは流した瞬間しかBには変化が現れない。
これはトランスという交流電気の変圧器に使われている仕組みで、ＡとBのコイルの巻き数を変えることで、Aから入った電圧とBから出てくる電圧は違う。
電柱の上についている灰色の鉄のバケツは送電線を通ってきた高圧の電流を家庭用の１００Vまで変圧するトランスだ。

ラジオの場合、大気という空中線を通って皆の周りに飛んでいる微弱な電気信号だ。
これをバーアンテナやループアンテナなどのコイルで信号を拾って放送を受信しているのだ。

電波は信号であり、音声情報の乗った電気信号である。
これを効率よく捕まえて増幅してやれば、ラジオはもっとハッキリと聞き取れるようになるのである。
バーアンテナでは微弱で捕らえきれない電波を、直径の大きなコイル（ループアンテナ）で大量に捕まえるのが今回の目的。



さて、今度はチューニングだ。
特定の周波数を捕らえるには２つの方法がある。

ひとつは、その周波数にピッタリ合うようにコイル（バーアンテナ）を作ることだ。
しかし、ラジオ１つで１つの放送局を聴くというのは非常に無駄だ。
そこで効きたい周波数を変化できるようにすれば、１つのラジオでたくさんのラジオ放送を聴ける事が望ましい。
チューナーに当たるのが可変容量蓄電器「バリアブルコンデンサ（通称：バリコン）」の登場である。

バリコンのバリはバリアブル（可変）。コンはコンデンサ（蓄電器）の意味。
音量を変えるツマミは可変抵抗器と言って、電気抵抗を変化させる役割を持つ。
機能としては一時的に電気を蓄える機能がある部品。ただ、一時的といっても本当に小さな電気をとても短い間しか保持できない。

また、２枚の金属板は絶縁体を挟んでいて変化の無い一定の強さの直流は通さない。
しかし、コンデンサは交流や変化する電気信号を通すという性質もある。
単位はＦ（ファラド）、バリコンではpF（ピコ・ファラド）で、コンデンサでは、pFとμF（マイクロ・ファラド）、電解コンデンサではμFである。

このバリコンは、コイルが受けた電波（つまり電流／電気信号）を受けては放出するを繰り返す。
２極の金属板は重なる面積を変化させること（つまり可変）ができ、一時的に溜められる電気の容量を変化させることができる。
容量が大きいとそれだけ溜められる容量は大きくなり、容量が小さいと僅かしか溜められない。
この性質を利用してコイルとコンデンサのループで起きる電流（つまり電気信号）の周期（周波数）を変化させる。

当該の周波数をきっちり測ってループ（コイル）を作り、そのコイルに合うバリコンをつければ、カバーできる周波数を変えられる。
国内では531KHzから1602KHｚまでをカバーすれば良い。　まぁ、カバーする周波数には多少の余裕はある。522～1700KHｚ前後くらいかな。

放送されている電波を捕らえる（目的の周波数に同調する）と、コイルとコンデンサは共振する。
電波を受けては放出を繰り返すこの回路の周りには電気の流れが発生し磁場も発生する。
この磁場は電波であり、ここでの目的。ループアンテナによる電波の増幅とも言える。




①電磁波（電波）を受けたコイルL1に電気が発生→②コンデンサに蓄積→③コンデンサが電気を戻す→④コイルに流れた電気が電磁波を発生→①へ戻る




を永延に繰り返す（ループする）という仕組みだ。
電気が流れるのはその周波数にヒットしたときに受ける電波。つまり、放送局が空中に発している特定の周波数の電波のことだ。

L1でこの一連のプロセスをループしている間、コイルL1は電波を受けつづけている以上、受信と磁場の発生を繰り返している。

L1にはバリコンの容量に応じて特定の周波数の電磁波（つまり受けているのが電波なので電磁波は電波でもある）を周囲に発生。
L2というコイルは、その磁場を受けてL2内に電気が発生する。

この電気は上記①～④の共振で起きた増幅された電波。それをL2側の電線でラジオに受け渡す。

トランスの原理と同じだ。２つのコイル間で電気信号（変化する電気の流れ）の受け渡しが起こっている。

だからＬ１とＬ２。ピックアップと結合コイルは直接的な接触をしてはいないが、磁場によってコイル間で電気信号の受け渡しが行なわれている。
これがループアンテナの概要である。

ちょっとここで復習しよう。
電波は空中を飛んでる内は電波だ。でも、電線の中を通っている時は電気信号だからね。
電気信号ということは、信号だから、電流に起伏のある電気だ。これは音声信号の元となる周期（周波数）の短い電気だ。
電気という観点からみれば、直流より交流に近いもので、トランスによる昇圧・減圧もできるし、コンデンサも通過できる。
コイルによって受けた信号は、コイルによってまた電磁波（電波）として発散できるということも頭に入れておくこと。
その発散した電磁波（電波）は近接するコイルによって、また拾うことができる。



もし、ラジオを作るのであれば、L1とバリコンの両端にイヤホンをつけ、イヤホンとループを繋ぐ配線の間にダイオード（検波器）をつければそれでラジオになる。
ループアンテナ自体は、ラジオの中に入っているバーアンテナとバリコンを巨大化して受信性能をアップした回路と思っても良い。



どちらもコイル状のグルグル巻きの終端はバリコンへ接続されている。
だから、ループアンテナに検波器のダイオードとレシーバーを繋げばラジオはガンガン鳴るのだ。

たかだか直径１cm、長さ５cmくらいの内蔵バーアンテナに比べて、ループアンテナのコイル自体が馬鹿みたいに大きいんだから当然である。
この大きな同調回路（共振回路）で受け取った強力な電波を、Ｌ２で拾って、AMラジオのバーアンテナに結合コイルで受け渡しているに過ぎない。

構造自体はコイルとバリコンと銅線の輪っかが２個と結合ループの１個で合計３個。
非常に単純である。電池すら使用していない。回路というにもあまりにシンプルな構造だ。

だが、この非常にシンプルな構造の機器はそのシンプルさからは想像もできないくらい凄い結果を得ることができる。

このループアンテナの設計で一番気をつけないとならないのは、コイルの直径とバリコンの最大容量で共振できる周波数の上限下限が変化する。
このコイル直径・巻き数（長さ）・コイルに使用する電線の太さや巻き間隔・バリンコンの容量という部分だけは結果に影響するので手抜きはできない。

そこで、ループアンテナは事前にその設計が必須となるのだ。




ループアンテナには構造的タイプと、回路的タイプが各２種類ある。

＜回路＞
　①Ｌ１で拾った電波をバリコンで特定の周波数に同調してラジオに受け渡す
　②Ｌ１だけで構成され、とりあえず拾った電波を、そのまんまラジオに受け渡す

＜形状＞
　Ａ：１周の長さが同じ巻き方のＬ１
　Ｂ：蜘蛛の巣のように平面的で渦巻状に巻くＬ１

だから　①A　②Ａ　①B　②B　の４タイプとなる。


結合カップラは、ラジオのバーアンテナに磁界結合する部品。結合ループでも良い。
ＡＭＰはアンプのこと。別に無くても良いが、OFFか、ONできるようにしておいても良い。



通常巻きのほうは同心円というか、巻き直径が同じループ。並行巻きというらしい。
スパイダーは蜘蛛の巣のように中心から外側に向かって巻いていく（外から中心に巻いても良い）
計算は通常の巻き方のほうが単純。スパイダーだと中心に行くほど１周の長さが減るので面倒。



訪問者の方から市販ラジオのバリコンの再利用方法について質問がありましたので情報を追加する。

ポリバリコンには以下のタイプがある。

左のバリコンは良く見る市販のバリコンですが、だいたい160ｐFくらい。
　バリコンの容量が小さすぎるとあまり効果が期待できませんが、作れないこともない。

真ん中のバリコンは標準タイプの260ｐFのバリコン。
　両端の②同士を結線して、から①と②から配線を取る。

右のバリコンは市販のポケットラジオに使われているタイプ。
　330～350ｐF程度のポリバリコンと思われ。
　市販のラジオからバリコンを取る場合は容量が大きいかも知れないということを注意。

また、これら①や②の極性はあまり気にしなくて良い。
　端子同士の結線だけ間違えないようにする。
　両端同士と真ん中同士と覚えれば問題ない。


ラジオからポリバリコンを外すには以下の道具が必要。

・半田ごて（基本中の基本です。電子工作にはかならず使う）
　※安くてもいいよ。使ったらコンセント抜いてね。火事になるから。
・半田吸取り器（慣れない人には便利。半田吸取り線でもOK）
　※暖めた半田を息で吹き飛ばす方法もあるが、必ず目を保護しなさい。
・ラジオペンチ（部品を挟んだり、結線した線を押し潰したり余分な結線を切断する）
・組ドライバー（298円くらいのホムセンターで売ってるやつ）
　※１００円ショップのはすぐに壊れるぞ。

うちのサイトに来る質問で多いのがバリコンが手に入らないってことです。
安いポケットラジオなんかは上記の330pFくらいのやつが使われているので、容量不明のバリコンはあとで対応できるようにタップを取っておけばいい。
そうすれば大抵の周波数をカバーできますんで。

タップって何？
タップとは、このようにコイルの途中に端子をつけて、任意の巻き数ごとに引込み線を作ること。
図ではワニクリップを使っていますが、１００円くらいでロータリーＳＷも買えますので予算に応じてどうぞ。

ダンボール箱なんかで試作する時などは、こうしておけば長い線が無くても、手持ちのバリコン（VC）が何pFか分らない時でも曖昧に作れる。



ラジオからバリコンを流用する方法は以下のとおり。

ラジオを流用する場合は基板からポリバリコンを外すが、それができない人は基板のパターンを削ってしまう方法がある。


①バーアンテナからの配線を毟り取るか取り払う。
②基板のパターン（配線）をカッターや彫刻刀で削り取って独立させる。


これでバリコンの各端子はラジオの回路から独立した状態になる。

こんな感じにするといい。
これはあくまでも例だけど、どれも似たようなものだ。

ここで、端子を独立させるという意味が分からない人は・・・困ったな・・・(　´(Д)｀)y━~~~　ぬぅ・・・

もう、ミズホ通信のループアンテナキットUZ-K1ｓを買ってくれ。
生理的にこういうのが全くダメってことはあると思うので、一から説明してらんないっす。
こことか、こことか、こことか・・・。
ミズホのキットは巻き枠を作るだけで配線は付属の説明書が図解で載ってる。