質問: 受信感度と「受信電力」「電界強度」の関係 物理学は素人でよくわからないのですが、電波の受信感度が「受信電力」と「電界強度」のどちらと関係しているのかを教えてもらえませんか。「受信電力」は距離の2乗に反比例し、「電界強度」は距離そのものに反比例するそうですが、受信感度はどちらと関係しているのでしょうか。つまり、受信感度は距離の2乗に反比例するのか、距離そのものに反比例するのか、どちらでしょうか。
回答: 受信感度と受信電力、電界強度は相互に関連がありますが、単純な比例関係のような関係が有るわけではありません。 電界強度の単位は v/m 、受信電力は w(ワット)です。 w(ワット)がv(ボルト)の2乗に比例するのは他の回答者が指摘するとおりです。 電界強度の単位が v/m から分かるように、電界強度の2乗が受信電力になるわけではありません。 電界強度にm(メートル)を掛けてvに変換する必要が有ります。 このmがどこから来るかというと、それは受信アンテナの実効長です。 電界強度とアンテナの実効長が分かれば受信電圧が分かりますが、これだけでは電力を求めるには足りません。 アンテナのインピーダンスがわかる必要が有ります。 電界強度が同じであってもアンテナが異なれば受信電力が違ってきます。 こちらを参考に http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/h12/html/h1208a19_.html 受信感度の単位としてはdbm、uv が良く使われます。 dbmは1mw(ミリワット)を0dbとする電力の単位です。 w と v が同じものの単位として使用されているのは変な感じがするでしょうが、uvでは受信機の入力インピーダンスを電力計算の基準としているので電力に換算できます。 受信電力が受信感度の単位として使われますが、それは実効的な通信が可能となる最小の電力としてあらわされます。 受信感度が低下する(必要な電力が大きくなる)原因はノイズです。 ノイズは、アンテナ、アンテナケーブル、受信機の回路、から発生します。 これら以外に外部からのノイズがあります。 信号の電力がノイズの電力より少ないのであれば有効な通信は行えません。 信号の電力がどれだけノイズより大きければ通信が可能なのかは変調/復調の方式によって異なります。 こちらを参考に http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/h18/html/h1808b03_.html