5分で作成可能!WiMAXの自作パラボラアンテナの作り方と注意点について

WiMAXがつながらない
使っていてよく切れる

WiMAXを使っていて、こんな経験をしている方もいるのではないでしょうか。せっかく契約したのに十分な電波強度が得られず、使い勝手が悪いのは困りますよね。

実は、電波観測などで用いられるパラボラアンテナを自分で作ることで、この問題が解決されることが多いのです。どこにでもあるような材料を使って5分程度で簡単にできるパラボラアンテナ。

この記事では、パラボラアンテナのメリットや作り方を紹介します。

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パラボラアンテナとは?

「パラボラアンテナって何?」とおっしゃる方も中にはいらっしゃるかもしれませんね。ここでは、まずパラボラアンテナがどういうものなのか簡単に説明しておきたいと思います。

皆さんもご覧になったことがあると思いますが、電波受信用や宇宙探査用などのお椀型のアンテナ。これがパラボラアンテナです。このパラボラアンテナには電波をお椀型の反射器で受け止めて反射させて集約し、それを受信機で受け取るもので、人工衛星などからの微弱な電波も増幅して確実に受信することが出来るというメリットがあります。

こういったことから衛星通信や衛星放送、電波天文といった分野で利用されています。

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パラボラアンテナのメリット

パラボラアンテナがどういうものか分かったところで、使うためにはそのメリットも知っておきたいですよね。次にパラボラアンテナがどういう場合に役に立つか、使うことでどういうメリットがあるのかということを見ていきましょう。

パラボラアンテナの持つメリットとして挙げられるのは以下のようなものです。

  • 微弱な電波の増幅効率が良い。
  • 指向性が強いため、電波漏洩が少なく収集効率が高い。
  • 反射器は帯域の特性を持たないため、広帯域で利用できる。

これらを簡単に説明していくと次のようになります。

まず、大きなお椀型の反射器で広い範囲の電波を受け止めて中央の受信器に集約させるので、微弱な電波であっても増幅されて強い信号として受信することが出来ます。

また、受け止めた電波を特定の角度を持つ反射器を使って反射させるので、決まった方向を向いた指向性の強い電波になります。そのため、反射器を使って受け止めた電波のほぼすべてを受信することが出来ることになり、ロスが非常に少なく収集効率が高くなります。

最後に、反射器自体は特定の帯域でしか使えないというものではないため、広帯域で利用できるメリットがあります。

こう説明すると良いことばかりのように思えますが、パラボラアンテナにデメリットはないのでしょうか。実は、パラボラアンテナにもデメリットはあります。

パラボラアンテナのデメリットは「天候の影響を受けやすい」ことです。大雨が降った場合などでは電波がうまく受信できない、いわゆる「降雨減衰」とよばれる現象が起こりやすくなります。これが発生するとブロックノイズなどの状態になります。

パラボラアンテナの作り方

パラボラアンテナは先に説明した通り、衛星放送の電波を受信したり、天体観測に使われたりする大掛かりなものです。しかし、構造的には電波を受け止めて向きを変える反射器と、反射器から向けられた電波を受信する受信機から構成される単純なものです。

このパラボラアンテナの最大のメリットである「微弱な電波の増幅」という点は、実は家庭で簡単にパラボラアンテナを作ることで私たちも活用できるのです。「WiMAXの電波が弱い」「よく切れる」などといった問題があっても、電波の増幅が出来るのであれば解決できる可能性が高いですよね。

しかし、パラボラアンテナは実際にどうやって作るのでしょうか。

ここでは、パラボラアンテナを作るときに必要な材料(だいたいどこの家庭にもあると思いますし、なくてもスーパーや100円ショップなどで買えます)と、作り方を紹介します。

材料

・金属製のボウル(21cm)
・両面テープ付きフック
・まな板置き(金属製)

*両面テープ付きフックとまな板置きはボウルの角度を固定して立てるために使います。

手順

  1. まな板置きの角度をまげてボウルを置く
  2. フックを使って角度を固定する
  3. WiMAXルーターを専用のクレードルに固定してボウル内に設置する
  4. 設置場所やパラボラの向きを電波状況に合わせて調整する

では、手順を実際に見ていきましょう。

まず、ボウルをまな板置きやフックを使って固定します。次に、まな板置きの角度を固定してからWiMAXルーターをボウル内に設置します。

ここで、大切なことはアンテナを設置する場所。パラボラの向きによって受信強度が大きく異なってくるので、設置場所や向きを調整しながらアンテナを作る必要があるのです。

これでパラボラアンテナは出来上がりです。意外と簡単ですよね。

しかし、パラボラアンテナを設置することでの電波状況の改善効果はものすごいものがあります。もちろん場所などの条件にもよると思いますが、インターネット上の報告では、速度が2~4.4倍に改善されたといったものもあります。これだけの材料と労力でこんなに改善効果が得られるのであればぜひ試してみる価値はあると思います。

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パラボラアンテナ作成時の注意点

さて、前の章では安価で簡単に作れるパラボラアンテナがWiMAXの電波状況の改善に大きく貢献することを説明しました。どこにでもある安価な材料を使って、たったの5分程度でできるパラボラアンテナは非常にコストパフォーマンスの高い受信改善策です。

しかし、パラボラアンテナの作成時には注意すべきことがあります。それは、先ほども説明しましたが「設置場所やパラボラの向きをしっかりと調整すること」です。

この「設置場所や向きを調整すること」が重要である理由は、以下の2点です。

  • WiMAXの電波をパラボラで確実に捉えることが必要
  • パラボラで反射した電波を受信機(WiMAXルーター)で確実に捉えることが必要

まず、パラボラで電波を捉えるには飛んでくる電波に対して直角に捉えるのがもっとも効率が良くなります。ここで、電波と同じ向きであるとか、お椀が逆向けになると電波を捉えられえなくなります。したがって、もっとも効率の良い直角に電波を捉えられる向きを探す必要が出てきます。

また、同じくらい重要なことは、パラボラで受け止めた電波を確実に受信機(WiMAXルーター)に集約させることです。

皆さんは子供のころ虫眼鏡で太陽の光を集めて紙を焦がしてみる実験をしたことがありますか?光が虫眼鏡によって紙の上の一点に集約されたときに、紙が燃えるほどの高温になります。パラボラで反射させた電波もそれと同じでうまく受信機上で集約させることが必要になります。これによって、微弱な電波でも強い電波として増幅して受信することが可能になるのです。

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なぜパラボラアンテナで通信速度が早くなるの?

「なぜパラボラアンテナを使えば通信速度が速くなるのか」。それは、「微弱な電波を集約・増幅して強い電波にしているから」ということに尽きます。

先ほども少し例にあげましたが、虫眼鏡のレンズで太陽光を集約して紙を燃やす実験、これは光の進む方向を変化させて一転に集めることでエネルギーを集約しています。その結果、集約したエネルギーによって高温状態が作られて紙が燃えます。

パラボラアンテナで通信速度が速くなる理由もそれと同じです。微弱な電波であっても大きなパラボラアンテナ(先ほどの例で言う虫眼鏡)で方向を変えて、受信機(先ほどの例で言う紙)のところで一点に集約します。これによってもともとは微弱で電波であったのが増幅されて強い電波となるのです。強い電波であれば、当たり前のことですが弱い電波と比較して多くの情報が載せられます。多くの情報が載せられるということは結果的に同じ情報量であれば短い時間で通信が終えられます。そのため、通信が速くなったという結果が得られます。

こういった理由から、パラボラアンテナを使うと微弱な電波であっても増幅し強い電波として扱うことができるようになるため、通信速度が速くなるのです。

まとめ

WiMAXを使っていて「速度が遅い」「つながらない」「切れる」といった不安定な電波状態についての問題を抱えている方もいらっしゃると思います。こんな状態ではせっかく高速なWiMAXを契約した意味がありませんよね。

本記事ではこういった不安定な電波状況を改善するために安価で簡単に作成でき、劇的な効果をもたらすパラボラアンテナの自作について紹介しました。

パラボラアンテナは自宅にある金属製のボウルやまな板置きなどといった材料(なくても100円ショップには置いています)を使って簡単に作れます。また、作業時間もせいぜい5分程度。作成時には電波をしっかりとらえるためにパラボラの向きや設置場所を調整することが重要であることも説明しました。

設置場所などによっても多少の違いはあると思いますが、インターネット上の調査ではおおむね通信速度が2倍くらいになっているケースが多いようです。もし、ご自宅や主にWiMAXルーターを利用する場所の電波状況が悪いというのであれば、こういった方法を試してみるのも一つの手だと思います。投資額に対する効果は抜群です。速度の問題で困っている方はぜひ試してみてください。

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