第3回 OGN用の地上アンテナはどれがいい？

良い地上アンテナの4条件

• ① オムニ（無指向性）であること。屋根など高い場所に1本立てて、全方位を広くカバーしたいためです。
• ② 水平より「上」もカバーできること。上空の機体を拾いますので、地平線方向だけでなく打ち上げ角に余裕がほしいところです。
• ③ 中心周波数 922.4MHz にきちんと同調していること。日本仕様FLARMはここを使います。SWRがこの周波数で落ちている必要があります。
• ④ 真上（直上）は、実はそれほど気にしなくて構いません。オムニアンテナは構造上「真上が見えません」。しかし真上の機体は高度の分しか離れておらず、見通しも良いため、不感帯（コーン・オブ・サイレンス）があっても実用上は問題になりにくいのです。

カバレージのイメージ

候補アンテナ

条件を踏まえて、現実的な候補を3つ挙げてみます。

候補 1 ・ お試し向き

OGN用SDRに付属する標準アンテナ

RTL-SDRなどに付いてくる小型ホイップです。とりあえずの試験には十分使えます。ただし周波数に合ったエレメント長が重要で、付属のままでは長すぎ／短すぎのことが多いです。922.4MHzに合わせて切る（あるいは伸ばす）必要があります。長さの計算は次章で扱います。

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候補 2 ・ 安価な汎用品

LoRa用アンテナ（920MHz帯）

920MHz帯のIoT／LoRa向けアンテナも流用できます。安価で入手しやすく、利得の高いタイプもあります。ただし同調周波数や利得の素性が製品ごとにまちまちですので、できればSWRを確認したいところです。

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標準アンテナの「正しい長さ」を計算する

候補1の標準ホイップを使うのであれば、エレメント長を922.4MHzに合わせるのが先決です。1/4λモノポールの長さは、次のように求められます。

プリアンプは必要？ ― 慎重に

感度向上の定番として、プリアンプ（LNA）がよく挙げられます。確かに低雑音のLNAをアンテナ直下に置けば、理屈の上では効きます。ただしプリアンプは欲しい信号だけでなく、ノイズも一緒に持ち上げてしまいます。とくに920MHz帯はLoRaやIoT機器でにぎやかな混雑バンドですので、広帯域の素のLNAでは、近くの強い電波でかえって受信機を飽和させ、感度がかえって落ちることすらあります。

結論としては、まずは良いアンテナ・高い設置・短く良質な同軸で素直に組むのが先です。プリアンプは、それでも足りないときの「次の一手」と考えたいところです。導入するのであれば、帯域外を削るSAWフィルタ内蔵タイプを、アンテナ直下に置きます。やみくもに足すものではありません。

⚡ サージプロテクタを忘れずに（最重要）

プリアンプ以上に、声を大にして申し上げたいのがこれです。感度の良いアンテナを高い場所に上げるということは、それだけ雷を呼び込みやすくなるということでもあります。屋根の上に立てた立派なアンテナは、誘導雷の一撃でSDRもRaspberry Piも一発で壊してしまいます。実際、これで機材を飛ばしてしまった話は珍しくありません。

みんなで実験しよう

FLARMの地上受信は、これから各地の滑空場で皆さんが試していく段階です。地形も設置環境も場所ごとに違いますので、「うちはこのアンテナで遠くまで届いた」「この設置で安定した」という生の知見がいちばん価値があります。

「このアンテナ、感度がいいよ」というものを見つけられたら、ぜひ著者までお知らせください。集まった情報は、また次のコラムで共有していきたいと思います。空の安全は、こうして少しずつ、皆で積み上げていくものだと思っています。