430MHz垂直偏波アンテナは、地表から高ければ良いとは限らない?

SurferZ

これまで、自作してきたアンテナを例に地表からの高さで、利得が、どんどん増加するものか、MMANAのシミュレーションを表にしてみました。地表から高いほど利得が高く遠距離通信に有利かと思っていましたが、430MHzの垂直偏波の場合、高いほど障害物を避けられますが自分の設置環境の場合、やみくもに15m以上にしない方が、良いと言う事に気づきました。

以下の表は、あくまで、MMANAのシミュレーションですので、あしからず。

430MHz利得比較

原因としては、地表反射の影響(マルチパス干渉)がありそうです。
アンテナの地上高が変化すると、地表からの反射波と直接波の位相差が変化します。15m以上の高さでは、反射波の位相が直接波と逆位相になる条件が強まり、干渉により利得が低下する可能性がありそうです。これは特に垂直偏波の場合、地面の反射特性(土壌、コンクリート、水面など)や周囲環境に依存しそうです。
また、自由空間損失と放射パターンの変化が考えられます。
例えば八木アンテナの放射パターンは地上高に依存し、地面から高くなるほど地面との相互作用が減少し、放射パターンが変形することが考えられ特に垂直偏波では、地面との距離が大きい場合、放射パターンのメインローブが上方にシフトし、水平方向の利得が低下する可能性がありそうです。

表に記載の()数値のように打ち上げ角度が、大きく変わると水平方向の利得は、変化すると言う事は、理解できそうです。