携帯電話の電波について語ってみる

　先日のブログで書いた携帯電話の都市伝説の携帯電話の電波について、いろいろ考えたので書いてみます。（今回は図を用意してみたので、よかったら見てみて下さい。また、よくわからなかった場合は今回の内容は無視しちゃって下さい。）

　携帯電話の電波は基地局から送受信されています。マクスウェルの方程式より電流と磁界、磁界と電界は垂直の関係になっています。
　基地局アンテナは地面に垂直に立っているため、電波は地面に水平に飛んでいるわけです。（図参照）
　そして、携帯電話のアンテナに到達すると電波が電流に変わり、いろいろ変換して音や文字情報になるのです。つまり、こんな感じでしょうか。（矢印"→"で90°回転してると考えて下さい。）

【基地局のアンテナ】電流→磁界→電界→磁界→…
…→磁界→電界→磁界→電流【携帯電話のアンテナ】

　長くなりましたが、やはり携帯電話（正確には"アンテナ"ですが…）は地面に垂直にした方がいいことを示してみました。（わかりにくくてスミマセン）

※【参考…電磁気】
マクスウェルの方程式より
　ファラデー・マクスウェルの法則　∇×E = －∂B/∂t
　アンペール・マクスウェルの法則　∇×H = J +∂D/∂t
構成関係式より
　B = μH
　D = εE
よって
　∇×E = －μ ∂H/∂t　 　（磁界が発生すると、そのまわりに電界が発生）
　∇×H = ε ∂E/∂t　　　　（電界が発生すると、そのまわりに磁界が発生）
　∇×H = J　　　　　　　　　　（電流が流れると、そのまわりに磁界が発生）

∇( = rot：rotation)は回転(90°)を表すので、電流と電界、磁界と電界は垂直の関係であることがわかる。

（∇ = (∂/∂x + ∂/∂y + ∂/∂z) = rot = divで回転・発散、Bは磁束密度、Hは磁界（磁界の強さ）、Dは電束密度、Eは電界、μは透磁率（係数）、εは誘電率（係数）、×は外積、太字はベクトルを表す）
　　参考資料：マクスウェルの方程式
　　参考資料：１，マクスウェルの方程式
（注：構成関係式を構成方程式という人もいます。本当は構成関係式らしいのですが…）
※この内容の半分以上は、大学の電磁気担当や本、ページの受け売りです。説明しろと言われても…私には無理です！


　また、アンテナの長さについて考えてみると、速度：ｖ、周波数：ｆ、波長：λとして
ｖ＝ｆλ
であり、電波は光速と同じ速さで周波数は２[GHz](FOMAやvodofone 3Gの周波数帯域)とすると、
299,792,458[m/sec]＝2,000,000,000[Hz]×λ[m]→λ≒0.149896[m]≒15[cm]
これが携帯電話のアンテナの長さになっているのでしょうか？
（movaなどで使われている800[MHz]の場合はλ≒37.5[cm]ですので、波長の半分18.75[cm]をアンテナに採用しているのでしょうか）