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中波( MW ) は、主にAM ラジオ放送に使用される中周波数(MF)ラジオ帯域の一部です。このスペクトルには、 FM 放送帯域の FM 局よりも音質が劣る約 120 チャンネルがあります。日中は、受信は通常、よりローカルな局に限られますが、これは信号の状態と使用するラジオ受信機の品質に依存します。夜間の信号伝搬の改善により、はるかに遠距離の信号 (約 2,000 km または 1,200 マイルの範囲内) を受信できます。ほとんどのチャンネルで複数の送信機が世界中で同時に動作しているため、これは干渉の増加を引き起こす可能性があります。さらに、振幅変調(AM) は、さまざまな電子機器、特に電源やコンピュータからの干渉を受けやすいことがよくあります。強力な送信機はFM 放送帯域よりも広い範囲をカバーしますが、より多くのエネルギーとより長いアンテナが必要です。HDラジオなどのデジタルモードは主に米国で使用されています[ 1 ] [ 2 ]、一方、DRM30 (短波を除く) は主にインド、韓国、中国で試験送信として使用されています。[ 3 ] [ 4 ]
中波（MW）は、1920年代の黎明期から1950年代にかけて、より音質の良いFM放送が登場するまで、主要なラジオ放送帯域でした。2010年代以降、ヨーロッパの多くの国では中波送信機の運用を停止または制限しています。
この用語は歴史的なもので、20世紀初頭に無線スペクトルが波長に基づいて長波（LW）、中波、短波（SW）の無線帯域に分割されたことに由来する。
ヨーロッパ、アフリカ、アジアでは、MW帯は搬送周波数が531～1602kHzで9kHz間隔の120 チャンネルで構成されています。周波数調整により、1つのエリアで隣接するチャンネルが使用されるのを回避します。変調音声を含む割り当てられたスペクトルの総範囲は526.5～1606.5kHzです。[ 5 ]オーストラリアでは、最大1701kHzまで拡張されたバンドを使用しています。
北米と南米では、530～1700kHzの118チャンネルが10kHz間隔で使用されています[ 6 ]。1610kHzを超える周波数帯は主に低出力局でのみ使用されており、自動交通情報、天気予報、観光情報などのサービスに最適な周波数帯です。
9 kHz と 10 kHzのチャンネル ステップでは、音声スペクトルが各サイドバンドで 1 回ずつ 2 回送信されるため (つまり、9 kHz チャンネルでは搬送波周波数の±4.5 kHz、 10 kHz チャンネルでは搬送波周波数の±5 kHz) 、隣接チャンネルに干渉することなく、音声帯域幅をそれぞれ 4.5 kHz と 5 kHz に制限する必要があります。これはトークやニュースには十分ですが、高忠実度音楽には適していません。しかし、多くの放送局は最大 10 kHzの音声帯域幅を使用しています[ 7 ]。これはハイファイではありませんが、カジュアルなリスニングには十分です。英国では、2024 年までほとんどの放送局が 6.3 kHzの帯域幅を使用していました[ 8 ]。しかし、2024 年に Ofcom は許可された帯域幅を 9 kHz に拡張し、品質が著しく向上しました。AM では、音声がどのように再生されるかは、各受信機の周波数フィルターに大きく依存します。これは、復調された音声がより客観的な FM やデジタル モードと比較すると大きな欠点です。音声帯域幅の拡大は、隣接チャンネルへの干渉を引き起こす。
この帯域の波長は十分に長いため、電波は建物や丘に遮られることなく、地球の曲率に沿って地平線を超えて伝搬することができます。これを地表波と呼びます。強力な送信機からの実用的な地表波受信範囲は通常200～300マイル（320～480km ）で、地表伝導率の高い地形ではさらに遠くまで届き、海水上では最も遠くまで届きます。地表波は、中波の低周波数帯ではさらに遠くまで届きます。
中波は電離層の荷電粒子層で反射して、はるかに遠くまで地球に戻ってくることもあります。これは電離層反射波と呼ばれます。夜間、特に冬の時期や太陽活動が低い時期には、電離層の下部D層は事実上消滅します。このとき、中波電波は、信号が上部のF層で反射されるため、数百マイル、あるいは数千マイル離れた場所でも容易に受信できます。これにより、非常に長距離の放送が可能になりますが、遠く離れたローカル局に干渉することもあります。中波放送帯で使用できるチャンネル数が限られているため、同じ周波数が数百マイル離れた異なる放送局に再割り当てされます。電離層反射波の伝搬が良好な夜には、遠くの放送局の電離層反射波信号が、同じ周波数を使用しているローカル局の信号に干渉する可能性があります。北米では、北米地域放送協定（NARBA）により、特別な免許を持つ少数のAM放送局が、電離層反射波を介して広範囲のサービスエリアで夜間に使用するための特定のチャンネルが割り当てられています。これらのチャンネルはクリアチャンネルと呼ばれ、10～50kWの高出力で放送することが義務付けられている 。
当初、米国での放送は2つの波長に限定されていました。「娯楽」は360メートル（833kHz ）で放送され、放送局は 天気予報、農作物価格報告、その他の政府報告を放送する際には485メートル（619kHz）に切り替える必要がありました。[ 9 ]この取り決めには多くの実際的な問題がありました。初期の送信機は技術的に粗雑で、意図した周波数に正確に設定することは事実上不可能でした。また、（頻繁に起こったように）同じ地域で2つ（またはそれ以上）の放送局が同時に放送すると、結果として生じる干渉により、通常はどちらもはっきりと聞こえませんでした。商務省はこのようなケースに介入することはほとんどなく、放送局同士で自主的な時間共有協定を結ぶことに任せていました。3つ目の「娯楽」波長である400メートル[ 9 ]が追加されても、この混雑の解決にはほとんど役立ちませんでした。
1923年、商務省は、商業免許を申請する放送局が増えるにつれて、すべての放送局が同じ3つの波長で放送するのは現実的ではないことに気づいた。1923年5月15日、ハーバート・フーバー 商務長官は、 550kHzから 1350kHzまで （後に1500kHz、1600kHz、最終的には1700kHzまで拡張） 10kHz刻みで81の周波数を割り当てる新しいバンドプランを発表した 。各放送局には1つの周波数が割り当てられ（ただし、通常は国内の他の地域や海外の放送局と共有される）、天気予報や政府報告を娯楽とは別の周波数で放送する必要がなくなった。クラスAとBの放送局はサブバンドに分離された。[ 10 ]
米国とカナダでは、最大送信出力は50キロワットに制限されているが、ヨーロッパ では、日中は最大2メガワットの送信出力を持つ中波局が存在する。[ 11 ]
米国のAMラジオ局のほとんどは、夜間のみ発生する長距離電離層伝搬（「スキップ」と呼ばれることもある）による相互干渉を避けるため、連邦通信委員会（FCC）の規定により、夜間は放送を停止するか、出力を下げるか、指向性アンテナアレイを使用することが義務付けられています。夜間に完全に放送を停止する局は、「デイタイマー」と呼ばれることがよくあります。カナダの放送局にも同様の規制があり、カナダ産業省が管理していますが、カナダではデイタイマーはもはや存在せず、最後のデイタイマー局はFM帯域に移行した後、2013年に放送を終了しました。
多くの国が、コスト削減と中波放送の視聴者数の減少を理由に、2010年代に中波送信機の大部分を停止しました。その中には、ドイツ[ 12 ]、フランス、ロシア、ポーランド、スウェーデン、ベネルクス三国、オーストリア、スイス、スロベニア、バルカン諸国の大半が含まれます。中波送信機がまったくない、またはほとんどない国には、アイスランド、アイルランド、フィンランド、ノルウェーなどがあります。
英国、スペイン、ルーマニアには大規模な送信機ネットワークが残っている。オランダとスカンジナビアでは、一部の放送局が高出力周波数の代わりに低出力サービスを開始した。2017年5月22日、英国政府の規制機関であるOfcomは、かつてのオフショア「海賊ラジオ」局Radio Carolineに、サフォークと北エセックスに向けて648kHzで1kWの出力で放送するためのコミュニティライセンスを付与した。[ 13 ]この周波数は以前はBBCワールドサービスで使用されていた。イタリアでは、政府が高出力送信機を閉鎖したが、低出力の民間放送局は残っている。中波帯が細くなっているため、残っている多くのローカル局 や北アフリカや中東の放送局はヨーロッパ全土で受信できるようになったが、信号強度は弱く、干渉が多いことが多い。
ヨーロッパでは、各国に高出力（最大2メガワット）を使用できる周波数が割り当てられており、最大出力は国際電気通信連合（ITU）による国際協定の対象となっている。[ 14 ]
ほとんどの場合、電力制限は 2 つあります。全方向性放射の場合は低い値、特定の方向で最小値となる指向性放射の場合は高い値です。電力制限は時間帯によって変化する可能性があり、夜間は干渉が大きすぎるため、放送局が夜間に運用されない場合があります。他の国は、合意に基づき、同じ周波数で低出力の送信機のみを運用する場合があります。ヨーロッパにおける国際中波放送は、冷戦の終結と衛星放送やインターネットテレビ・ラジオの普及に伴い著しく減少しましたが、海外在住者やその他の関心のあるリスナーによる近隣諸国の放送の国境を越えた受信は依然として行われています。
20世紀後半、ヨーロッパの一部地域では中波帯の混雑が深刻な問題となり、多くの放送局（特にドイツ）がVHF FM放送を早期に採用するきっかけとなった。 ヨーロッパでは周波数に対する需要が高かったため、多くの国が単一周波数ネットワークを構築した。イギリスでは、BBCラジオ5ライブが693kHzまたは909kHzのいずれかの周波数で複数の送信機から放送している。これらの送信機は、同じ周波数を使用する遠方の送信機からの干渉を最小限に抑えるために、慎重に同期されている。
アジアと中東では、多くの高出力送信機が今も稼働している。中国、インドネシア、韓国、北朝鮮、日本、タイ、ベトナム、フィリピン、サウジアラビア、エジプト、インド、パキスタン、バングラデシュ、イランでは、依然として中波が使用されている。東南アジアの有名な中波ラジオ局の例としては、フィリピンのDZBBとDZAS、インドネシアのRadio RASILとRRIなどが挙げられる。
イスラエルはガザ戦争勃発後、中波放送に戻った。[ 15 ]しかし、数か月後に再び閉鎖された。
中国は全国各地で多数の単一周波数ネットワークを運用している。
2023年5月現在、NHKをはじめとする多くの日本の放送局は中波放送を行っており、日本全国に多数の高出力送信機が稼働している。また、地方向けには低出力の中継送信機もいくつか存在する。
マレーシアやシンガポールなど、一部の国では中波放送が中止されている。
ステレオ送信は可能であり、米国、カナダ、メキシコ、ドミニカ共和国、パラグアイ、オーストラリア、フィリピン、日本、韓国、南アフリカ、イタリア、フランスの一部の放送局で提供されているか、過去に提供されていました。ただし、AMステレオには複数の規格が存在します。C -QUAMは米国およびその他の国々の公式規格ですが、この技術を実装した受信機はもはや消費者が容易に入手できません。AMステレオ対応の中古受信機は入手可能です。「FM/AMステレオ」や「AM & FMステレオ」といった名称は誤解を招く可能性があり、通常はラジオがC-QUAM AMステレオをデコードできることを意味するものではありませんが、「FMステレオ/AMステレオ」または「AMAXステレオ」とラベル付けされたセットはAMステレオに対応しています。
2002年9月、米国連邦通信委員会（FCC ）は、信号の音質向上を目的としたiBiquity 独自のインバンド・オンチャンネル（IBOC）HDラジオ・デジタルオーディオ放送システムを承認しました。ETSIによって標準化されたデジタルラジオモンディアル（DRM）システムはステレオに対応しており、北米および米国領土以外での使用についてITUが承認したシステムです。一部のHDラジオ受信機はC-QUAM AMステレオにも対応していますが、この機能は通常メーカーによって宣伝されていません。
放送用アンテナとして最も一般的なのはマスト型アンテナで、鋼鉄製の格子状の支線で支えられたマストで構成され、マスト構造自体がアンテナとして使用されます。低出力で放送する局は、1/4波長（ 1キロワットで1キロメートルの距離で約310ミリボルト/メートル）から5/8波長（225電気度、1キロワットで1キロメートルの距離で約440ミリボルト/メートル）の高さのマストを使用できますが、高出力の局は主に半波長から5/9波長の高さのマストを使用します。高出力で5/9波長（200電気度、1キロワットで1キロメートルの距離で約410ミリボルト/メートル）よりも高いマストを使用すると垂直放射パターンが悪くなり、このような場合は195電気度（1キロワットで1キロメートルの距離で約400ミリボルト/メートル）が一般的に理想的とされています。マストアンテナは通常、直列励磁（基部駆動）方式で、給電線はマストの基部に接続されます。アンテナの基部は高い電位にあるため、接地から絶縁するためにセラミック絶縁体で支える必要があります。並列励磁方式のマストは、基部が接地電位の定在波の節にあるため接地からの絶縁が不要ですが、直列励磁が非現実的な1メガワット以上の非常に高出力の場合を除いて、使用されなくなりました。接地されたマストやタワーが必要な場合は、ケージアンテナまたはロングワイヤーアンテナが使用されます。別の方法としては、同調ユニットから一定の高さにある支線または横梁までケーブルを引いてマストやタワーに給電する方法があります。
指向性アンテナは複数のマストで構成され、マストの高さは必ずしも同じである必要はありません。また、ケージアンテナを用いて中波帯の指向性アンテナを実現することも可能です。この場合、ケージの一部に一定の位相差を与えて給電します。
中波（AM）放送の場合、1/4波長マストの高さは周波数によって153フィート（47m ）から463フィート（141m ）の間になります。このような高いマストは高価で非経済的であるため、 1/4波長より短い垂直マストで同等の信号強度を達成するために容量性トップローディング（電気的延長）を使用する他のタイプのアンテナがよく使用されます。 [ 16 ]マストを短くできるように、放射状ワイヤの「トップハット」がマスト放射器の上部に追加されることがあります。5kW未満のローカル放送局やアマチュア局では、 2本のマストの間に吊り下げられた1本以上の水平ワイヤで構成され、垂直放射ワイヤに取り付けられたTアンテナやLアンテナがよく使用されます。低出力局でよく使われるのはアンブレラアンテナで、高さが1/10波長以下のマストが1本あれば十分です。このアンテナは、地面から絶縁され、下端が地面に接触して給電される単一のマストを使用します。マストの頂上には、放射状のトップロード線（通常6本程度）が接続されており、これらは全高の約3分の1の高さまで40～45度の角度で下向きに傾斜し、そこで絶縁体で終端され、そこから外側に向かって接地アンカーに接続されています。このように、アンブレラアンテナは支線をアンテナのトップロード部分として使用しています。これらのアンテナすべてにおいて、短い放射器の小さな放射抵抗は、アンテナの頂上に取り付けられたワイヤーによって追加される静電容量によって増加します。
まれに、2本のマストまたはタワーの間に吊り下げられたダイポールアンテナが使用されることがある。このようなアンテナは電離層反射波を放射することを目的としている。ベルリン・ブリッツにあるRIAS送信用の中波送信機は、夜間に電離層反射波を電離層に送信するために、高さ30.5メートルの支線付きマスト5本に取り付けられたクロスダイポールアンテナを使用していた。
これらの周波数では大気雑音が受信機の信号対雑音比をはるかに上回るため、波長よりもはるかに小さい非効率なアンテナを受信に使用できます。 長波と中波を含む 1.6 MHz 未満の周波数での受信には、局所的に発生する雑音を除去できるため、ループ アンテナがよく使用されます。 放送受信で最も一般的なアンテナは、ループスティック アンテナとしても知られるフェライト ロッド アンテナです。 透磁率の高いフェライト コアにより、ラジオのケース内に収まるほどコンパクトになり、十分な感度も得られます。 微弱な信号を受信する場合、または共通の周波数を共有する異なる信号を識別する場合は、指向性アンテナが使用されます。 最高の信号対雑音比を得るには、これらのアンテナは電気的干渉源から離れた屋外に設置するのが最適です。 このような中波アンテナの例[ 17 ]には、広帯域非同調ループ、細長い終端ループ、波アンテナ (たとえば、ビバレッジ アンテナ)、フェライト スリーブ ループ アンテナなどがあります。