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短波ラジオとは、短波帯（SW）の周波数を用いた無線伝送のことです。短波帯の範囲に公式な定義はありませんが、常に高周波帯（HF）全体を含みます。高周波帯は3～30MHz （波長で約100～10メートル）の範囲で、中周波帯（MF）と超高周波帯（VHF ）の下限の間に位置します。
短波帯の電波は、電離層と呼ばれる大気中の帯電原子層で反射または屈折します。そのため、空に向かって斜めに照射された短波は、地平線の彼方まで遠くまで反射されて地球に戻ってくることがあります。これは、スカイウェーブ伝搬、または「スキップ伝搬」と呼ばれます。このように、短波無線は非常に長距離の通信に利用できます。これに対し、高周波の電波は直線的に伝搬するため（見通し線伝搬）、一般的に視界の地平線 （約64km ）によって伝搬距離が制限されます。
ラジオ番組の短波放送は、数十年にわたり国際放送において重要な役割を果たし、ニュースや情報を提供するだけでなく、国際的な聴衆に向けたプロパガンダツールとしても機能した。国際短波放送の全盛期は、 1960年から1990年までの冷戦期であった。
衛星ラジオ、ケーブル放送、IPベースの伝送など、ラジオ番組の長距離配信のための他の技術が広く導入されたことで、短波放送の重要性は低下した。放送のデジタル化に向けた取り組みも実を結ばず、2025年時点では現在、短波放送を継続している放送局は比較的少ない。しかし、短波聴取はニッチな趣味であり、愛好家たちはマイナーな放送局にチューニングを合わせている。
短波ラジオは、ロシア・ウクライナ戦争などの戦地で重要であり、[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]短波放送は単一の送信機から数千マイルにわたって送信できるため、政府当局が検閲するのは困難です。短波ラジオは航空機でもよく使用されます。
「短波」という名称は、20世紀初頭のラジオ放送黎明期に由来します。当時、ラジオの周波数スペクトルは波長に基づいて長波（LW）、中波（MW）、短波（SW）の3つの帯域に分けられました。短波ラジオという名称は、この帯域の波長が 200m（1,500kHz ）よりも短いことに由来します。200mは、当初無線通信に用いられていた中周波数帯域 の上限値でした。現在、放送用中波帯域は200m /1,500kHzの上限値を超えて広がっています。
初期の長距離無線電信では、300キロヘルツ（kHz）以下／1000メートル以上の長波が使用されていました。このシステムの欠点としては、長距離通信に利用できるスペクトルが非常に限られていること、送信機、受信機、巨大なアンテナが非常に高価であることなどが挙げられます。また、長波は指向性を持たせるのが難しいため、長距離では電力損失が大きくなります。1920年代以前は、1.5MHz以上の短波周波数は長距離通信には役に立たないと考えられており、多くの国でアマチュア無線用に指定されていました。[ 7 ]
ラジオのパイオニアであるグリエルモ・マルコーニは、助手であるチャールズ・サミュエル・フランクリンに、短波長波の伝送特性に関する大規模な調査を実施し、長距離伝送への適合性を判断するよう依頼した。フランクリンは、コーンウォールのポルドゥ無線局に25kWの電力で稼働する大型アンテナを設置した。1923年6月と7月には、ポルドゥからカーボベルデ諸島のマルコーニのヨット「エレットラ」まで、97メートル帯（約3MHz ）で夜間に無線送信が行われた。[ 8 ]
1924 年 9 月、マルコーニは、航海してきたベイルート 港に停泊中のヨットからポルドゥまで 32 メートル (約 9.4 MHz)で昼夜を問わず送信を行うよう手配し、「一日中」信号を受信できることに「驚いた」。[ 9 ]フランクリンは、カーテンアレイアンテナシステムを発明することで、指向性送信を改良した。[ 10 ] [ 11 ] 1924 年 7 月、マルコーニは、英国郵政公社(GPO)と契約を結び、ロンドンからオーストラリア、インド、南アフリカ、カナダへの高速短波電信回線を帝国無線チェーンの主要要素として設置した。英国からカナダへの短波「ビーム無線サービス」は 1926 年 10 月 25 日に商用運用を開始した。英国からオーストラリア、南アフリカ、インドへのビーム無線サービスは 1927 年に運用を開始した。[ 8 ]
短波通信は1920年代に急速に成長し始めました。1928年までに、長距離通信の半分以上が海底ケーブルや長波無線サービスから短波に移行し、海底短波通信の総量は大幅に増加しました。短波局は、大規模な長波無線設備に比べてコストと効率の面で優位性がありました。[ 12 ]しかし、一部の商用長波通信局は1960年代まで使用され続けました。長距離無線回線は新しいケーブルの必要性も減らしましたが、ケーブルは高いセキュリティと短波よりもはるかに信頼性が高く品質の良い信号という利点を維持しました。
ケーブル会社は1927年に多額の損失を出し始めた。深刻な財政危機は、英国の戦略的利益にとって不可欠なケーブル会社の存続を脅かした。英国政府は1928年に「ビーム無線とケーブルサービスとの競争の結果として生じた状況を検討する」ために帝国無線ケーブル会議[ 13 ]を招集した。会議は、帝国のすべての海外ケーブルと無線資源を、1929年に新たに設立された会社、インペリアル・アンド・インターナショナル・コミュニケーションズ社が管理する1つのシステムに統合することを勧告し、政府の承認を得た。この会社の名称は1934年にケーブル・アンド・ワイヤレス社に変更された。
長距離海底ケーブルの復活は、1956年に大西洋を横断する初の音声周波数ケーブルであるTAT-1が敷設されたことから始まった。これにより36の高音質電話回線が利用可能となり、その後すぐに世界各地にさらに大容量のケーブルが敷設された。これらのケーブルとの競争により、商業通信における短波ラジオの経済的存続可能性はたちまち消滅した。
アマチュア無線家は、短波帯でも長距離通信が可能であることを発見した。初期の長距離通信サービスでは、非常に低い周波数の表面波伝搬が使用されていた[ 14 ] 。表面波は、波長が1,000メートル未満になると伝搬経路に沿って減衰する。この方法では、距離が長く周波数が高くなると信号損失が大きくなる。このことと、高周波を生成および検出することの難しさから、短波伝搬の発見は商用サービスにとって困難であった。
アマチュア無線家は、1921 年12 月に最初の成功した大西洋横断テストを実施した可能性がある[ 15 ]。 当時、アマチュア無線家が利用できる最短波長 / 最高周波数は 200メートル中波帯 (約 1,500 kHz、現代の AM 放送帯内)で運用された。1922 年に、数百人の北米のアマチュア無線家が 200 メートル帯でヨーロッパで受信され、少なくとも 20 人 の北米のアマチュア無線家がヨーロッパからのアマチュア無線信号を受信した。北米とハワイのアマチュア無線家間の最初の双方向通信は 1922 年に 200 メートル帯で始まった。200 メートルより短い波長での運用は 技術的には違法であったが (当局がそのような周波数は商業用または軍事用には役に立たないと誤って考えていたため、当時は容認されていた)、アマチュア無線家は第一次世界大戦直後に新しく入手可能になった真空管を使用してこれらの波長での実験を開始した。
1923年の第2回全国無線会議[ 16 ]でアマチュア無線家 に割り当てられた公式波長である150～200メートル帯の長辺で極度の干渉が発生したため、アマチュア無線家はより短い波長に移行せざるを得ませんでした。しかし、規制によりアマチュア無線家は150メートル（2MHz ）より長い波長に制限されていました。150メートルより短い波長での実験的な通信の特別許可を得た幸運なアマチュア無線家は、 1923年に100メートル（3MHz ）で数百回の長距離双方向交信を完了し、その中には最初の大西洋横断双方向交信も含まれていました。[ 17 ]
1924 年までに、特別に免許を取得した多くのアマチュア無線家が、6,000 マイル (9,600 km) 以上の距離で日常的に大洋を越えた交信を行っていた。1924 年 9 月 21 日、 カリフォルニアの数人のアマチュア無線家がニュージーランドのアマチュア無線家と双方向交信を完了した。10 月 19 日、ニュージーランドとイギリスのアマチュア無線家が、地球のほぼ半周を 90 分かけて双方向交信を完了した。10月 10 日、第 3 回全国無線会議は、80メートル(3.75 MHz)、40メートル(7 MHz) 、 20メートル(14 MHz)の3 つの短波帯を米国のアマチュア無線家に開放した[ 18 ] 。これらは世界的に割り当てられ、10メートル帯(28 MHz) は1927 年 11 月25 日にワシントン国際無線電信会議[ 19 ]によって創設された。15メートル帯(21 MHz) は 1952 年 5 月 1 日に米国のアマチュア無線家に開放された。
短波無線周波数エネルギーは、電離層による反射（「電離層反射波伝搬」と呼ばれる現象）の影響を受けるため、地球上のあらゆる場所に到達することができます。短波伝搬の典型的な現象として、受信できないスキップゾーンの発生が挙げられます。固定された動作周波数では、電離層の状態が大きく変化すると、夜間にスキップゾーンが発生する可能性があります。
電離層の多層構造の結果として、伝搬はしばしば異なる経路で同時に発生し、「E」層または「F」層によって散乱され、ホップ数も異なるため、特定の技術では妨害される可能性があります。特に短波帯の低周波数では、電離層の最下層である「D」層での無線周波数エネルギーの吸収が深刻な制限となる可能性があります。これは、電子が中性分子と衝突し、無線周波数エネルギーの一部を吸収して熱に変換するためです。[ 20 ]電離層伝搬の予測は以下に依存します。
短波信号に情報を組み込むために、いくつかの異なる変調方式が用いられる。
振幅変調は最も単純なタイプであり、短波放送で最も一般的に使用されています。搬送波の瞬時振幅は、信号（例えば、音声や音楽）の振幅によって制御されます。受信機では、単純な検出器が搬送波から目的の変調信号を復元します。[ 22 ]
シングルサイドバンド伝送は振幅変調の一種ですが、実際には変調の結果をフィルタリングします。振幅変調信号には、搬送波周波数より上と下の両方の周波数成分があります。これらの成分の1セットと残留搬送波を除去すると、残りのセットのみが送信されます。これにより、AM信号によって送信されるエネルギーの約2/3が搬送波にあり、信号に含まれる情報を復元するために必要ではないため、送信電力が削減されます。また、信号帯域幅も削減され、AM信号帯域幅の半分未満しか使用できなくなります。[ 22 ]
欠点は、受信機が信号を復元するために搬送波を再現する必要があるため、受信機がより複雑になることです。検出プロセスでのわずかなエラーが、受信信号のピッチに大きな影響を与えます。そのため、シングルサイドバンドは音楽や一般放送には使用されません。シングルサイドバンドは、船舶や航空機による長距離音声通信、市民バンド 、アマチュア無線オペレーターに使用されます。アマチュア無線運用では、通常、10 MHz 未満では下側波帯 (LSB) が、10 MHz 以上では USB (上側波帯)が使用されますが 、アマチュア以外のサービスでは周波数に関係なく USB が使用されます。
残留側波帯は搬送波と片側波帯を送信しますが、もう一方の側波帯の大部分は除去します。AMとSSBの中間的な方式で、シンプルな受信機を使用できますが、送信電力はAMとほぼ同等です。主な利点は、AM信号の帯域幅の半分しか使用しないことです。カナダ標準時信号局CHUで使用されていました。残留側波帯はアナログテレビや、北米で使用されているデジタルテレビシステムであるATSCでも使用されていました。
狭帯域周波数変調（NBFMまたはNFM）は、通常20MHz以上で使用されます 。必要な帯域幅が広いため、NBFMはVHF通信でよく使用されます。規制によりHF帯で送信される信号の帯域幅が制限されており、FM信号の帯域幅が広いほど周波数変調の利点が最大になります。NBFMは、電離層によって発生する多相歪みのため、短距離伝送に限定されます。[ 23 ]
デジタルラジオモンディアル（DRM）は、30MHz以下の周波数帯で使用されるデジタル変調方式です 。以下のデータモードと同様にデジタル信号ですが、上記のアナログモードと同様に音声伝送を目的としています。
連続波（CW）は、モールス符号通信やヘルシュライバー式ファクシミリによるテレプリンタ送信に使用される正弦波搬送波のオンオフ変調です。データモードですが、しばしば別々にリストされます。[ 24 ]通常、低SSBモードまたは高SSBモードで受信されます。[ 22 ]
無線テレタイプ、ファックス、デジタルテレビ、スロースキャンテレビなどのシステムは、周波数偏移変調（FSK）や短波搬送波上の音声サブキャリアといった方式を採用しています。これらのシステムは一般的に、サウンドカードを搭載したコンピュータ上のソフトウェアなど、復調するための専用機器を必要とします。
なお、現代のコンピュータ制御システムでは、デジタルモードは通常、コンピュータの音声出力を無線機のSSB入力に接続することによって送信されます。
短波ラジオ帯域の既存ユーザーとしては、以下のようなものが挙げられます。
短波帯を散発的に、あるいは従来とは異なる方法で利用するユーザーには、以下のような人々が含まれる可能性がある。
国際電気通信連合の後援のもとで開催される世界無線通信会議（WRC）は、数年ごとに開催される会議でさまざまなサービスに周波数帯を割り当てます。前回のWRCは2023年に開催されました。[ 36 ]
1997年のWRC-97以降、これらの周波数帯は国際放送用に割り当てられました。AM短波放送チャンネルは、 従来のアナログ音声放送用に5kHz間隔で割り当てられています。
各国は一般的に割り当てられたバンドに従いますが、国や地域によって若干の違いがある場合があります。たとえば、オランダの公式バンドプラン[ 37 ]では、49m バンドは5.95MHzから始まり 、41m バンドは7.45MHzで終わり 、11m バンドは25.67MHzから始まり 、120m 、 90m、 60mバンドは全く存在しません。国際放送局は、WRCが割り当てた通常のバンド外で運用したり、オフチャンネル周波数を使用したりすることがあります。これは、実用的な理由、または混雑したバンド（60m 、49m 、40m 、41m 、 31m、 25m）で注目を集めるために行われます。
短波デジタル音声放送（DRM）向けの新しいデジタル音声放送フォーマットは、10kHzまたは20kHzのチャンネルを使用します。DRMは主に10kHzフォーマットで送信されるため、DRMの具体的な周波数帯域割り当てについては現在も議論が続いています。
短波送信機の電力は、実験用やアマチュア無線送信用の1ワット未満から、大陸間放送局や超水平線レーダー用の500キロワット以上まで多岐にわたる。短波送信センターでは、電波エネルギーを目標地域に集中させるために、ALLISSアンテナ技術のような特殊なアンテナ設計がよく用いられる。
短波は、より新しい技術に比べて多くの利点を持っている。
短波ラジオの利点は、以下のような欠点によって相殺される場合がある。
アジア太平洋電気通信共同体は、2002年に約6億 台の短波放送ラジオ受信機が使用されていたと推定している。 [ 40 ] WWCRは、世界中に15億台の短波受信機があると主張している 。[ 41 ]
多くのアマチュア無線家は短波放送を聴いています。中には、できるだけ多くの国の放送局を聴くことを目標とする人もいます（DXing）。また、海事、海軍、航空、軍事信号などの特殊な短波ユーティリティ放送、いわゆる「ユート」を聴く人もいます。さらに、諜報活動のために奇妙な放送を行うナンバーズ局からの諜報信号や、アマチュア無線家による双方向通信に注目する人もいます。短波リスナーの中には、インターネット上の「ROM専」のように、聴くだけで決して自分の信号を送信しようとしない人もいます。一方、クラブに参加したり、QSLカードを積極的に送受信したり、アマチュア無線に関わり、自分で送信を始める人もいます。
多くのリスナーは、一般向けに放送している放送局（台湾国際放送、中国国際放送、ボイス・オブ・アメリカ、フランス国際放送、BBCワールドサービス、ボイス・オブ・コリア、ラジオ・フリー・サラワクなど）の番組を聴くために短波帯にチューニングしています。今日では、インターネットの進化により、アマチュア無線家は短波ラジオを所有していなくても、遠隔操作またはウェブ制御の短波受信機を介して世界中で短波信号を聞くことができます。[ 42 ]多くの国際放送局はウェブサイトでライブストリーミング音声を提供しており、インターネット送信を優先して短波サービスを完全に停止したり、大幅に縮小したりしている放送局も多数あります。[ 43 ]
短波リスナー（SWL）は、放送局、公益事業局、アマチュア無線家から、趣味の記念品としてQSLカードを受け取ることができます。中には、短波リスナー向けに特別な証明書、ペナント、ステッカーなどの記念品や販促品を配布している局もあります。
短波ラジオの独特な音響特性に魅力を感じるミュージシャンもいる。短波ラジオは振幅変調の性質、伝搬条件の変化、干渉の存在などにより、一般的にローカル放送（特にFM局経由）よりも忠実度が低い。短波送信では、歪みのバーストや特定の周波数での「空洞」のような明瞭度の喪失が頻繁に発生し、自然音の倍音を変化させ、エコーや位相歪みによって奇妙な「空間的」な音質を生み出すことがある。短波受信時の歪みを想起させる手法は、ディレイやフィードバックループ、イコライザー、あるいは短波ラジオを生楽器として演奏することによって、ロックやクラシックの楽曲に取り入れられてきた。アナログテープループやデジタルサンプルを用いて、放送の断片を電子音コラージュや生楽器にミックスすることもある。楽器や既存の音楽録音の音は、リミックスやイコライザーによって、さまざまな歪みを加えて変更され、短波ラジオ受信時の歪んだ効果を再現することもある。[ 44 ] [ 45 ]
本格的な作曲家によるラジオ効果を音楽に取り入れる最初の試みは、ロシアの物理学者で音楽家のレオン・テルミン[ 46 ]によるものかもしれない。彼は1928年にラジオ発振器の一種を楽器として完成させた（当時のラジオの再生回路は発振しやすく、音楽や音声に様々な音の倍音を加えていた）。また同年には、フランスのチェリストで元無線電信技師のモーリス・マルトノが、オンド・マルトノと呼ばれるフランスの楽器を開発した。カールハインツ・シュトックハウゼンは、短波ラジオや効果音を作品に用いており、その中には『ヒムネン』（1966～1967年）、『クルツヴェレン』 （1968年） （ベートーヴェン生誕200周年を記念して、ベートーヴェンの楽曲の断片をフィルター処理や歪曲処理を施して『Opus 1970』に改作）、『スパイラル』 （1968年）、『ポール』、『エキスポ』（いずれも1969～1970年）、 『ミカエリオン』（1997年）などがある。[ 44 ]
キプロスの作曲家ヤニス・キリアキデスは、 1999年のカンタータ「ConSPIracy」に短波放送局の放送を取り入れた。[ 47 ]
シュトックハウゼンの弟子であるホルガー・チュカイは、ロック音楽の文脈で短波を使用した最初の人物の一人である。[ 45 ] 1975年、ドイツの電子音楽バンド、クラフトワークは、ラジオ波と短波の音を模擬したコンセプトアルバム『 Radio -Activity』を録音した。[ 48 ]ザ・
衛星からの直接放送の開発により短波受信機ハードウェアの需要は減少したが、短波放送局は依然として多数存在する。新しいデジタルラジオ技術であるデジタルラジオモンディアル（DRM）は、短波音声の品質を非常に悪いものから適切なものに改善すると期待されている。[ 50 ] [ 51 ]短波ラジオの将来は、電力線通信（PLC）、別名ブロードバンドオーバーパワーライン（BPL）の台頭によって脅かされている。BPLは、シールドされていない電力線を介して送信されるデータストリームを使用する。使用されるBPL周波数は短波帯と重なるため、深刻な歪みにより、電力線の近くでアナログ短波ラジオ信号を聞くことが困難または不可能になる可能性がある。[ 52 ]
『ワールド・ラジオ・テレビ・ハンドブック』の元編集者であるアンディ・セニットによると、
短波は、高価で環境に優しくない旧式の技術です。少数の国はこれに固執していますが、ほとんどの国は短波の栄光の時代は終わったという事実を受け入れています。宗教放送局は聴取率をあまり気にしないため、今でも短波を使用しています。[ 50 ]
しかし、短波ニュースサイトSWLingPost.comの編集者であるトーマス・ウィザースプーンは次のように書いています。
短波は、リスナーに完全な匿名性という保護を提供する、最もアクセスしやすい国際通信手段であり続けている。[ 53 ]
2018年、BBCワールドサービスグループの配給責任者であるナイジェル・フライは、
私は21世紀においても短波放送には依然として役割があると考えています 。特に、地域の放送やインターネットインフラを破壊するような自然災害が発生しやすい地域に情報を届ける上で重要です。[ 50 ]
2022年のロシアによるウクライナ侵攻中、BBCワールドサービスはウクライナとロシアのリスナー向けに2つの新しい短波周波数を開設し、ロシア国家による検閲を回避するために英語のニュース速報を放送した。[ 54 ]アメリカの商業短波放送局WTWWとWRMIも番組の多くをウクライナに振り向けた。[ 55 ] [ 56 ] [ 57 ]
{{cite web}}: CS1 maint: 複数名: 著者リスト (リンク) CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク){{cite web}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link ) CS1 maint: numeric names: authors list ( link )歴史的注記では、1927 年 10 月 4 日に開催された国際無線電信会議、その陰謀と余波について論じています。