AMループアンテナの利得はなぜ増える？二重ループ化による感度向上の原理をわかりやすく解説

AMラジオ受信に使われるループアンテナにおいて、コイルを追加して二重ループ構造にすると受信感度（利得）が向上する現象があります。本記事では、その理由を電磁気学的な観点から整理します。

AMループアンテナの基本動作

AMループアンテナは磁界成分を利用して電波を受信するアンテナです。

電波の電界ではなく磁界の変化によって誘導電流が発生し、受信信号として取り出されます。

ループ面積が大きいほど磁束変化を多く取り込めるため、基本的に感度は向上します。

二重ループとは、単一のループに追加でコイルを巻いたり、別のループを結合した構造です。

これは実質的に巻数を増やしたコイルと同等の働きを持ちます。

磁束をより効率的に電圧に変換するための工夫です。

ループアンテナの起電力は巻数に比例して増加します。

二重ループにすることで実効巻数が増え、誘導電圧が大きくなるため信号レベルが上昇します。

結果として受信機に入力される信号強度が高くなり、利得が増えたように見えます。

ループアンテナは同時にLC共振回路としても機能します。

コイルの追加によりインダクタンスが増加し、共振周波数やQ値が変化します。

適切な設計では特定周波数の選択度が向上し、結果として受信感度が改善されます。

二重ループ構造では磁束の取り込み効率が改善される場合があります。

複数ループ間の相互誘導によって信号が強め合う方向に働くことがあります。

これにより単純な巻数増加以上の効果が得られる場合もあります。

構造を複雑にすれば必ず性能が向上するわけではありません。

過度な巻数増加は抵抗増加や損失増大を招き、逆に感度が低下することもあります。

設計にはインダクタンス・抵抗・共振のバランスが重要です。

AMループアンテナの二重化による利得向上は、主に巻数増加による誘導電圧の増大と共振特性の変化によって説明できます。

また磁界結合の強化も寄与し、結果として受信感度が向上します。

ただし設計次第では逆効果になる場合もあり、単純な多重化が常に有効とは限りません。