利得（ゲイン）とは、アンテナが どれだけ強く電波を放射/受信できるか を示す指標で、dBi単位で表されます。

利得が6dB上がると通信距離は約2倍に

自由空間での理論的な計算では、アンテナの利得が6dB上がると通信可能距離が約2倍になります。これは、電力比に換算すると利得6dBは4倍の電力に相当し、距離は電力の平方根に比例するためです。

現実環境での注意点

ただし、建物内や市街地など障害物の多い環境では、反射や遮蔽によるパスロスが大きく、この理論どおりにいかないことも多々あります。これはあくまで理論的な目安としてお考えください。

理論上、利得が6dB上がると通信距離は約2倍になり、利得向上は通信エリア拡大に直結します。

電波は公共の資源であるため、無線機（通信モジュール）や、周波数帯や用途ごとに最大利得が規定されています。過度に強い電波が発生すると、周囲の通信品質に影響を与えたり、規制を超えてしまう恐れがあるからです。

アンテナの利得には電波法による上限規制があり、一般的なIoT機器では3dBi※に制限されています。

一般的に、利得（dBi値）が高いほど指向性が強まる（特定方向への集中度が高まる）場合が多くなります。これは「限られた電力をどの方向に配分するか」という問題と考えると理解しやすいでしょう。

例えるなら、懐中電灯の光を「集光して一点に強く照らす」か「広く拡散して弱めに照らす」かの違いに似ています。

利得が高いアンテナほど指向性が強くなる傾向があり、用途に応じた適切な指向特性の選択が重要です。

「高利得=優秀」とは限らない理由

アンテナ選びにおいて、単純に「利得が高い=優れている」という考え方は適切ではありません。使用環境や目的に合わないアンテナでは十分な効果を得られないこともあります。特にIoT機器では、以下のような理由から無指向性（低～中程度の利得）アンテナが好まれる傾向にあります。

IoT機器で無指向性アンテナが好まれる理由

アンテナ選定の重要ポイント

アンテナ選びでは、単に「高い利得」を求めるのではなく、使用環境や通信相手の位置関係、設置条件などを総合的に考慮することが重要です。IoT機器では無指向性アンテナが多用される一方、固定通信や長距離通信では指向性アンテナが選択されることもあります。

IoT機器では広いエリアをカバーできる無指向性アンテナが好まれ、用途に応じた適切な特性選択が重要です。

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