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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (9)コイルその2

            第8章電磁気
            (9)コイルその2

前回は、コイルに交流の電圧を繋ぐと、 どの様な事が起きるか
につ
いてお話をしました。

交流は、時間と共にその大きさと流れる向きが変わります。
抵抗に 交流の電圧を繋いだ場合と直流電圧を繋いだ場合とは
、同じで電圧と電流の関係は、抵抗値を比例定数として、 以

の関係があります。


            i = v / R

ここで、 i は、 交流の瞬時電流の値です。そして v は、 交流の
時電圧の値です。
式からも分かります様に電流と電圧は、同じ様に大きくなったり
小さくなったり極性も双方が同時に変わると言う事です。
つまり、電流と電圧が同位相で変化すると言う事です。
上の式を詳しく書きますと

       i = sqrt(2)I・SIN(ω・t)
      v = sqrt(2)V・SIN(ω・t)


sqrt(2)I・SIN(ω・t) = sqrt(2)V・SIN(ω・t)/R

となりますので、左辺も右辺も ω・t で同じ様に変化する事が分
かります。

1.コイルに交流電圧を加えた時の電流
それでは、 今回のテーマであるコイルに交流電圧を加えた時の
電流と電圧の関係について考えてみます。
コイルに 電池を繋いだ時は、 瞬間的な事を除けば、コイルの持
わずかな抵抗分 r と 電圧 Vdc(直流電圧)で 電流 Idc (直流
流)が決まります。
この時は、 コイルは、コイルが持つ 僅かな抵抗分 r を持つ抵抗
として働き以下の式の関係になります。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気学 (9)コイルその1

           第8章電磁気
          (9)コイルその1


今回と次回の2回に分けてコイルのお話をします。
今回は、「そもそも、コイルって何?」と言うお話をします。



コイルと磁力線
コイルとは、上の図の様に導線を巻いただけの部品です。
図には、描いてありませんが、磁力線の向きからしますと

池の”+”がコイルの右側に、 そして左側に ”-”が繋がれ
いる事になります。
右ネジの法則より確認してみて下さい。 (理解の為に重要
な作業です。)
コイルに電池等の直流電源を繋ぎますとコイルは、電磁石
になるだけです。

次にコイルに電池でなく交流電源を繋いでみます。
そしてそのコイルから出る 磁力線が交叉する様に もう一つ
のコイルを左側に置き、 そのコイルの両端に抵抗を繋いで
みます。
電磁誘導

それが上の図になります。
コイルAに流れる電流は、交流ですので時間と共に電流の
量と向きが変わります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (8)電磁気に出て来る単位その2

                第8章電磁気
             (8)電磁気に出て来る
                 単位その2

今回は、前回の続きで起磁力の単位からお話を致します。

4.”起電力”と“起磁力”
 4-1.起電力の単位
     起電力とは、電流(電子の動き)をおこさせる為の電位の差
     をいいますので、単位は、[V] (ボルト)です。   

 4-2.起磁力の単位 
     次の図をご覧ください。
             
      真ん中を四角くくりぬいた青灰色の四角は、薄い鉄板を何枚
     も重ねた物でその鉄板にコイル A と B が、 巻いてあると思
     って下さい。 白い四角の線が何本か描いてありますが、これ
     は、 磁力線です。 上の図では、 コイル A から出た磁力線の
     全てがコイル B に交差しています。
     この様に磁力線が通る部分磁気回路と言います。
     磁力線の束である磁束を通す力起磁力と言います。
     電気回路に電流を流させる電池には、 起電力が有ると言い
     ます。
     起磁力は、 コイルに流れる電流で決まります。 その為、単
     位は、 [A] (アンペア)になります。

次にお話し致します、静電容量と自己インダクタンスの単位は、まだ
、コンデンサーとコイルのお話をしていませんので早いのですが、単
位と言う事で、今回、お話をしておきますが、後でコンデンサーとコイ
ルのお話をする時に役に立つはずです。

5.”静電容量”と“自己インダクタンス”


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (8)電磁気に出て来る単位その1

              第8章電磁気
           (8)電磁気に出てくる
               単位その1

今回は、 電磁気に出てくる単位について2 回に分けてお話を致しま
す。
試験では、3回に1回の割合で出題されていますので、次回がちょう
ど3回目に当たりますので、是非、覚えておきましょう。

電磁気は、 前回迄にお話をいたしました様に ”静電気”と“磁気”に
ついての学問です。
似た点が多いので並行して覚えましょう。

1.“電荷”と“磁荷”
 1-1.電荷の単位
     電荷とは、 原子の構成要素である “陽子”と“電子”が持つ
     電気量を大きさの無い点として扱ったものです。
     その電気量の単位は、[C] (クーロンと読みます。)。

 1-2.磁荷の単位
     磁石には、N 極と S 極があります。
     これを磁極と呼びます。
     磁石を割った経験のある方は、 少ないと思いますが、 例え
     ば、 棒磁石を2つに割りますと、 それぞれの破片の片方の
     端には、N 極、その反対側の端には、S 極が出来ます。
     それぞれの破片を更に2つに分けても同じ事が起こります。
     それぞれの破片を どんなに細分化しても、 片方の端には、
     N 極、その反対の端には、S 極が出来ます。
     細分化した磁極を 静電気の時の電荷の様に磁荷 と言うも
     のを考えます。

     磁荷は、電荷の様に正の電荷と負の電荷の様に単独では、
     存在出来ませんが、磁気を持つ粒と考えたもので、その
     気量の単位を [Wb] (ウエーバーと読みます。)と言います。

     
2.”電界”と“磁界”
 2-1.電界の強さの単位


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (7)フレミングの法則その2

             第8章電磁気
         (7)フレミングの法則その2


前回は、 フレミングの左手の法則とその応用についてお話を
いたしました。今回は、応用の詳細なお話とフレミングの右手
の法則についてのお話をいたします。
皆様の中には、今迄、フレミングの左手の法則と右手の法則
をバラバラに覚えていた為に手でフレミングの法則を表す時、
どの指が何を表すか、また、右手と左手がそれぞれ何を表す
か分からなくなっていた方は、いらっしゃいませんか?
右手と左手は、関係しています。 前回、 右手と左手で同時に
作りました、手の形で右手と左手の中指が電流で向きが逆
言う事が ミソになる事を理解しますと、今度こそ、一生ものの
記憶になると思います。

それでは、フレミングの左手の法則で モーターが廻る理由か
ら見て行きましょう。


(1)”フレミングの左手の法則”で出来るモーター
  
図-2-1をご覧ください。a-b-c-d は、導線です。b-c とa-dの
間に軸が有って導線は、 回転出来る様になっているものと考
えて下さい。
導線に電池からの線が接触しています。
電流は、 a→b→c→d の順に流れます。
磁界の方向は、 H。 電流の方向は、 I。その時、力:Fは、導
線c→d の部分で上向きの方向に力が働きます。 導線 a→b
の部分では、力:F は、下方向に向きます。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (7)フレミングの法則その1

              第8章電磁気
          (7)フレミングの法則
               その1

今回は、電気と磁気が関係すると言うお話です。
電磁気とは、 古典の学問なのでどうでも良いと言う 風潮が
有りますが、今話題の電力の問題も発電の為には、今回か
らお話しますフレミングの法則がなければ成り立ちません。
身近な所では、携帯電話を耳にあてると音が聞こえるのも、
携帯電話に向かって話をすると、声が相手に伝わる最小の
入り口のマイク(コンデンサー・マイクは、コンデンサーの原
理です。)もフレミングの法則です。
また、電気(電子)の重要な部品であるコイルもフレミングの
法則を理解出来ませんと先へ進めません。
しかし、 フレミングの法則と言う法則の名前は、 知っていて
もどの指が何を指すか覚えてる方は、少ないと思います。
記憶に残らないのは、良く理解出来てない事と 何の役に立
つのか明確に示されなかった為かと思います。
しかし、 皆様は、 航空無線通信士の免許を取ると言う明確
な目的があります。
その為に理解しなくては、 なりませんが、 どの様に覚えたら
良いか分からないと言う方も大勢いらっしゃると思います。

今回、これを期に一生記憶に残る覚え方(理解する)をお話
をいたします。
難しい話では、ありません。


フレミングの法則は、 電流と磁界の 関係を示す法則ですの
で最初に磁界についてのお話をします。
磁界の事を Magnetic Field と言います。
磁気的な力が及ぶ
空間
の事です。

図-1 の右の様な棒磁石を 小学校の理科の実験で触れられ
た事があると思います。
  
下敷きの上に砂鉄をまきます。 そして、下敷きの下に 棒磁石
を置きますと、図-1の右側の様に棒磁石の周りに曲線が現れ
ます。
この曲線を磁力線と言います。

磁力線についてその性質をまとめてみます。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (6)電流が作る磁界

             第8章電磁気
          (6)電流が作る磁界



今回は、試験にも時々出題されます導線に直流電流を流
した時に出来る磁界についてのお話をします。
前回お話をしました磁極がなくても、 電流が流れるとその
周りに磁界が出来ます。
電流は、直流でも交流でもよいのですが、直流を流した時
の磁界が基本になりますので、 直流が作る磁界のお話と
いたします。
なお、 交流が作る磁界は、 第9章の電気回路でお話をい
たします。


直流が作る磁界
図-3の(b)は、無限に長い直線導線と思って下さい。
(無限に長いとは、 ある長さ以上であれば、その真ん中にお
いては、先の方の影響は、無いと言う意味で良く使われます
。例えば、数[mm]の飛べない虫にとってみれば、100 [m] の
道は、無限の距離と言う事になります。)

電流の向きは、下から上です。電流は、直流ですので、電流
の量や向きは、時間により変化しません。
(b)の様に電流を流しますと右回りの磁界が出来ます。導線
からの距離 r [m] の所の磁界の強さは、H [A/m] です。
距離 r とは、幾つでもかまいません。
H は、電流の値や 距離 r が決まれば決まってきます。
その磁界の強さ H は、 後でお話するとして重要なのは、 磁
界の向きです。
皆さんネジをご存じだと思いますが、ネジをドライバーで右回
しにしますとネジは、板やナットの中へ進んで行きます。
図(b)に当てはめてみます。
図からしますと天井に ネジを差し込むと考えれば良いでしょ
う。
ネジを右回しにしますと上へ進んで行きます。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (5)静磁界

             第8章電磁気
             (5)静磁界


今回から電磁気(大学では、電磁気学と呼んでいます。)の
一方の主役である磁気についてのお話をします。
そして、最後に前回出題いたしました演習問題の解答を行
います。

磁気は、電波の構成要素の「電界」と「磁界」の「磁界」に関
係します。また、電気(電子)の重要部品の「抵抗」、「コイル
」、「コンデンサー」の内のコイルに関係します。
出来るだけ、分かり易くお話をしていますが、電磁気のそれ
ぞれのお話は、第8章の最初からの積み上げですので、 分
からなくなりましたら最初に戻って下さい。
また、会員の方は、遠慮なく質問をお寄せ下さい。
そして、単位が沢山出てきます。
単位について余り気にされない方が多いと思いますが単位
は、その単位が与えられた事柄の意味を表しています
例えば、速度の単位は、[m/s] です。
これは、1秒(s)当たり 何m 進むかと言う事です。この単位
分母が何々当たりを表します。
本来、単位は、今、お話をしました様に単位が与えられた事
柄の意味が分かる様になっているのですが、単位を人の名
前に変えてしまった為に本来の意味が分からなくなったもの
が色々あります。
例えば、周波数の単位は、[Hz](ヘルツと読み人の名前です
。)は、以前は、[c/s](サイクル・パー・セカンドと読みます。)
を使用していました。
[c/s] は、 1 秒間あたりの振動数が何サイクルかと言う事を
表しています。
しかし、まだ、本来の意味が分かるものも沢山あります。

また、 単位の重要性は、計算式が正しいかどうかの検証に
役立つと言う事にあります。
先ほどの速度の例で言いますと、[速度] = [掛った時間] ÷
[距離] と勘違いした人が居るとします。
速度の単位が [m/s] である事さえ知っていれば、式を覚え
ていなくても、式を導き出す事が出来ます。
今の例は、簡単な式ですから、この様な事は、無いと思いま
すが、式が複雑になった時は、式の検証に役立ちます。

単位の重要性についてお話をしましたが、その重要性の為
に航空無線通信士の試験でも良く出題されますので、 単位
を覚えておいて下さい

それでは、磁気のお話をいたします。
なお、磁気は、前回迄お話をしてきました静電気のお話と似
ている所が多くありますのでその違いただけを覚えて下さい


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (4)電気力線

             第8章電磁気
              (4)電気力線


今回は、 前回お話をしました電界(電場)の様子を示す電気
力線のお話を致します。
電気力線は、電気(電子)部品の需要な要素(抵抗・コンデン
サー・コイル)の内のコンデンサーに大いに関係します。


電気力線とは?
ある”場”の状態を表す必要がある事があります。例えば、大
雨が続いて地盤が緩くなっている時、どの地域にどれだけの
積算雨量が有ったとか言うのを地図上に棒グラフを立てて表
しています。
また、 風の様子を矢印の向きで風向を、矢印の長さ又は、太
さで風速を表したものを地図上に沢山描く事で台風の風が全
体として渦を巻いている事を視覚的に捉える事が出来ます。

前回のお話では、ある電荷が有って、その電から距離:r の場
所の電界の”強さ”と”向き”を知る為に"+1 [C]”の 電荷を置く
事でそれらを知る事が出来ました。
この様に個々の場所の 電界の”強さ”と”向き”を 計算する事
が出来ますが、場の全体の状態を捉える事が出来ません。


そこで、 今回、 お話を致します電気力線と言う架空の線で電
界(電波)の様子を表してみます。


 電界の強さE電気力線の密度
         
電気力線が沢山ある所は、 電界が強く、 電
          気力線がまばらな所は、 電界が弱い事にな
          ります。また、電気力線の密度は、計算で求
          める事が出来ます。
          先ほど、 風の例の場合ですと、 矢印の有る
          所しか表せませんので連続した場所の変化
          を表す事が出来ません。
          一方、電気力線は、+ の電荷から出て- の
          電荷迄 繋がっていますので 電界の 様子を
          連続して表す事が出来ます。
     

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それでは、 「航空無線通信士」の試験は、 どうでしょうか?
どんな勉強をどれだけすれば合格出来るかお分かりでしょ
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分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
目隠しをして車を運転する様なものです。
実際に60%以上の方が、この方法で失敗しています。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (3)電界と電位

              第8章電磁気
             (3)電界と電位

今回は、 前回お話をしました「クーロンの法則」を一歩進めて
電界」と「電位」のお話をいたします。

さて、「電界」にしても 「電位」にしても何か訳のわからない言
葉だとお思いの方もいらっしゃると思います。
また、 聞いた事はあるが 良く意味が 分からないと言う方は、
理系の方の中にも多いと思います。
実は、電界とは、皆様が使われる事になる航空無線に深く関
係しているのです。
そうです。 電波です。 電波は、 「磁界」と「電界」から成り立っ
ています。
また、 「電位」とは、 後ほど、 お話します皆様が 良くご存じの
言葉と関係しています。

それでは、「電界」からお話を始めます。
1.電界とは?
 電界とは、英語でElectric field と言います。
 電気の力が 及ぶ範囲と言う事になります。 ちなみに電界と
 は、電気屋さんの言葉で物理屋さんは、電場といいます。
 場と界は、 同じ様にある事が存在又は、作用する範囲 (空
 間)を指す言葉です。
 例えば、 「現」とは、 現在物事が起こっている場 (空間)
 と言う事になると思います。
 また、 「世」とは、人間が認知出来る空間(界)と言う事が
 出来ると思います。

 電界は、 そこに電荷が有るかまたは、後々お話をします
 界の変化により作り出されます

 
2.電界をどう捉えるか?
 電界とは、 それぞれの場所にある
電荷による 力(その他の
 電荷が加わる事で生まれる) の 大きさ向き表示すれば
 よさそうです。
 これを例えれば、最近、 天気予報で見かけるそれぞれの地
 点での風向きと 風の強さを 矢印の向きと 長さで表したもの
 になります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (2)クーロンの法則

              第8章電磁気
            (2)クーロンの法則

前回から電磁気のお話をしています。
前回から数回に分けてお話する内容は、試験に出る内容
と言うよりは、知らなければ先へ進めない重要な事柄です

今回は、「静電気に関するクーロンの法則」 についてのお
話ですが、 クーロンの法則には、 電気的な現象を理解す
る上で、最も基本的な法則ですので、完全に理解して下さ
い。

クーロンの法則には、「静電気に関するクーロンの法則」と
「磁気に関するクーロンの法則」があります。
クーロンの法則に限らず、 静電気のお話で出て来る式は、
文字を変えると磁気に関する式になりますので、静電気を
理解出来ますと、後は、 皆様自身が、 受験参考書で磁気
に関する内容を読んでければお分かりになる様になります


さて、 クーロンの法則は、 簡単な式で表されますが、この
式に限らず、 式は 暗記するものでは、なく何を意味して
いるかを知る事重要です。
式の意味が分かれば、 自然と頭に入りますが、 意味もわ
からずに、暗記しても役に立ちません。

前回は、「電気」の正体とは、何かについてお話をしました

電気の正体は、原子の陽子電子にそれぞれ”+”と”
の電気の性質があり、 原子から電子が離れる事で それ
ぞれの性質が見えてくる
言う事をお話しました。
つまり、1つの原子の中の陽子の数と電子の数が同じであ
れば、その原子は、電気的な性質を示さないと言う事です

それでは、 陽子と電子が分かれる事で どの様な事が起こ
るかの基本となる 「クーロンの法則」 についての お話をし
ます。





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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第8章電磁気 (1)電気の正体

            第8章電磁気
         (1)電気の正体とは?

TOITAの「航空無線通信士受験塾」第13期もいよいよ終盤
です。
当塾では、 文系の方が一番苦手としている「電磁気」、「電
気回路」のお話を最後にしています。
本来、 この2つの項目は、電気を学ぶ学校では、最初にや
りますが、 当講座では、 合格する事を主眼としていますの
で有る程度、合格に必要な知識を得た所で、合格の為のだ
め押しとなる得点を得る為に少し余裕の出来る最後にお話
をしています。
工学系の学校では、 「電磁気」は、「電磁気学」と呼ばれ電
気を学ぶ者の基本となりますが、 最近では、理解出来ない
学生が多い為に履修すべき科目から 外されている大学が
ある様です。
その原因は分かりにくい高等数学のみで説明される点にあ
ると思います。
本講座では、難しい「電磁気」を皆様の身の周りの事に例え
分かりやすい解説を行います。
電磁気は、 当然ですが、身の周りの電気に関する事に深く
関係しています。
分かってきますと、 周りの電気現象が電磁気学的に理解で
き楽しくなってきます。
また、どんなに高度な電気や電子装置にも電磁気学的な現
象が有る事が分かり、けっして、電磁気学は、古臭い学問で
はなく、今も、これからも生き続ける学問である事が分かりま
す。

受験参考書では、 分からない事が「な~んだ。そうだったの
か。
」と言われる解説を目指しています。

「電磁気」は、文字通り「電気」と「磁気」のお話です。
しかし、どちらも元は、同じなのです。
今回のテーマ 「電気の正体」 を読んで頂きますと分かってき
ます。
分かってきますと、見えないはずの電気が見えて来る様な気
がするから不思議です。
それでは、今回のテーマ「電気の正体」のお話です。

1.電気の正体
 電気と言えば、 家庭のコンセントに来ている奴で 家電品や
 パソコン等を 使うのに 使う奴。 それがどの様なものか考え
 た事もないと言う方が多いと思います。
 また、見た事がある人もいないと思います。
 今回、 「電磁気」の最初に 「電気の正体」についてお話をす
 るのは、「電磁気」を分かりやすくする為です。
 また、 航空無線通信士は、 電気で動く無線機を使うのです
 から、 将来、免許を取って、 パイロットや管制官やカンパニ
 ー無線の通信を行う様になった時、 専門以外の人から 「電
 気て何。」 と何気なく聞かれた 質問に 答えられらいで 赤恥
 をかかないためにも、この機会に理解しておきましょう。


 前置きが長くなりました。


原子のイメージ
 身のまわの全ての物質は、 分子で出来ています。 また、そ
 の分子は、 様々な原子の集まりで出来ています。その原子
 は、 上の図で示す様に真ん中の赤で示した 原子核その周
 りを廻る緑と青で示す電子で出来ています。
 (実際は、もっと沢山の物で出来ていますが、電気の世界で
 は、この2つで充分です。)
 上の図を分かりやすく 同じ平面上を 廻る軌道として 描いた
 図が下の図です。 


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期法規第7章国際電気通信連合憲章 (1)混信

           第7章国際電気通信連合憲章
                 (1)混信
            斜体 文字は、法規の用語の
             ページを参照して下さい

今回は、国際電気通信連合憲章のお話を致します。
法律には、 元となる法律とその法律から派生した法律がありま
す。
例えば、国内に於いては、全ての法律の元は、憲法です。
国際間の取り決めとしては、 憲章や条約や協定があり 国内法
に優先します。
その為、電波法第3条で電波法に優先すると明記されています

通常、 条約等の国家間の取り決めに基づいた取り決めの焼な
おしをした国内法が作られますが、その国家の取り決めに相当
する国内法が無い時は、 国家間の取り決めに子タグという事で
国内のみを 運航される方にも関係ない事では、ありません。

少し、 お話が戻りますが、 そもそも、国際電気通信連合憲章と
は、何かと言うお話からしなければ、なりません。
国際電気通信連合(ITU) と言う国連の機関の1つが関係各国の
間の国際通信について定めた約束です。

今回、お話します”混信”については、国際電気通信連合憲章(
以下、憲章と書きます)と ITU の無線通信部門で定めた無線通
信規則(RR:Radio Regulation)に定められています。
試験に出題されますのは、RR のみです。
試験では、かつて、”国際電気通信連合憲章に規定する無線通
信規則の規定”と問題の根拠が書かれていましたが、最近の試
験では、”無線通信規則”としか書かれていません。
国内法の”無線局運用規則”とは、違いますので注意して下さい


今回お話を致します混信は、 RR の15条が中心ですが、 試験で
は、RRの15条から出題される場合と 憲章の45条から出題される
場合があります。

それでは、RR の15条からお話を致します。

1.全ての局は、不要な伝送・過剰な信号の伝送・虚偽の信号の
  伝送・紛らわしい信号の伝送・識別信号の無い伝送を禁止さ
  れます。

  不要な伝送や過剰な信号の伝送と 言いますと 時間的にも使
  用周波数される周波数の幅(帯域)も広がりがでますので、他
  局に混信を与える可能性が出てきますので、 禁止されていま
  す。
  また、”識別信号のない伝送”が禁止されていますが、識別信
  号とは、無線局のコール・サインです。
  ”識別信号の無い伝送”について、RR の19条で定める例外を
  除くと書いてあります。
  RR の19条とは、 虚偽の又は、 紛らわしい識別信号の禁止を
  を定めています。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学番外編 (1)電子管

               工学番外編
               (1)電子管

今期は、学習のペースがかなり進んでいますので、通常の期
では、お話出来なかった事をお話致します。
航空無線通信士の試験には、当分出題される事は、ないと思
いますが、上級試験では、出題されますし、レーダー等の高出
力の送信機では、使用されているものですので、 航空無線通
信士にとっても、関係する物です。
それは、電子管です。
通常の期で「半導体・電子管・電子回路」 と称する 章がありま
すが、電子管のお話は、した事が有りません。
それは、航空無線通信士の試験には、 出題されないからです

試験には、 関係しませんので、 頭の片隅にでも置いて頂けれ
ば、何時か役に立つ時が、来ると思いますので、気楽な読みも
のとしてお読み下さい。

トランジスターとか FET のお話を「半導体・電子管・電子回路」
の章でその動作原理をお話致しました。
これらトランジスターやFET は、能動部品と呼ばれています。
能動部品とは、電源が無いと、動作しない部品です。
それらに共通している事は、 電子又は、 正孔の移動する量を
制御出来ると言う点です。
電子管は、昔、真空管と呼ばれました。
それは、 現代、 ソフト・ウェアーやITと言う言葉がもてはやされ
る様にかつて、”電子” と言う言葉が付くと時代の最先端を行っ
ている様に思われた時代がありまして、 真空管が 電子管と呼
ばれる様になりました。
トランジスターは、 真空管の小型化を目指して開発された、失
敗作です。
何故、失敗かと言いますと、真空管と同じ特性を求めたのです
が、トランジスターは、電流動作です。
トランジスターは、 ベース電流の極僅かな変化が コレクターで
大きな電流の変化になると言う事でこれを電流動作と言います

一方、 真空管は、 動作原理でお話いたします、グリッドの電圧
変化が プレートで大きな電圧の変化になると言うもので、 これ
電圧動作と言います。
時代が進み、真空管が電子管と呼ばれる様になり半導体の世
界でも、FETと言う当初、開発の目標であった電圧動作の能動
部品が作られる様になりました。

(1)電子管の動作原理(二極管)

              図-1

 図-1は、電子管の幾つかある種類の中の二極管と三極管と
 呼ばれる物の回色図記号を示しています。
 P は、プレートで日本語では、陽極と呼ばれます。
 Kは、カソードで日本語では、陰極と呼ばれます。
 カソードですので、”C”と書くのが正しいのですが、"K"と表
 記されます。
 Hは、ヒーターです。
 電子管は、 真空管と呼ばれていた様に 記号の丸の中が、
 真空です。
 ヒーターに電流を流しますと、発熱します。
 ヒーターの熱は、 カソードを温めます。すると、カソードの金
 属原子の外殻を廻っている電子が 熱エネルギーを得て 原
 子から離脱します。 図-2 では、 赤の小さい丸で示していま
 す。
 真空中にさまよう電子は、 プレートに”+”の電圧を加える事
 でプレートに引き寄せられます。
 ”電子が動く”と言う事は、”電流が流れた“と言う事です。

             図-2

  図-2では、プレートとカソードの間にVと言う交流が繋がれて
  います。
  カソードを電圧の基準としますと、プレートの電圧は、正弦波
  状に変化します。
  つまり、カソードから見て、プレートは、”+”になったり ”-”に
  なったりします。

              図-3
   
  図-3の電源電圧と書いたものがRL と言う抵抗を介してプレ
  ートに加わります。
  プレートの電圧が”+”の間は、電流が流れて、RL の両端電
  圧は、 プレートとカソード間に流れるプレート電流:Ip と RL

  を掛けた電圧の差となります。
  そして、 プレート電圧が”-”になった時、電子は”-”の電
  気を持っていますので、 反発してカソード方向へ 追いやら
  れますので、プレートへ到達する事が有りません。
  つまり、Ip が流れなくなります。
  その為、RL の両端には、電圧の差が無くなります。
  その様子を示したグラフが図-3の下側です。
  これは、正弦波の”+”側しか有りませんので整流をした事
  になります。
  整流については、電源の章をご覧下さい。
  整流をする物にダイオードが有りました。二極管は、ダイオ
  -ドと同じ働きをするのです。
  と言いますが、二極管を半導体で実現したものがダイオー
   ドと言った方が歴史的には、正しい事になります。
  
  それでは、接合形FET と同じ働きをさせるには、 どうしたら
  良いのでしょうか?

(2)電子管の動作原理(三極管)

             図-4

  図-4をご覧下さい。  
  プレートとカソードの間にCg と書かれた部分に点線があ
  ります。
  Cg とは、コントロール・グリッドの事で日本語では、制御
  格子と言います。
  Cgには、 隙間があると今は、考えて下さい。 そして、Cg
  には、図の様に”-”電圧が加えられています。
  カソードを飛び出した電子は、 プレートへ向かいますが、
  Cg に加えられた"-" の電圧で阻まれますので、図の様
  にCg と プレートの間の電子の数が、 Cg とカソードの 間
  の電子の数より減少します。
  電子の移動する数とは、電流の量の事です
  つまり、Cg が変わると Ip が変化する事を意味します。
  図の左側を見て頂きますと、 Cg に加える電圧の為の電
  池とVi と書かれた信号源が直列に繋がれいます。
  つまりCg の電圧は、(電池の電圧)+(Vi) と言う事になり
  ます。
  結果としてIp は、Vi と相似形に変化する事になります。
  RL の両端電圧は、Ip x RL ですから、 図-5 の下側のグ
  ラフの様に Vi の変化の相似形で 大きい電圧の変化とな
  って現れます。
  つまりVi が増幅されたのと等価となります。

           図-5

(3)電子管の構造

          図-6


  回路図記号では、カソードとプレートは、平行に描かれて
  いましたが、カソードとプレートは、ヒーターを中心に同心
  円状に配置されています。
  Cg は、支柱に支えられた細い螺旋状の金属線です。
  螺旋ですので、一周目、二周目の様にその間は、空いて
  いますので、回路図記号では、 隙間を表す点線となって
  います。
  電子管は、図-6 で示したものをガラス管に詰めて、中を
  真空にした物です。
  電子管は、回りがガラスである為に衝撃に弱いので、軍
  事用の電子機器で使用する場合は、 ガラスの 代わりに
  金属のチューブに納めていますので、金属管と呼ばれま
  す。
  大きさは、高さ数[cm] から数[m] まで、様々です。
  どちらにしても、トランジスターやFET、はたまた、IC と比
  較しますと、とてつもなく大きいのです。
  例えば、 皆まが使用しているパソコンを 電子管で作った
  としますと、 都市部の学校の校舎でも収まらない程の 大
  きさになります。
  
(4)電子管の種類
  二極管、三極かの他に、四極管、五極管、七極管及びそ
  れらの内の2つか3つを1つのチューブに収めた複合管が
  有ります。
  その他、今回お話しました電子管と動作原理が違います
  が、マグネトロンや進行波管等があります。
  これらの電子管は、 動作原理 こそ今回、お話をしました
  電子管と違いますが、カソードを温めて、電子を放出しそ
  の電子の移動が電流であると言う点では、一致していま
  す。
  電子管は、皆様の身近では、電磁レンジに使用されてい
  ます。
  少し古いですが、アナログTVのブラウン管も電子管の一
  種です。

電子管の外観は、ネットで調べてみて下さい。  


テーマ:航空無線通信士受験クラブ - ジャンル:学校・教育

TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第7章電源 (3)鉛電池の動作

              第7章電源
           (3)鉛電池の動作


今回は、電気を蓄える事が出来る 二次電池の内の鉛電池
のお話をします。
一昨年末、古くからある TVのクイズ番組を見ていましたら、
答えが二次電池と言う問題が有りました。
答えたのは、現役のパイロットの方でした。
多分、航空無線通信士の試験勉強の時に 覚えられたので
はと思って見ていました。
ちなみに、 使い捨ての電池は、 充電出来ませんの一次電
と言う事も覚えて於いて下さい。

皆様は、想像がつくと思いますが、航空局は、地上にありま
すので 発電所から送られて来る 電気を使って管制装置や
無線装置を動かす事が出来ますが、 空を飛んでいる 航空
機は、発電所からの電力の供給を受ける事が出来ません。
そこで、自前で発電する事になります。
それでは、航空機の何処で発電するかと言えば、 エンジン
です。
エンジンで推力を得ると共に、エンジンで発電機を回して電
力を得ています。
発電された電気は、電池に蓄える必要があります。
エンジンを動力源として同時に 発電機を回し、 その電気を
電池に蓄えると言うのは、自動車と同じ事です。
それでは、なぜ、電気をそのまま、使わないで蓄えるかと言
う事ですが、 勿論、発電しながら使っていますが、エンジン
が回っている時、止まっている時、エンジンの回転数が高い
時、低い時と言う様にエンジンの状態は、様々です。
よって、発電量も違いますので、安定した電力を得る為には
、機内で余り電気を使わない時には、 蓄えておき、 使用量
が増えた時にエンジンでの発電量の不足を補う必要がある
からです。


それでは、 :気分を受験モードに戻し 鉛電池のお話を致しま
す。
鉛電池については、1回又は、2回おきに出題される問題で
す。


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するかどうか 全然分からない状態で受験しているでしょうか

有る程度、 合格が見込めるので頑張ってこられたのでは、
ないでしょうか?
合格が見込めるのは、受験指導のプロがいるからです。
それでは、 「航空無線通信士」の試験は、 どうでしょうか?
どんな勉強をどれだけすれば合格出来るかお分かりでしょ
うか?
分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
目隠しをして車を運転する様なものです。
実際に60%以上の方が、この方法で失敗しています。
その数は、近年、上昇傾向にあります。

合格する為には、合格する為の方法があります。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第7章電源 (2)電源回路の基本構成

               第7章電源
          (2)電源回路の基本構成

前回、電源の重要性やその電源に求められる性能につい
てお話をいたしました。
それでは、電源とは、どの様な構成で出来ているのかと言
う事についてお話を致します。

電源には、様々の目的の為の電源があります。
例えば、 負荷で消費される電流の変動が有っても電圧が
変動しない定電圧電源。 負荷で消費さる電流が変動して
もつねに同じ電流を流す様電圧を変える 定電流電源、 直
流から交流を作り出す電源。 ある直流電圧から 希望の直
流電圧を作り出す電源(例:電池等のある決まった電圧か
ら別の値の直流電圧を作り使っている携帯電話等、 電池
を元の電源とする機器) などがあり その回路は、 大変複
雑です。


これから御紹介します電源は、試験に出題される物です。
これは、 極々 基本的な回路で皆様の家庭のコンセントへ
来ている交流の100 [V] から 所要な直流の 電圧作り出す
回路です。
最近の電源回路は、 複雑になっていますので、 図-1の様
な簡単な回路が使用されているのは、 携帯電話の充電器
ぐらいかも知れませんが、 充分、電源として使用出来る回
路であり、電源の基本回路になります



図-1をご覧ください。左の赤いSIN波は、100[V] の交流の1
サイクルを描いたもので、 東日本では、 これが1秒間に50
回、西日本でしたら60 回繰り返します。

1.変圧回路

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第7章電源 (1)電源に要求される性能

               第7章電源
           (1)電源に要求される性能



今回は、普段、どの程度の記事が書かれているか、見て頂
く為に全文を公開を致します。

今回から電源のお話をします。どんな電子機器も電源が無
ければ動きません。
音楽プレーヤーやデジカメ・携帯電話に 電池がないと動か
ないのと同じ事です。
それらの装置では、 電池をエネルギー源として、 それらの
装置内で使われる電圧を作りだす電源回路があります。
また、TVやビデオ・パソコンでは、目には、見えませんが内
部に電源回路があり、コンセントからの交流の100 [V] をエ
ネルギー源として、内部で必要な電圧を作り出しています。
そして装置が性能を発揮出来るかどうかは、 電源の善し悪
しによりますが、 受験生の方々に 冷たく扱われているのが
電源です。

しかし、試験と言う事で考えますと「電源」は、範囲が狭いの
で点数が取り易いと言う事が言えます。
確実に合格する為には、例えば「空中線と電波伝搬」は、確
実に理解しているので何点取れる。
「電気回路」も理解しているので何点取れる。 と言う 積み重
ねで次回の試験に合格出来るかどうかが分かります。
理解出来た範囲の点数を 積み重ねても 合格点に足らない
場合は、 後、 どの範囲を理解出来れば 次回合格出来るか
作戦を立てる事が出来ます。
よって、当受験塾の受講生さんは、焦る事が有りません
試験を受けてみないと受かるか受からないか分からないと
言う方は
何度受けても不合格と言う確率が非常に高いの
です


電源のお話に戻しますが、範囲が狭いと言う事は、理解でき
れば、確実に何点か上乗せ出来ると言う事です。
試験を受けて 得点出来る点数が合格点に達しないと予想さ
る時、役に立つのが「電源」です。
当受験塾では、目標得点工学で56点 に設定しています。
合格点は、49点ですが、間違った答えを書く可能性もありま
すので、余裕を持って満点の80%を取ろうと言う事です。
電源は、その余裕に繋がります。

それでは、 前置きが永くなりましたので 電源のお話に入り
ます。

(1)電源に求めれられる性能
 ア、十分なエネルギーを装置に供給出来る
   昨今原発の事故で電力不足が叫ばれています。
   私達の生活では、不要の電灯を消す等で対応出来
   ますが、送信機や受信機など装置の中で一部回路
   へ電気を供給しないと言う訳には、いきませんので
   装置内の全回路へ電力を充分に供給しなければな
   りません。
   しかし、装置に供給出来る電力量が少ないとします
   と装置その物の動作が止まらなくても誤動作を生む
   可能性があります。
   例えば、100 [V] のコンセントから 交流の電源を得
   て電子装置で使う為に 電圧を下げてから 直流にし
   なければなりません。
   交流の電圧を変える部品が トランスです。 トランス
   は、1次側に交流の 100 「V] を繋いで、2次側に希
   望の交流電圧を得る為の部品です。
   このトランスの容量が10 [W] だとします。
   そして、2次側の電圧が 20 [V] としますと500 [mA]
   迄の電流を取りだす事が出来ます。
   さて、 2次側に負荷が繋がれていない時や 負荷に
   電流が殆ど流れない時を考えますと、トランスの容
   量は、 (電圧)x(電流)ですので、電流が小さくなれ
   ば、2次側の電圧は、高くなります。
   逆に電流を Max の500 [mA] 以上を取りだしますと
   2次側の電圧は、下がってしまいます。

    もし、2次側(装置の各回路)での最大消費電流が
    500 [mA] 以上 必要であるならば、トランスの容量
    を大きい物にしなければなりません。

   例えば、 増幅回路で 電源の容量が足りませんと入
   力が大きくなった時、 増幅回路に 十分な電流が流
   せない為に、 電圧が上がらず、 出力波形が入力と
   相似形でなくなります。
   つまり、歪んでしまいます。
   

 イ、電圧が安定している
   装置内部の各回路の電源電圧は、 決まっています
   。
   その為、電源電圧は、安定している必要があります
   。
   例えば IC の最も初期の頃の TTL と呼ばれるICは
   、電源電圧が5 [V] です。 TTLに は、論理回路やメ
   モリー等の回路が組まれていますが、 デジタルの”
   0”と”1”は、 電圧の違いで区別されています。 電源
   電圧が安定しませんと ”0”と”1” の判断を IC が間
   違ってしまいます。

   アナログ回路の発振回路では、 周波数が不安定に
   なってしまいます。

 ウ、電源の応答性
   装置が必要とするエネルギーは、 瞬間瞬間で変わ
   ります。
   例えば、 音楽プレーヤーの場合、 時々刻々と変化
   する音の大きさや 色々の周波数の信号を 再生しな
   ければなりません。
   例えば、 シンバルを叩いた瞬間は、 急激に音の大
   きさが変化します。その時、 音楽プレーヤーは、瞬
   間的に多くのエネルギーを必要とします。
   その時、 電源が音楽プレーヤーの要求速度に応え
   られませんとシンバルの音は、 ”ペシャ”と言う音に
   なってしまうかもしれません。
   回路が 必要とする電力を 充分供給出来るだけでな
   く回路が 時々刻々と必要とする 電力に追従して供
   給できる応答性が必要なのです。

   オーディオが好きでアンプ等を作られる方が、 アン
   プと同様に手が抜けないのが電源です。

通信機の場合 ”ウ”迄は、要求されませんが、”ア” と ”イ
”は、譲れません。
パソコンが好きで 自作される方もいらっしゃいますが、 そ
の時、大事にされるのが電源です。

電源に要求される性能が どの様なものであるか ( 電源の
重要性)をご理解頂けた事と思います。

それでは、 次回、 電源回路の基本的な構成がどうなって
いるか、と言うお話をする事とします。


        




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テーマ:航空無線通信士受験クラブ - ジャンル:学校・教育

TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期法規第6章業務書類 (2)業務日誌の記載事項他

              第6章業務書類
         (2)業務日誌の記載事項他
        斜体 文字は、法規の用語解説
          のページを参照して下さい

前回、航空機局 航空機地球局 に備付けるべき業務書類のお
話を致しました。
ここで大切な事は、 航空局 及び航空地球局では、ない事です。
昔と違い、 今は、 無線局の種別により添えな付けるべき業務書
類が違います。
次回の試験で重要と思われるのは、航空機に開設される前者の
局に備付けるべき業務書類です。
さて、今回は、これまた、重要な業務日誌の記載事項のお話と無
線局免許の掲示のお話をいたしますが、その前に 前回お約束い
たしました、世界協定時刻のお話をいたします。

1.世界協定時刻
 時刻は、私達が生活する上で必要です。 その時刻の考え方に
 は、2つ有ると思います。
 1つ目は、私達の生活のリズムに合っている。
 これは、明るくなったら起き、暗くなったら寝ると言う事ですが、こ
 れは、私達の本来の生活のリズムとは、 合っていますが、 季節
 により 昼間と夜の時間が違いますので 時刻も季節により変わり
 ます。
 時間とは、時刻と時刻の間の長さです。
 そして、時刻は、正に、その一瞬一瞬を指します。
 2つ目は、何時でも変わらない時間です。
 1つ目程では、ありませんが、星の動きを元にしたGMT(グリニッ
 ジ標準時)と言うものがあります。
 経度0 度のロンドンのグリニッジ天文台の有る所の時刻を標準
 としたもので日本とは、 9 時間の時差を持ちます。
 GMTの場合、地球の自転が変化しますので、何時でも同じ時間
 では、 ありませんが、 地球の1回転が1日ですから1つ目の考え
 方には、近いものです。
 2つ目の考え方に合うものは、原子時計です。
 しかし、原子時計の時刻とGMTの時刻は、 永い間には、 大きな
 ずれとなって、朝の8時でも真っ暗と言う事にもなりかねません。
 そこで、原子時計の刻む1秒と同じで、GMTとの差が0.9秒になっ
 た時、閏秒を入れたり、引いたりしてGMTの時間と合わせたもの
 を世界協定時UTC)と言います。
 1つ目と2つ目の考え方を合わせたものと言えます。
 世界協定時は、世界の時間の標準となっています。
 日本の標準時のJSTは、世界協定時を元にして、 世界協定時と
 は、9時間の時差があります。
 

2.無線業務日誌の記載事項
 無線業務日誌とは、無線局の業務の状況を記録するものですの
 で原則として、毎日記載しなければなりません。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期法規第6章業務書類 (1)備えるべき業務書類

             第6章業務書類
        (1)航空機局 及び航空機地球局
            が備える業務書類
         斜体文字は、法規の用語を参照
               して下さい

今回お話を致します、備付けるべき業務書類と次回お話を致しま
す。業務日誌の記載事項は、ほぼ、毎回の試験に出題されます。
どちらか、一方だけの時もありますが、両方の問題が出題される
事の方が多い様です。
また、業務日誌では、航空機の開設された局と地上に開設された
局の場合、違いますので、その違いを理解しておく事が必要です。

(中略)

それでは、航空機局 及び航空機地球局 に備付けるべき業務書
類のお話を致します。

無線局が運用を開始する為には、 総務大臣または、総合通信局
長が行う検査を受なけば、なりません。
そして、検査に受かれば、無線局の免許が与えられます。
しかし、 総務大臣または、総合通信局長は、免許を与えてその仕
事が終了した訳では、ありません。
定期検査を行い、 無線局が 正しく運営されているか 監督する義
があります。
それでは、その他の時は、 どの様に監督するかと言う事なります

総合通信局により 各無線局の電波の受信を行い、 監視すると言
う事も行われていますが、 全ての無線局を常時監督する訳には、

きません。
そこで利用されるのが業務書類です。
通常の運用を記録したりする書類や 運用の指針となる 電波法令
集等があります。
これらの書類を検査の時に見る事で 検査と検査の間を 間接的に
監督する事になります。
その為、 無線従事者は、 これらの書類を 適切に記録し、 保管し
なければなりません。
それでは、 具体的にどの様な書類が有るか見てみましょう。

[Ⅰ]無線局に備えなければならない書類と時計。

1.時計
  正確な時計を備え毎日1回以上中央標準時又は、
  協定世界時刻に合わせなければなりません


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第6章FM送受信機 (4)周波数弁別器

           第6章FM送受信機
             (4)周波数弁別器

前回、FM受信機の構成のお話をいたしました。
そのお話の内容は、DSB(AM)受信機と同じ部分については、
復習として、FM受信機に特有な部分については、その目的と
原理をお話いたしました。

前回、お話いたしませんでした、周波数弁別器のお話をいたし
ます。

振幅変調や SSBの変調波から元の音声信号を取り出す回路
検波器と言いますが、FM の場合だけは、FMの復調器の事
周波数弁別器と言います。

それでは、 周波数弁別器のお話をする前に チョット だけ FM
変調について復習をしておきましょう。

1.FM変調の復習
  送信側では、 皆様の喋る声や音の大きさの変化が、 電子
  回路で電圧の大きさの変化となります。
  電圧の大きさの変化は、 搬送波の 周波数の変化となりま
  す。

  音声の変化 ⇒ 電圧の変化 ⇒搬送波の周波数
                        変化


  
受信側では、以下の様になれば良い訳です。

  搬送波の周波数の変化 ⇒ 電圧の変化 ⇒ の変
                                化


  
問題は、周波数の変化をどの様に電圧の変化にするかで
  す。

2.周波数弁別器の下準備

    
             図-1

 図-1 の上の回路図をご覧下さい。 右側のコイルとコンデンサ
 -が並列に繋がれいる回路を並列共振回路 ( 直列に繋がれ
  ている場合は、 直列共振回路と言います。) です。
 回路図の左側に交流の電源が有ります。
 電源の周波数が変わるとします。 共振回路のインピーダ
 ス
(交流に対して電気を通しにくくする働きで、この中には、抵
 抗も含まれます。)は、 共振回路の共振周波数 (地震の周波
 数と ビルの共振周波数が合うと大きく揺れますが共振回路に
 も当然、共振周波数があります。) で最大になります。
 
 共振回路の インピーダンスが 最大になりますので 共振回路
 の両端電圧も最大になると言う訳です。
 直流回路で抵抗に流れる電流が同じであれば、抵抗が大きい
 程、抵抗の両端電圧が大きくなるのと同じ事です。 I x R =
 V ですネ。
 電源の周波数と共振回路の両端電圧の関係を示した グラフ
 が 図-1 の下の左側です。
 図では、 Fo で一番大きくなり、それよりも周波数が低くても高
 くても共振回路の両端電圧は、小さくなっています。

3.周波数弁別器の原理


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第6章FM送受信機 (3)FM受信機の構成

             第6章FM送受信機
            (3)FM受信機の構成

今回は、FM受信機の構成についてお話をします。
お話を簡単にする為に、現在主流となっていますダブル・スー
パー・ヘテロダインでは、なくシングル・スーパー・ヘテロダイン
でお話をします。
お話の内容は、AM(DSB)受信機の復習となる部分が多く有り
ますが、 FM 受信機特有の回路が有りますのでその違いを理
解して下さい。
また、同じ点は、AM受信機の復習として下さい。

  


1.高周波増幅器
  空中線で捉えた微弱な電波(空中線の長さにより受信出来
  るおおよその周波数が決まります。) の内、 目的の周波数
  を増幅する回路です。

2.局部発振器
  高周波増幅器で増幅した目的の周波数の電波を中間周波
  数に変換する為に使われます。

3.周波数混合器
  受信を希望する周波数を fo とします。 局部発振器で発振
  する周波数を f1 とします。 そして中間周波数を IF1 としま
  す。

    IF1 = f1 - f0

  小学校の理科で2つ周波数の近い音さを同時に鳴らします
  とゆっくりとした繰り返しで音が大きくなったり小さくなったり
  を繰り返す事を経験されたと思います。
  これをビートと呼びます。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第6章FM送受信機 (2)PLLによる調節変調

            第6章FM送受信機
          (2)PLLによる直接変調


前回、FM変調とは、どの様なもので、どの様な用途に使用されて
いるかと言うお話を致しました。
DSBの変調の仕方については、第5章でお話を致しました。
それでは、FM変調は、どの様にするかと言うお話をいたします。

1.FM変調には、大別して2つの方法がある
  FM変調の方法には、”直接変調” と ”間接変調” が有ります
  。
  FM変調は、 発振器で発振する 高周波の周波数を音声信号
  の大きさに比例して変化させるのですが、発振回路の基本は
  、 コイル:L とコンデンサー:C の組合せによる電気振動を起
  こさせます。振動数は、L と C の値により決まります。
  と言う事は、 (音声信号の大きさ) ∝ (コンデンサーの容量)
  となれば良いのです。
  その為には、バリキャップ(varicap diode,variable capaci-
  tance diode):可変容量ダイオードと呼ばれる、 ダイオードを
  使用します。
  このダイオードは、逆バイアスの大きさを変える事により空乏
  層の厚さが変わります。
  コンデンサーの原理は、 2枚の金属板で絶縁物を挟んだ物で
  す。
  コンデンサーの容量(どの程度の電気:電荷を蓄えられるか)
  は、金属の面積に比例して、絶縁物の厚さに反比例します。
  空乏層は、正に、コンデンサーの絶縁物の役目をします。
  コンデンサーは、 絶縁物を2枚の金属板で挟んだものですの
  で電気を通しません。ダイオードに逆バイアスを掛けますと、
  電気が流れません。 この事については、 第4章半導体・電子
  管・電子回路で復習しておいて下さい。
  空乏層の厚さは、逆バイアス電圧に比例しますので、 容量は
  、逆バイアス電圧に反比例します。

  発振回路のコンデンサーに並列にバリキャップを接続して、そ
  の両端に音声信号を加える事により発振周波数を変える事が
  出来ます。
  つまり、FM変調です。


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入学を希望する受験先は、試験を受けてみなければ、合格
するかどうか 全然分からない状態で受験しているでしょうか

有る程度、 合格が見込めるので頑張ってこられたのでは、
ないでしょうか?
合格が見込めるのは、受験指導のプロがいるからです。
それでは、 「航空無線通信士」の試験は、 どうでしょうか?
どんな勉強をどれだけすれば合格出来るかお分かりでしょ
うか?
分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
目隠しをして車を運転する様なものです。
実際に60%以上の方が、この方法で失敗しています。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期工学第6章FM送受信機 (1)

             第6章FM送受信機
              (1)FMとは?


航空業界を目指す皆様が 使用される事になる 電波の変
調方式は、振幅変調、SSB、そしてFM 変調です。 空中線
や航法支援装置の知識は、不可欠ですが、それと並んで
通信をする為の変調方式を知る事が重要になります。
以上の変調方式を 3つ合わせますと 毎回の試験で 航法
支援装置と同じくらいの数の問題が出題されています。
無線従事者試験では、 その資格毎に 必要な事柄が一番
出題されると言う事です。

と言う訳で今回からFMの送受信機についてのお話です。
FM とは、 FM 変調の事で FM 放送や 2011年の7月迄
放送されていました 地上波のTVの音声 やアナログ衛星
放送の映像と音声の変調に使われていました。
TVの放送には、使われなくなりましたが、 ラジオのFM 放
送や通信には、今でも使用されています。
一般的には、ステージ上の歌手や TVのスタジオで喋って
いるタレントさんとかが胸に付けているマイクとして目にさ
れています。
あのマイクは、 ワイヤレス(無線の意味)・マイクで FM 変
調方式の一種の送信機です。

また、航空業界を目指す方には、 空港内で、 航空会社の
人が忙しそうに歩き周りながら使用している トランシーバー が
FM変調である事をお伝えしおきます。
また、皆さんがあまり目にしない所では、

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期法規第5章無線設備 (3)航空機用救命無線機の一般条件

             第5章無線設備
         (3)航空機用救命無線機の
              一般条件
         斜体文字は、法規の用語の
          ページを参照して下さい。


今回は、航空機用救命無線機についてのお話です。皆様が
一生涯に渡ってこれを必要としない事を願いますが、どの様
なものかを知っておきましょう。

航空機救命用無線機」とは、
航空機が遭難した時、その遭難場所を探知させる為の信号
を自動的に送信する無線機です。
A3E の無線電話を備えた物や 人工衛星による中継で送信
点を探知させる為の信号を併せて送信する物を含みます。


航空機救命用無線機の一般条件 (無線設備規則第45条の
12の2)

1.航空機に固定されていて容易に取り外せない物以外は、
  小型・軽量で1人で持ち運べなければなりません。
2.水が入らない構造で、 海面に浮き、 横転しても元に戻り
  救命浮機に係留できる等の 海面で 使用できる物でなけ
  ればなりません。
3.海面に有る場合、筐体(きゅたい:電子機器の外観の事)
  は、視認し易い様に黄色又は、オレンジ色
4.電池で動作するもので、電池の有効期限を明示してある
  事。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第13期法規第5章無線設備 (2)義務航空機局の有効通達距離

           第5章無線設備
          (2)義務航空局の
            有効通達距離
        斜体文字は、法規の用語の
         ページを参照して下さい。


今回は、 義務航空機局 の 有効通達距離についての お
話です。
義務航空機局 とは、航空機に航行の為の無線設備を設
置しなければならない 無線局の事ですが その定義につ
いては、「法規の用語のページ」を参照して下さい。

義務航空機局 には、その局が輻射する電波の到達距離
が定められています。これは、確実に航空局や他の航空
機局との通信を確保する為です。

この有効通達距離が定められている設備には、以下の物
があります。
1.118[Mhz]~144[Mhz]の電波を利用する無線設備で
  電波型式がA3Eの送信設備。
2.ATCRBS(Air-Traffic Control Radar Beacon System
:航空交通管制レーダー・ビーコン・システム) の内、
  航空機に開設されるATCトランスポンダー
3.航空機に設置するDME及びタカン(TACAN:Tactical
Air Navigation System。VORの軍用版です)。

以上の送信設備では、370.4[km]以上。

   D=3.8sqrt(h) [km]

※sqrtは、平方根

hは高度で、当該航空機が飛行する最高高度をメートルで
表しています。

以上の式のDが370.4[km]以下の場合は、求められたDの
値以上となります。
例えば、最高飛行高度が400[m]の場合、400 の平方根に
3.8を掛けた結果を単位を[Km] としますので76 [km]となり
ます。
次に、航空機用気象レーダーの送信設備の場合は、当該
航空機の 最大巡航速度により 有効通達距離が定められ
ています。

次回は、 航空機用救命無線機の 一般的条件のお話をし
ます。



※今回の記事は、非常に短いので全文を無償公開致しま
 す。
 通常、それぞれの記事は、5000文字前後で書いていま
 す。
 是非、全文をお読み下さい。
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