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Author:toita2217
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15期工学第8章電源 (2)電源回路の基本構成

               第8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、どの様な回路で構成で出来ているの
かと言うお話を致します。

電源には、様々な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、試験に出題されるものです

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




続きは、記事をお買い求めの上お読み下さい。
今、お読み頂いている内容は、全体の数分の1です。

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高校や大学の受験の時の事を思い出してみて下さい。
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。
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。
当塾の受講生の方が、合格の手ごたえを感じながら、受験
勉強が出来るのは、勉強方法がわかり、理解出来るからで
す。
そんな、意味のある受験勉強を始めませんか?

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第8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。

[中略]

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。

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ないでしょうか?
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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
うか?
分からずに暗記に頼るのは、無謀です。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期法規第7章国際電気通信連合憲章 (2)局の検査他

           第7章国際電気通信連合憲章
               (2)局の検査他
           斜体 文字は、法規の用語解説
            のページを参照して下さい。


今回は、「局の検査」と「一般的な通信手続き」についてお話
をします。

3.一般的な通信手続き
 (1)航空局
  ア、航空局 航空機局を呼び出せる場合。  
    当該航空機にあてる通信があり、その局が聴守中
    で有る事。また、その航空局 の 指定運用区域内
    でなければなりません
       つまり、その航空局 の固有の業務を提供する運用
    上必要な範囲 (これを指定運用区域と言います。)
    内の空機局
に対する呼び出ししか出来ないと言
    う事です。 


  イ、通信の優先順位
    時間的に接近した中で複数の航空機局から 呼び出
    しを受けた時は、それらの航空機局 伝送の順序
    決める事が出来ます
    (この場合、航空局 は、 どの航空機局と 優先的に通
      信をしても良いと言う事です。)  
  ウ、航空機間相互の通信への介入



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期法規第7章国際電気通信連合憲章 (1)違反の通行く

         第7章国際電気通信連合憲章
             (1)違反の通告他
         斜体文字は、法規の用語の解説
           ページを参照して下さい。

今回から法規の最後の章として国際電気通信連合憲章のお話を致
します。
憲章とは、条約や議定書などと同じく国家間での取り決めを文書化
したもので、合意の範囲内で締結国を拘束します。
日本国憲法でも電波法でも条約は、国内法に優先するとなっていま
す。

今回は、”通信士の証明”と“違反局を認めた時の措置”のお話です


1.通信士の証明
 (1)航空無線通信士とは
   航空無線通信士は、国際電気通信連合憲章に準拠した資格
   (その上の第2級総合無線通信士、第1級総合無線通信士等
   も同様)で国際電気通信連合憲章無線通信規則(Radio 
   regulasionts=RR)に規定する航空移動業務及び
航空移動
   衛星業務
に関する
無線電話通信士一般証明書に該当する
   資格です。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (5)PCMその4

           第7章通信方式その他
             (5)PCMその4

今回は、 アナログからデジタルへ変化されたものをどの様
にアナログへ戻すかと言うお話です。
皆様は、パソコンにセーブしてある音楽が、デジタルである
事は、お分かりだと思います。
しかし、皆様がその音楽を聴く為には、デジタルからアナロ
グへ戻さなければなりません。
人間は、アナログ量しか理解できないからです。

1.D/A(Ditital to Analog)変換
 
図-5の一番上のパルス列がPCMです。アナログ信号を1回
1回サンプルした時の音声信号の大きさは、前回の続きで,4
bits  (ビット) のパルスで 信号の音の大きさを 表現している
場合を例にお話しを致します。  そしてのその下の数字は、
パルス列が示す大きさを表しています。
パルス列は、igiti to nalog Converter (D/A 
Converter) へ出力されます。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (5)PCMその3

        第7章通信方式その他
          (5)PCMその3


今回は、サンプリング標本化)したアナログ信号をデジタ
ル化する所からのお話をします。


1.量子化
 
図-3をご覧ください。
ここでは、音声信号(アナログ信号)を簡単な波形のSIN波
としてお話します。
音声信号は、アナログですので図-3の上の図の様に連続し
た変化をしています。
デジタルにする場合は、 扱うアナログ信号を 何段階に分け
て表すかをあらかじめ決めておきます。
何段階かに分けるとは、 飛び飛びの値、 つまり、 離散的な
量にする訳です。
その表現する段階の数によりパルスの数 (1回のサンプルし
たアナログ信号を表現する為に必要な パルスの数) が違っ
てきます。
仮にどの大きさのアナログ信号も  4つのパルス (4bits) で
表現するとします。




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うか?
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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。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (5)PCMその2

          第7章通信方式その他
            (5)PCMその2  

前回、アナログとデジタルの違いをご理解頂いた所で今回は
、アナログをデジタルへ変換する前段階のサンプリングにつ
いてお話をします。
私が大学生のころ PCMについて習い、卒業後勤務した先で
は、パルス変調からPCMへの移行期でした。
最近、工学系の学生さんとお話をしていますと PCMと言う言
葉すらご存じない方が多いので愕然とします。
PCM とは、Pulse Code Modulation の事です。
PCM と言う言葉を知らない人も、日々の暮らしの中で皆さん
は、毎日使用しています。
当時、 PCM は、衛星との通信等極一部で使用されている最
先端技術でしたが、30年程して一般の暮らしの中に迄 使用
される様になった為、 逆に空気の様に 感じられる 存在の方
式となりましが、 PCM 無くして音楽や映像の デジタルコンテ
ンツは、存在出来ない重要な方式です。

その他、皆さんが普段ご覧になっている地デジの音も映像も
、また、普段お聞きになっている音楽も携帯電話も全てPCM
です。

皆さんがこれからなられる航空通信士の世界でも現在、アナ
ログ技術である 振幅変調を使用して通信を行っていますが、
近い将来PCMを使用したデジタル変調になります。

前回、身の周りの万物は、アナログであると言うお話をしまし
たが、それらのアナログ量をデジタル機器で処理する為に必
要な技術がPCM です。

それでは、PCM がどの様なものかをお話する前に予備知識
として再度、「パルス」について触れておきます。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (5)PCMその1

         第7章通信方式その他
           (5)PCMその1 
 


今回から 4回に分けてPCM についてお話をします。
PCM とは、Pulse Code Modulation の事で・・・と言っ
てしまえば、それで終わりなのですが、 航空無線通信士
の試験で必要な範囲のお話をします。
PCMは、 アナログをデジタルに変える為の方式で今や身
の周りの電子機器がデジタル化されていますので、PCM
の技術なしでは、 スマフォもTVも音楽プレーヤーも存在で
きません。
PCMは、今から36年以上前、私が大学を卒業して宇宙関
係の仕事に就いた時、 丁度、 前回お話をしましたパルス
変調からPCM へ移行する過渡期でした。
当時、一般の人は、 PCM 等と言う言葉すら知らない時代
でした。
それから15年位してからでしょうか?
PCM の技術を使った製品が一般化する様になり NHK 等
のTV でも素人向けの説明を行う番組が度々ありましたの
で当時の方は、ある程度、PCM をご存じであったと思い
ます。
しかし、 今や、一般化しすぎてしまい、 理系の学生ですら
、PCM を知らない時代になってしまいました。
現在の航空無線は、アナログの音声で搬送波を振幅変調
していますが、 航空無線も デジタル化していきますので、
改めて皆様は、PCM を勉強する必要が出てきました。
試験に出る項目は、その時、その時、その資格にとって必
要な事が出題されるのは、当然な事です。
試験に合格する為にはその時代の背景を知る事が重要
です。

それでは、まず、「アナログ」 と「デジタル」 について考えみ
るところから始めましょう。

最近TV を観ていますと 「アナログ」 と言う言葉の意味を間
違えて使っているケースを良く見かけます。
その使い方としては、”古いやり方”を指しています。
また、TV ドラマの中で「10万ボルトの大電流」と言う言い方
を耳にしますが、理系の人間としては、同じ様に気持ち悪く
聞こえます。10万ボルトは、電圧の単位ですので、「10万ボ
ルトの高電圧」と言うか、大電流を強調したいのなら「〇Xア
ンペアの大電流」と言わなければなりません。
それでは、アナログとは、何か、デジタルとは、何か、 航空
無線通信士となられる方が恥をかかない様に勉強しておき
ましょう。

(1)アナログとは?
  物差しを思い浮かべて下さい。 物差しには、1 [cm] 毎
  に目盛が刻んであり更に 1 [mm] 毎に目盛が刻んであ
  ります。
  物差しで物の長さを測るとき、 4.5  [cm] とか 7.2  [cm] 
  とか、 ミリメータの単位まで 読む事が出来ますが 更に
  読もうとすると 4.55 [cm] とか7.24 [cm] などと読む事
  が出来るかも知れません。
  もし、 1 [mm] の1000分の1 (単位は、[μm] になりま
  す。)  迄測れる物差しがあれば、 4.5 [cm] の長さに作
  った物を 4.5002 [cm] と読めるかも知れません。
  つまり、アナログは、連続量なのです。

(2)デジタルとは?
  デジタルの例として良く挙げられるのがデジタル時計で
  す。
  TVを観ていますと 朝の時間帯とか お昼の時間帯に画
  面の隅に時刻が表示されます。
  その時刻を観ていますと 分単位で変わるのですが、変
  わる時に数字が縦に移動して 次の数字に変わります。
  つまり、この時計は、分以下を表せないのです。
  例えば10時59分47.235746秒 と言う様に連続的に流れ
  ている時を表示出来ないのです。
  話は、 それますが、 時は、 連続量ですのでアナログで
  すネ。
  話を戻します。
  先ほど、TVの時計の表示は、 飛び飛びの値しか表せま
  せんのでこれをデジタルと言います。 デジタルとは、
  散的
(飛び飛びな値)なのです。

それでは「アナログとは?」、 「デジタルとは?」と 言うお話を
した所で、機械式の時計は、「アナログ式」か「デジタル式」か
を考えて見ましょう。
機械式の時計は、 今でも 高級な腕時計で見る事が出来ます
が、秒針を観ていますと1秒ごとに一瞬止まっています。
つまり、 機械式の時計は、 1秒ごとの飛び飛びの値しか表示
出来ないのです。
これは、デジタルになります。
機械式の時計では、秒針を動かす歯車が1秒毎に6度づつ回
転しますので1秒以下の時刻を表示できません。
時計の中には、 秒針が 1秒毎に進むのでは、なく、 連続して
滑らかに回転する物もあります。 この場合は、アナログ式と言
えます。
針のある時計を見て簡単にアナログ式と言ってしまうと素人と
言う事になりますのでご用心。
この他アナログとデジタルの違いは、グラフでも見る事が出来
ます。
例えば毎日の平均気温のグラフを考えて見ます。
横軸は、日付で縦軸を気温とします。




折れ線の上の赤マルをマーカーと言いますが、 折れ線グラフ
で数値として意味があるのは、マーカーのある所だけです。
そして線は、 増減の傾向を示すもので マーカーと マーカーの
間の線の任意の点の気温を読む事は、意味が有りません。
次に滑らかな曲線で気温の変化が描かれたグラフをご覧下さ
い。

横軸に1日、2日、3日と書いてある目盛の位置は、24時間々
隔でそれぞれ、 1日の始まりの位置を 示していると思って下
ささい。
朝方、 一番気温が下がり、日中にその日の最高気温が出て
います。
このグラフから1日の6時頃(1日から2日の間を4等分した左
よりの1/4の所)を上に見てゆき、赤い線と交わった所を左横
に見て縦軸を読めば、その時刻の気温を読む事が出来ます。
この様に 横軸を細かく読めれば その時刻の気温が分かりま
す。
つまり、このグラフの赤い線は、連続していますのでアナログ
と言えます。

(3)身のまわりの多くは、アナログ
最近の電子機器(デジカメ、携帯電話、音楽プレーヤー等々)
は回路の全てでは、ありませんが、その機器の多くの部分が
デジタル回路で組まれています。
特にパソコンでは、大半がデジタル回路です。
しかしながら万物は、アナログと言っても過言でないと思いま
す。
例えば、 パソコンのキーボード上の手を10 [cm] 上へ上げる
とします。
一瞬(時間”0”) にして手が10 [cm] 上移動するなどと言う事
があるでしょうか?人の手は、連続して移動します。
また、人の声の大きさが3つか4つのレベルしかないと言う事
があるでしょうか?
電車の動きを観てみましょう。 新幹線が出発時刻から2時間
後に東京駅から一瞬にして名古屋駅に着くと言う事があるで
しょうか?例えば、 東京駅から出発した1秒後は、30 [cm] し 
か移動いていないかもしれません。 新幹線の 車輪は、時間
と共に連続的に回転しています。従って連続する時間の中で
東京駅からの距離も連続的に変化しています。

身の回りの全ては、「アナログ」で「デジタル」は、情報機器の
中で信号の処理方法として使用されているのに過ぎないので
す。
もし、アナログとは、古い物と思ってしまったら、この世の中の
万物は、人間を含めて古い物と言う事に成ってしまいます。
皆さまも、 電車での移動中とか暇な時に身の周りの物でこれ
は、アナンログとかこれは、デジタルとか考えてみて下さい。

それでは、デジタルとアナログをご理解頂いた所でアナログ量
を機械の中で どの様にデジタル量へ変換するかと言う事を次
回、お話いたします。




[お知らせ]
今回のお話は、重要な概念ですので、非会員の方にも無償で
公開しています。

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高校や大学の受験の時の事を思い出してみて下さい。
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。
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。
当塾の受講生の方が、合格の手ごたえを感じながら、受験
勉強が出来るのは、勉強方法がわかり、理解出来るからで
す。
そんな、意味のある受験勉強を始めませんか?

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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15期工学第7章通信方式その他 (4)デジタル変調

                    第7章通信方式その他
            (4)デジタル変調の
               ASKとPSK

今回は、デジタル信号で搬送波を変調する方式の一種で
ある ASK と PSK についてのお話を致します。
"デジタル変調のASKとPSK"は、平成25年2月に初めて出
題された新設問題です。
よって、航空無線通信士向け無線工学の参考書には、記
載されていないかもしれません。
航空無線通信士より上級の資格試験では、以前から出題
されていましたが、 いよいよ、航空無線もデジタル化が近
づいているのか?と言う気がしてきます。
無線従事者試験において、重要な新設問題は、次の試験
や1回おいて、次の次に出題されるなど、出題の頻度が上
がります。
それでは、本題に入ります。

1.デジタル信号を電波で伝えるには?
パルスと聴きますとデジタルと思われる方もいらっしゃった
と思いますが、 アナログ信号の大きさにより、 パルス列の
それぞれのパルスの大きさや幅等を変化させたものは、そ
の変化量がアナログ信号の大きさと比例していますのでパ
ルス変調は、アナログです。

   パルス変調 ⇒ アナログ信号の変調
  (但し、搬送波を変調するのでなく、パルス列を変調
   するもの。 電波でパルス変調を送るには、パルス
   変波で搬送波を変調する必要があります。)

   
それでは、 デジタル信号で搬送波を変調するには、  どの
様にすれば良いのでしょうか?
高周波電流をアンテナに加えますと電波として飛んで行き
ます。
その電波を 受信しても 受信側では、 何の情報も得られま
せん。
航空無線でも電波を出しても何も喋らなければ、受信側で
は、何の情報も得られません。
狼煙(のろし)を考えてみても、 ただ、煙が出続けるだけで
は、何の情報も伝わりません。
搬送波とは、狼煙の煙の様なものなのです。


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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?
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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
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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勉強が出来るのは、勉強方法がわかり、理解出来るからで
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (3)デジタル符号の名称

        第7章通信方式その他
        (3)デジタル符号の名称

今回は、 平成25年8月に航空無線通信士としては、 初め
て出題されました ”デジタル符号の名称” についてのお話
をします。

航空無線通信士としては、 初めてと言いましたが、航空無
通信士より上級資格試験では、 以前から出題されていまし
た問題です。

新設問題は、この様に、 受験しようとされる資格より1つ上
の資格試験で出題されていた問題から出題されます。

そして、 新設問題で重要な問題は、 初めて出題された
の試験でも出題されると言う様に連続性があります。
また、それほど、重要でもない新設問題は、初めて出題さ
れた時から1~2回後に出題される様です。

それでは、デジタル符号の名称についてのお話を致します


1.NRZ (Non Return to Zero)

               図-1

 図-1が NRZ 符号です。NRZ 符号には、単極性NRZ符号
 と複極性NRZ符号が有ります。
  
 (1)単極性NRZ符号
  図-1の一番上にデジタル値の”1”と”0”が書かれていま
  す。
      NRZ符号では、

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (2)GPS

                    第7章通信方式その他
                    (2)GPS 

今回は、皆様が携帯電話や車で使用されています。 GPS
のお話です。


私事ですが、日本にGPSが無い頃、商社勤めをしておりま
た。地震の研究の為にその商社でGPSを輸入しました。
GPSに限らず日本に無い科学用電子機器の輸入をしてい
ましたので、GPS以外にも沢山面白い電子機器を扱ってお
りました。多忙でもありましたが、GPSの仕組みがどうなっ
ているか関心がありましたが、 私の直接の担当でもありま
せんでしたので 第1級陸上無線技術士の資格を取る迄分
かりませんでした。
今回は、そんなGPSの仕組みをお話します。


[GPS(Grobal Positioning System )とは]
GPSは、アメリカの軍が打ち上げた衛星を使用する高精度
の位置測定システムです。
皆さんが携帯や車で使用している GPSは、アメリカ軍が打
ち上げた衛星を利用しています。

[GPSの概要]

上の図の真ん中の球体は、地球だと思って下さい。
その周りに6つの楕円が有りますが、これは、人工衛星の軌
道です。
60度づつの傾斜角で全部で6つの軌道がありま
す。


それぞれの軌道には、 4つづつの人工衛星が 周回していま
す。
6つの軌道がありますので全部で
24個の人工衛星周回 
ている訳です。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (1)無線局の混信対策その2

          第7章通信方式その他
        (1)無線局の混信対策その2


前回、混信とは?航空無線に使用される変調方式である振幅変
調とは?についてお話をしました。
それでは、今回は、混信を軽減する為には、どうすれば良いかと
言うお話をします。

(1)受信機の選択度を良くする
  受信機の性能を表す言葉に 3S と言う物が有ります。

      sensitivity(感度)・・・・・  簡単に言いますとどの程度
                         の 微弱な電波まで受信 出
                         来るかと言う事です。

      selectivity(選択度)・・・   目的の局の帯域幅にどれだ
                          け近い幅だ受信出来るか と
                          言う事です。

      stability(安定度)・・・・    仮に、相手局の電波の周波
                          数がどれ程安定していた と
                          しても、 受信機側で 局部発
                          振周波数が づれてしまいま
                          すと相手局の電波を受信出
                          来なくなります。
                          どれ程、 安定して受信出来
                          るかが安定度です。

   選択度の補足を致しますので
下の図をご覧ください。



   
   横軸は、周波数です。そして、縦軸は、信号の大きさです。
   注・・・・ 上へ行く程、レベルが大きい事を示しています。

   白い部分は、フィルターの特性で信号を通す周波数の幅と
   周波数ごとにどの程度のレベル迄通すかを示しています。
   F1がフィルターの中心周波数です。
   F1と書いた上にある赤い線は、受信を希望する振幅変調
   の電波の搬送波を示します。
   その左右にあるオレンジの三角形は、両側波帯を示ます。
   F2と書いた上にある赤の線は、F2を周波数とする搬送波
   です。その両側にある青の三角形は、両側波帯を示します
   。
    


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第7章通信方式その他 (1)無線局の混信対策その1

           第7章通信方式その他
         (1)無線局の混信対策その1 


今回と次回の2回に分けて 混信対策についてのお話を致し
ます。 無線通信のご経験のない方には、分かりずらいと思
います。
混信とは、人混みの中でお友達とお話をしている時
に、お友達以外の色々な人の声が聞こえて、 お友達の声が
聞きにくい状況です。


実際の無線通信では、 通信相手の局を受信していますとそ
の通信を妨害する様にその他の通信の声が混じって目的の
通信相手の局の通信の内容が 聞き取りにくい状態をいいま
す。

1.混信対策の予備知識

   
この図は、電波の型式をご説明する為に以前、描いたもので
す。 それぞの横軸は、周波数、そして縦軸は、信号の大きさ
を示していいます。
皆さんが、航空無線で使われる電波の型式は、主に、左上の
A3Eと言う型式の振幅変調です。
Fは、搬送波と呼ばれる高周波(周波数が極めて高い交流で
アンテナに繋ぎますと、電波として飛んで行く様な周波数です
。 航空無線では、100 [Mhz] 以上の周波数を使用しています
ので、1秒間に10^8 回以上振動する交流です)の周波数です

振幅変調は、 音声信号の大きさにより、高周波の振幅を変え
る変調方式です。
図のF+/-p は、音声周波数の信号により出来た側波帯と呼ば
れるものでこの図でのpは、単一周波数(例えば、
1000 [hz]
以外の周波数が無いと言う状態。)の音声信号で、振幅変調し
た事により、F+p と F-p の所に側波帯が出来ています。


実際の人の声は、色々な周波数成分を含んでいますので、搬
送波を線とした時に線対称に周波数の低い方から高い方の周
波数成分が両側に広がります。
この時、 含まれる周波数成分の存在るす範囲を 帯域幅と言う
のですが、 変調する音声信号の周波数成分に 高い周波数が
含まれていますと帯域幅が広がります。
中波ラジオ放送ですと音楽を放送したりしますので、7.5 [khz]
迄の周波数を変調しています。よって帯域幅は、15 [khz]です。
通常の通信では、 3 [khz] 以上の周波数を含まない様にしてい
ますので、帯域幅は、6 [ khz] と言う事になります。
振幅変調は、 音声信号の大きさに比例して搬送波の振幅を変
化させています。
遠くからの電波は、減衰して弱くなりますので、音声信号により
搬送波が変化した幅も小さくなります。
その電波を受信しますと、音声が小さく聞こえます。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期法規第6章業務書類 (3)免許状記載事項の変更

            第6章業務書類 
        (3)免許状記載事項の変更
         斜体文字は、法規の用語
          の解説を参照して下さい。


今回は、免許状記載事項の変更他についてのお話をいたし
ます。

1.免許状記載事項の変更
 その前に免許状の記載事項を確認しておきましょう。
 (1) 免許の年月日及び免許番号
 (2) 免許人の氏名又は名称及び住所
 (3) 無線局の種別
 (4) 無線局の目的
 (5) 通信の相手及び通信事項
 (6) 無線設備の設置場所
 (7) 免許の有効期間
 (8) 識別信号(呼出し名称)
 (9) 電波の型式及び周波数
 (10)空中線電力
 (11)運用許容時間

 免許状の記載事項の変更

  ・免許人は、免許状に記載されている内容に変更が生じ
   た時は、その免許状を総務大臣または、総合通信局長
   に提出して訂正を受けなければならない


  ※試験問題に有ります様に訂正を受ける時期につては
    、明記されていませんので注意して下さい。
    又、 再免許とは再び同一の内容で免許すると言う
    事ですので、訂正の場合は、再免許ではありません
    ちなみに、 自動車の免許更新と言う場合の 「更新」と
    は、免許の期間を伸ばす事です。
    そして、免許する事が出来るのは、総務大臣だけです
    ので、試験問題にある様に、自分で訂正してから総務
    大臣に 報告するとか、予め総務大臣の許可を受けて
        からでないと 訂正を求める事が出来ないと言う事もあ
    りません。


  ・免許状の訂正を受ける時は、 総務大臣又は、 総合通
   信局長に対して 事由及び 訂正箇所を附して その旨を
   申請 します。

  ※事由とは、 法律用語で直接の理由又は、 原因となる
   事実を指します。

   ・免許状の記載事項の変更には、 免許人が行うものだ
   けではなく、 行政上の職権により訂正をする場合があ
   ります。
   例え ば、総務大臣が周波数の変更を指示する場合で
   す。


  ※免許状の記載事項を最初に揚げておきましたが、免許
   人が総務大臣の許可なく 変更を生じる事は、 限られま
   す。

2.免許状の掲示
  主たる送信装置のある場所の見やすい所に掲げておか
  なければなりません。
  但し、掲示が困難な場合は、この限りでは、ありません。

  ※無線局の主たる装置は、送信装置ですので 正しく覚え
   ておいて下さい。

3.免許状の再交付
  免許人は、 免許状が破損した時汚れた時、 紛失した時
  は、総務大臣又は、 総合通信局長に 免許の再交付の申
  請をしなければなりません

4.免許状の返納
  ・無線局の免許が効力を失った時。免許人であった者は、
    1箇月以内免許状を返納しなければなりません
  ・免許人は、 次の場合、 遅滞無く 旧免許を返納しなけれ
   ばなりません。
   免許の継承の手続きで 新たな免許状が 交付された時、
   免許状の訂正の申請をし、 新たな免許状の 交付を受け
       た時、 紛失した免許状が発見された時、その他、 新たな
   免許状の交付を受けた時


以上で、業務書類のお話は、終了です。
次回の法規は、いよいよ法規の最後の章となりました。
次回は、「国際電気通信連合憲章」についてのお話をいたしま
す。



今回は、記事が短いので全文を公開してお読み頂いています。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期法規第6章業務書類 (2)業務日誌の記載事項

             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(いつ)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。



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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。
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15期法規第6章業務書類 (1)航空機局に備えるべき書類

            第6章業務書類
        (1)航空機局及び航空機
        地球局が備えるべき業務書類 
        斜体文字は、法規の用語解説
         のページをお読み下さい。 


 


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、航空機に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。

備えておくべき業務書類は、法律の改正で、かつては、 無線局の
種別によらず(備える事が合理的でない局を除く)数種類の同じも
のを備えなければ、なりませんでしたが、 今は、 無線局の種別に
より違い、また、共通して殆どの書類の備え付けが不要となりまし
たので、 独自に調べて勉強される方や 古い参考書をお使いの方
は、注意が必要です。
参考書をお買いになる方は、最新のものをお買い求め下さい。

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、定期検査と定期検査の間は、どの様に監督するかと言
事なります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第6章FM送受信機 (5)FM受信機の構成

            第6章FM送受信機
           (5)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15期工学第6章FM送受信機 (4)FM変調波の復調

          第6章FM送受信機
          (4)FM変調波の復調 

今回は、FM受信機の構成とFM受信機特有な回路のお話をす
る予定でしたが、FM 変調波の復調方法を独立した節としてお
話をする事と致しました。
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、 変調波から元の
音声信号を取り出す回路を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
                   の変化

  
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 ⇒ 音声
                       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。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第6章FM送受信機 (3

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


これまで、 FM変調とは、 どの様な変調方式か?と言うお話と今
回のテーマであるPLLとは、 どの様なもので、 どの様な原理かと
言うお話をして参りました。
これらの知識を元に、PLLでどの様にFM変調を行うかと言うお話
を致します。
その前に、FM変調を行う方法が2つありますので、そのへんから
お話をいたしましょう。

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 の組合せによる起る電気振動
  です。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、逆バイアスの電圧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。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第6章FM送受信機 (2)PLLとは?

          第6章FM送受信機
          (2)PLLとは?

PLL直接変調に先立ちまして、PLL とは、 何かと言うお話
を致します。
今回お話をしますPLLは、 平成24年8月期から出題される
様になりました。 本来、 半導体・電子管・電子回路の章で
扱うのですが、半導体・電子管・電子回路としての出題は、
なさそうなので、 割愛しましたが、 FM送受信機として必要
になりましたので、お話をする事と致しました。

電波は、 高周波(周波数の高い交流)を アンテナへ繋ぐ事
で輻射出来ます。
高周波は、発振器で作られます。
発振器とは、振動を発すると言う意味です。
日本語では、エンジンの事を発動機と言います。これは、動
きを発すると言う事から来ています。

発振器には、 コンデンサー(C) と コイル(L) または、 抵抗
を使用してコンデンサーへ電気を蓄えたり、 放電させると言
う繰り返しを 起こさせる事で発振する方法と、水晶振動子を
振動させて高周波を得る方法があります。
コンデンサーとコイル、又は、抵抗の組合せを使って振動を
得る方法は、振動数が周囲の温度やこれらの部品を揺らす
事による物理的振動等で周波数が変動し易い短所がありま
す。
長所としては、 可変式のコンデンサーを 使う等で発振周波
数を簡単に変えられる事が挙げられます。

一方、 水晶振動子を使用した発振器の場合は、 周波数が
極めて安定していると言う長所があります。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第6章FM送受信機 (1)FM変調とは?

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

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、地上の移動局(タ
クシー無線等)の通信に使用されている変調方式もFM 変
調です。(※タクシー無線もデジタル変調へ移行中です。)

それでは、FM 変調とは、どの様な変調かを見ていきましょ
う。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期法規第5章無線設備 (2)航法支援施設の定義

            第5章無線設備
          (2)航法支援施設の
            定義と周波数
         斜体 文字は、法規の用語の
        解説のページを参照して下さい


今回は、 無線航行業務や無線標識業務に使用される設備
がどの様に法律で定義されているか?
その周波数は、 どの様に決めれているかについてお話をい
たします。
          

1.ILS:計器直陸方式
    [定義]
  計器着陸降下中航空機に水平と垂直方向を誘導して
  つの固定した進入経路 を設定する無線航法方式 
の事
  を言
います。
  また、 この後の4項でお話をします "Zマーカー”により着
  陸基準点迄の距離を知らせるものとしています。

  周波数は、108[MHz]~112[MHz]です。
  (Zマーカーの周波数は、4項を参照して下さい。)


  簡単に言いますと、航空機は、決まった降下角度で降下
  し
滑走路の決まった地点に車輪を接地するように誘導さ
  れま
す。
  もし空港の近くにお住まいでしたら、 滑走路の端で着陸
  す
る航空機を暫く観ていて下さい。
  殆どの航空機が車輪を接地する着陸位置は、各航空機
  とも
ほぼ同じ位置である事を
観る事が出来ます。 
  これは、ILSに誘導されて着陸する為です。
  (写真は、CQ 出版社刊 RF WORLD No.7 の見本記
  事に掲載されています。  写真の文字を クリックしてみ
  て下さい。)


2.ACAS(Airborne Collision Avoidance System:航
  空機衝突防止装置)
  [定義]

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期法規第5章無線設備 (1)電波の型式

             法規第5章無線設備
              (1)電波の型式 
         斜体 文字は、法規の用語
        解説のページを参照して下さい。 


 


今回から無線設備のお話を致します。
無線通信士の試験では、通信の仕方に関する法規定が中心にな
りますが、無線技術士の場合、技術操作が主な仕事になりますの
で、今回お話をします無線設備が試験の中心になります。
この様に電波法の中心は、 通信の仕方について定めた ”無線局
の運用”と無線設備について定めた”無線設備”になります。
通信士の場合も、”無線設備”について、有る程度、法律の定めを
知らなければ、なりません。
勿論、通信をする上で必要最小限度です。
今回お話をします電波の型式とは、搬送波の変調方式や伝えられ
る信号の種類とチャンネル数(アナログ?かデジタルか?はたまた
、それらのチャンネル数)と具体的な信号の中身(音声かTVかFAX
か等) をアルファベットと数字で表したものです。
電波型式は、以下の様に2つのアルファベットとその間の数字で構
成されています。

当講座の姉妹校にTOITAの「航空無線通信士受験クラブ」と言うブ
ログがありますが、そちらでは、そのブログを検索した時の 検索ワ
ードが分かる様になっています。
その検索ワードに「電波型式の覚え方」と 言うものがありましたが、
電波法は、 ハードと通信方法を規定する法律ですので、覚え方で
なく
ハードを理解する事が重要です。
理解すれば、 記憶に残りますが、 何かに関連付けて覚えると言う
様な記憶方法に頼っていては、正しく、記憶に残りません。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第5章SSB送受信機 (4)SSB受信機の構成

        第5章SSB送受信機
        (4)SSB受信機の構成


今回は、SSB送受信機の最後としてSSB受信機の構成につ
いてお話をします。
ワザワザSSB受信機と銘打ってお話しますのは、AM受信機
とは、違う独特の回路が有ったり、求められる性能が有るか
らです。
今迄にお話をして参りましたAM(A3E)の受信機と何処が違
い何処が同じか整理しておいて下さい。


 

左上の空中線の後からお話をします。
なお、今回のお話では、要点のお話だけですので、シングル
・スーパーでお話をします。なお、A3Eの受信機と同じ所は、
DSB送受信機の章で復習しておいて下さい。

(1)高周波増幅器
  これは、A3E受信機の時と同じです。

(2)周波数混合器、第1局部発振器
  これも A3E 受信機の時と同じでいきなり高周波増幅器
  で必要なだけ増幅してしまいますと、増幅回路の中で発
  振してしまいますので、 発振しない程度の 増幅をして、
  更に増幅する為に中間周波数に変換する回路です。

(3)帯域フィルター

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第15期工学第5章SSB送受信機 (3)平衡変調

        第5章SSB送受信機
          (3)平衡変調

SSBがどの様な電波型式であるかご理解頂けたと思います
が、それでは、振幅変調で出来る搬送波と上側波帯と下側
波帯から搬送波と上側波帯、又は、下側波帯をどの様に取
り除くのかと言うお話をします。

SSBを作り出す方法には、幾つかありますが、一般的(誰に
も分かり易い)で 良く試験に出題される 平衡変調 について
のお話をします。

図を見ながら信号の流れを追って下さい。

(1)音声信号の流れ

  音声信号は、回路図の左のトランスから入力される周波
  数:fs の単一周波数の正弦波とします。
  音声信号の赤の部分は”プラス”の範囲で回路図の赤の
  部分を流れます。
  次に音声信号が”マイナス”の範囲を緑で表してあり、回
  路図の緑の部分を流れます。




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