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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16期法規第7章国際電気通信連合憲章 (1)遭難の呼出及び通報

         第7章国際電気通信連合憲章
         (1)遭難の呼出及び通報
         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、国際電気通信連合憲章のお話をします。
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て、その条約等の国
家間の取り決めを焼きなおした国内法が作られますが、その国
家間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
めによると言う事で、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。

今回は、 国際電気通信連合憲章の内、遭難通信と伝送につい
てのお話をします。


 以下、国際通信連合憲章の無線通信規則より。

(1)伝送
  ・全ての局は、不要な伝送、過剰な信号の伝送、虚偽又は
   、
紛らわしい信号の伝送識別表示のない伝送禁止
   てい
ます。

   但し、長時間の伝送は、禁止されていません

  ・送信電力は、満足な業務を行う為の最小限の電力とする
   。

  ・混信を避ける為、送信する位置受信する位置は、注意
   し
て選択しなければなりません
  ・混信を避けるため、可能な場合は、指向性アンテナを使
   い必要な方向への電波の輻射及び不必要な方向からの
   電
の受信最少にしなければなりません。

  以上を要約しますと、


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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。
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
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第7章通信方式その他 (4)PCMその4

          第7章通信方式その他
           (4)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./(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、
4bits (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。
ここで、パルスが表す数字の”1”の刻みの大きさを1 [V]と
しますと。D/Aコンバータでは、パルス列の左から2 [V] 、
2 [V]、 3 [V] 、 3 [V] 、 4 [V] ・・・・・・ と言う電圧
に変換されます。 その結果が一番下の図のオレンジの線で
す。
何故、階段状の波形になるかについてお話をします。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第7章通信方式その他 (4)PCMその3

             第7章通信方式その他
               (4)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。
仮にどの様に大きなアナログ信号も4つのパルス (4bits)
で表現するとします。


各ビットには、重さが有ります。
最少のビット(一番下の桁)が ”1”、 次のビットが ”2”、
その次が”4”、その又次が”8”となります。
一番上の桁が”1”でその他の桁が”0”でしたら”8”を表しま
す。4つのビット全部が”1”ですと”16”を表します。
更にビット数を増やして5 ビットにしますと最後のビット
の重さは、16の様にビット数が1つ増える毎に倍になりま
す。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第7章通信方式その他 (4)PCMその2

        第7章通信方式その他
          (4)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。


私が大学で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 皆様
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。

勿論、 皆様が普段ご覧になっている 地デジの音も映像も、
またPCMです。

皆様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。

1.パルスとは
  アナログにも関係するのですが、デジタル量を扱う時に
  かかせないのがパルスです。
  パルスとは、脈を打つような物です。ご自分の手の平を
  上にして、もう片方の手の人指し指と中指を手首に乗せ
  ますと、一定のリズムで打つ脈拍を感じます。この感じ
  がパルスです。
  電気では、0 [V] から一瞬にして何 [V] かになり、一定
  時間後、一瞬にして0[V]なり、そして0 [V] が、一定時
  間続いた後、一瞬にして何 [V]かになる事を繰り返す波
  形をパルスと言います。


それでは、パルス、アナログ、デジタルについて一応ご理解
頂けた所でパルス変調についてお話します。

2.パルス変調

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第7章通信方式その他 (4)PCMその1

           第7章通信方式その他
              (4)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3 7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?

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第7章通信方式その他 (3)ASKとPSK

                    第7章通信方式その他
                (3)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
ると思いますが、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。
狼煙を使って情報を伝えるには、煙の断続の仕方に意味
を持たせなければなりません。

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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16期工学d第

             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
を致します。

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、 初めて出題された次
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


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」d合い16期工学第7章通信方式その他 (1)インマルサット航空衛星システム

        第7章通信方式その他
      (1)インマルサット航空
         衛星システム 


今回は、インマルサット衛星のお話です。
インマルサットは、航空機地球局航空地球局の間を
人工衛星を使用して通信するシステムです。

※試験には、出ませんが、その他、船舶など様々な分
  野で使用されています。

※航空機地球局とは・・・地球の上空を飛行する航空
            機内に開設された衛星を介
            して通信を行う無線局
※航空地球局とは・・・・地球上の陸地に開設された
            衛星を介して航空機地球局
            と 通信を行う無線局
上の2つの無線局は、衛星が宇宙に有るのに対して、
どちらも地球上ある事から地球局と言う名前ついてい
ます。 



人工衛星は、静止衛星3 個以上で北極、南極を除く
全世界をカバーする事が出来ます。

現在、太平洋上、大西洋上、 インド洋上に合計 8 個
の インマルサット衛星が打ち上げられています。
は、赤道上35,768 [km] です。
ちなみに、航空地球局は、世界に 14箇所あり全ての
航空路をカバーしています。

航空機地球局とインマルサット人工衛星、インマルサ
ット人工衛星と航空地球局との周波数は、以下の様に
なっています。


          1.6 [GHz] (Return link)         
 航空機地球局 →→→→→ →→→→人工衛星
           ←←←←←←←←←
          1.5 [GHz] (Foward link)

                         6   [GHz] (Up link)
    航空地球局→→→→→ →→→→人工衛星
                   ←←←←←←←←←
           4     [GHz] (Down link)

それぞれの周波数を覚えなくては、 ならないのです
が、宇宙と地球の局との間で使用される周波数は、
低い周波数の方が伝わり易い言う事があります。
設備や電力面で有利なのは、地球上にある航空地球
局です。
次に有利なのは、航空機地球局です。
一番不利なのは、人工衛星です。
その為、人工衛星から航空機地球局への電波の周波
数が一番低い周波数になっています。
逆に航空地球局から人工衛星への電波の周波数が一
番高い周波数になっています。

インマルサットの使用目的

  航空会社と自社の航空機地球局との間
  ・運航状況を把握する為の
電話・データ
   通信
  航空機の乗客
  ・
公衆電話


※現在、航空機の交通管制には、使用されていませ
  んので注意して下さい

  また、航空機相互の通信にも使用されていませ
   ん。


次回は、デジタル符号の名称についてのお話です。


 




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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。
その数は、近年、上昇傾向にあります。

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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16期法規第6章無線従事者 (2)免許証の交付・返納・再交付

           第6章無線従事者
       (2)免許の交付・返納・再交付等
        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、無線従事者免許について交付から返納迄のお話を
します。

1.免許の交付
  総務大臣または、総合通信局長は、申請 が有った場合、
  欠格事由にあたらない場合、免許を交付します。

  ※無線従事者免許は、終身免許ですので、自動車運転免
    許の様に免許の更新の必要は、ありません。
   
2.欠格事由
  総務大臣または、総合通信局長は、次のいづれかに該当
  する場合、免許を与ません。
 ・電波法に 定める罪を犯して罰金以上の刑に処せられて、
   その刑の執行が終わる
か執行を受ける事が無くなってか
  ら
2年経過していない者

   刑の執行を受ける事が無くなったとは、恩赦とか、執
   行猶予期間の満了がこれに当たります。

 ・電波法の規定により無線従事者免許を取り消され取り
  消さ
てから2を経過しない者
 ・精神病者、口のきけない人、目の見えない人。耳の聞こ
  えない人。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期法規第6章無線従事者 (1)航空無線通信士の操作範囲

            第6章無線従事者
        (1)航空無線通信士の操作範囲 
                  斜体文字は、法規の用語の
         解説ページを参照して下さい。 


今回から無線従事者についてのお話をします。
無線従事者の章で勉強しなければならない事は、「操作範囲」
、「無線従事者免許の交付・返納・再交付・訂正」と 「主任
無線従事者」です。
次回の試験では、「操作範囲」と「免許証の交付・返納・再
交付・訂正」が出題されると考えられます。
さて、今さらと言う感じもしますが、「無線従事者とは?」
と聞かれたら皆様は、どの様に答えられますか?
法律を論じる時、用語は、論じる相手と共通のものでなけれ
ば議論がかみ合いません。
また、無線従事者の意味が分かった所で、無線従事者の資格
には、沢山の種類がありますので、取得を目指す、資格の操
作範囲を知る事は、大変重要な事です。
例えば、車関係の免許を取ったとします。
それは、原付バイクしか運転出来ないのか?大型車両を運転
出来るのかでは、運転の技量と知識に大きな差があります。
皆様の中には、すでに特殊航空無線技術士の免許をお持ちの
方もいらっしゃるかもしれませんが航空無線技術士とは、操
作範囲が大きく違いますので試験の難易度が全然違います。
その操作範囲を超えて操作をしてはいけませんので試験に
良く出題されるのは、当然な事です。
それでは、「無線従事者とは?」と言うお話から始めます。

1.無線従事者とは?
 この事については、電波法第2条の6で定めています。
  ・電波法第2条の6
   総務大臣の免許を受け、無線設備の操作又はその監督
   を行う者。

 各無線局(アマチュア無線局を除く)では、免許を受け、
  監督を行える人の中から主任無線従事者がその無線局の免
  許人により選任されれます。
 それでは、主任無線従事者は、免許を受けた人なら誰でも
  なれるのでしょうか?


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第6章SSB送受信機 (4)SSB受信機の構成

             第6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FM受信機とは、違う独特の回路が有ったり、求められ
る性能が違うからです。
第4章でお話をしました FM(F3E)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、F3Eの受信機と同じ
所は、第4章のFM送受信機で復習しておいて下さい。

(1)高周波増幅器
  これは、FM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 FM 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16期工学第6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又は下
側波帯どちらか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。



  結果として音声信号の”プラス”の範囲も”マイナス”の範
  囲も右側のトランすの 1次側を流れる事が 有りません
  ので右側のトランスの2次側には、音声信号単独で現れ
  る事はありません。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第6章SSB送受信機 (2)SSBの種類

            第6章SSB送受信機
              (2)SSBの種類

SSBがどの様なものかイメージして頂いた所で 今回から少
し具体的なお話に入ります。
その前に少し、SSBの用途についてお話をします。
この後でも触れますが、 SSBは、DSBの送信出力の1/4 で
同じ距離迄電波が到達します。また、帯域幅が DSBの半分
である事から 帯域が狭く、遠距離通信が可能な短波帯で使
用されます。航空無線との関係でいいますと、VHF帯の、
DSBは、近距離の航空機局と航空機局または、 地上局(航
空局)との間の無線電話として使用されますが、SSBは、洋
上の航空機局どうし、 又は、航空機局と地上局との間で使
用されます。
また、ILS のローカライザーや VORで空間変調と言う形で
SSBの考え方が使われています。


SSBには、類似の変調方式が幾つかあります。 今回は、そ
れらをパワースペクトラムでお話をします。このお話は、
「法規」の電波型式の記号による表記とも関係しますので
合わせて覚えておいて下さい。(電波法規は、無線工学が
有っての法規と言う部分が多いので工学が分かりませんと
理解出来ない部分が出てきます。)



 
それでは、左上の図 (DSB:A3E) からご覧ください。
これは、振幅変調のパワースペクトラム(どの周波数にどの
位のエネルギーが有るか)を示しています。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16l工学第6章SSB送受信機 (1)SSBとは?

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



「SSBとは、 Single  Side  Band の事です。」と言って
しまえば一言で済むのですが、聞いた事のない方には、ピ
ンときませんネ。
経験した事のない事を分かれと言うのは、無理な話です。
今回は、「SSBとは何?」と言うお話から始めます。

図-1をご覧下さい。

               図-1

図-1は、パワースペクトラムと言いまして、横軸が周波数。
そして縦軸が電圧(又は、電力)を表しています。 つまり
どの周波数にどれだけの大きさを持った成分が 有るかと言
うものを表しています。
一般的には、 パワー・スペクトラムですので縦軸は、電力
です。
それでは、上の方の図からご覧下さい。


オレンジ色は、 音声のパワー・スペクトラムを表していま
す。
その周波数は、f1 ~ f2 で実際の通信で扱われる範囲は、
200 [Hz] ~ 3 [KHz] 位です。
その電力は、f1より高くなるに従って電圧が高くなり、あ
る周波数を過ぎると周波数が高く成程、電圧が小さいくなっ
ています。
この音声のパワースペクトラムは、ほぼ 、実際の携帯電話
や航空無線等の通信の場合と同じです。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期法規第5章無線設備 (3)航空機用救命無線機

               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。
(電波法施行規則第2条の40) 


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(きゅうたい: 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

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16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

  ATCトランスポンダーとは、

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期法規第5章無線設備 (1)電波の質

            第5章無線設備
         (1)電波の質(送信設備・
            受信設備)
         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、電波の質についてのお話です。
電波の質と言われても何の事だかお分かりにならない事と
思います。
電波においては、決められた「周波数」、決められた「帯域
幅」、「不要輻射」の許容値を持って電波の質と言います。
それでは、1つ1つについて見ていきます。

(1)周波数の許容偏差
  無線局には、割り当てられた周波数(通信に使用を許さ
  れた周波数)があります。
  その指定された周波数に対し寸分の狂いもない周波数を
  送信出来ればよいのですが、出来るだけ指定周波数を送
  信する様に努めても、実際には、割り当てられた周波数
  と送信される周波数の間に差が出ます。

  (割り当てられた周波数)と(実際に送信される周波数
   の差)   ・・・・・・・周波数の偏差と言います。

  周波数の偏差が許される範囲周波数の許容偏差と言
  います。
  周波数の許容偏差は、周波数帯、無線局の業務の種類
  により違います。

  無線局が送信する周波数が許容偏差内にありませんと
  近くの周波数で通信する無線局の通信に混信を与えて
  しまいます。
  ですから、各無線局は、送信する周波数を許容偏差内
  に納めなければなりません。
  周波数とは、航空機の飛行コースの様なものです。指
  定されたコースからずれれば他の航空機との衝突も有
  りうる事です。

(2)占有周波数帯域幅の許容値

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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?
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。

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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16期工学第5章DSB送受信機 (2

                    第5章DSB送受信機
         (2)DSB送信機の構成その2


今回は、DSB送信機の構成の続きで励振増幅器からお話
をいたします。
  
前回に続き図-2をご覧ください。

(4)励振増幅器( Drive Amplifier )
  周波数逓倍器の信号を電力増幅器で必要な電力に増
  幅する為に、予め有る程度増幅する回路です。
  ( この後にお話します電力増幅器で必要な電力を得る
  ためには、 有る程度の大きさに信号を電力増幅器して
  おく必要があります。 例えば、周波数逓倍器の出力が
  1 [mW]{1 [W] の1000分の1}とした時、その信号
  を電力増幅器でいきなり数 [KW] と言う程の 増幅率
  は、取れないからです。)

(5)電力増幅器
  試験では、 電力増幅器 と呼ばれていますが、 通常
   段電力増幅器
と呼ばれます。
  終わりの段ですので良く Final (stage) とも呼ばれま
  す。
  励振増幅器の出力を 所要な電力に増幅する役目があ
  ります。
  航空無線においては、VHF帯でのグランド・コントロール
  の10 [W]~HF帯における洋上管制の2 [KW] 迄の
  電力迄に増幅します。
  放送局などでは、数十[KW] ~数百[KW]まで増幅し
  ます。
  又、 電力増幅器では、 変調増幅器からの 音声信号で
  振幅変調を行います。
  周波数逓倍器、 励振増幅器、電力増幅器は、全て、C
  級増幅です。
  
  ※アナログの増幅回路の種類には、 A級増幅からC級
    増幅迄あります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第5章DSB送受信機 (2)DSB送信機の構成その1

        第5章DSB送受信機   
         (2)DSB送信機の
          構成その1


今回と次回の 2回に分けて 前回迄の知識を元にDSB送信
機の構成についてのお話をします。
構成その1では、水晶発信器から周波数逓倍器迄のお話を
します。DSB送信機には、高電力変調方式 低電力変調
方式
が有りますが、 今回は、低電力変調方式を割愛しま
す。


  
  お詫び 図の”発信器”は、正しくは、”発振器”です。

  図-2の左上からお話をします。
(1)水晶発振器 
  送信周波数が変化してしまいますと、 受信する側は、
  送信される周波数に受信周波数を合わせ続けなければ
  なりません。航空無線の場合、受信周波数は、切り替
  え式ですので送信周波数のづれが大きくなりますと受
  信出来なくなります。これは、TV放送の場合も同じで
  、皆様のご家庭にあるTVのチャンネルを希望のチャン
  ネルに合わせても、TV局の送信周波数が大きくづれて  
  しまいますと周波数の合わせ様がありませんので受信
  できなくなります。よって、送信機で作られる高周波
  には、高い周波数安定度が求められます


  その為、安定した周波数の振動をする水晶振動子を使
  用した水晶発振器が用いられます。
  幾つかの周波数の内の 1つを切り替えて送信する場合 
  (航空無線やアマチュア無線等)には、 水晶振動子で
  作られる安定した発振周波数を元にして安定した色々
  の周波数を作るシンセサイザー(PLL)が用いられます。
  
(2)緩衝増幅器
  発振回路が周波数逓倍等、後に続く回路からの影響を
  受けて周波数が変動しない様にするために設けた回路
  です。
  発振回路に直接、アンテナをつなぐ様な事をしますと
  、アンテナの影響で周波数の安定度が損なわれ周波数
  が変動してしまいます。
  英語では、Buffer Amplifier と言
  います。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第5章DSB送受信機 (1)DSBとは?

         第5章DSB送受信機
            (1)DSBとは?


今回からDSB送受信機のお話を致します。
第1回目は、DSBとは、何かと言うお話です。
送信機は、高周波を発生し、その高周波を図-6の灰色の
棒で表した空中線に繋ぎますと空中線の周りに磁界が出
来ます。

 ※図番が以前描いたものを使用している為順不同になっ
  ています。

磁界とは、磁石の力が及ぶ空間を言います。
高周波は、交流ですので電流の大きさと流れる向きが時間
と共に変化しますので、磁界の強さと向きが変化する為に
電界が生まれその電界の大きさと向きも元となった磁界
が時間と
共に変化しますので電界も同じ様に変化します。 
電界が変化しますと 磁界の変化を生みます
この繰り返しが電波です。電波は、空間を伝搬して相手局
へ届きます。 詳しくは、第1章の”空中線と電波伝搬”の ”
(1)電波って何?”をご覧下さい。

こうして相手局に届いた電波には何の情報も含まれていま
せん。
そこで、送信側では、送ろうとする音声や音楽の信号で電
波を変化させれば相手局は、その変化を元に戻す事で音声
や音楽を聞く事が出来ます。

音声や音楽あるいは、データを含む情報高周波を変化さ
せる事
変調と言います。

電波から元の情報を取り出す事復調(または、検波)と
言います。

それでは、DSBとは、一体どの様な変調方式なのでしょう
か?




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期法規第4章業務書類 (2)業務日誌の記載事項

              第4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。
 そこで、原子時計の刻む時間、GMTが刻む時間との差が 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
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


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期法規第4章業務書類 (1)航空機局に備えるべき書類

                 第4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古い参考書をお使いの方は、注意が
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務
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。
総合通信局は、各無線局の電波の受信を行い、監視すると言う事
も行っていますが、全ての無線局を常時監督する訳には、いきま
せん。
そこで利用されるのが業務書類です。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第4章FM送受信機 (5

         第4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)受信機と基本的な部分は、同じ
ですが、 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。
次回の試験では、DSB送受信機より FM送受信機の出題数
が多いと予想されますので FM送受信機のお話を先に致し
ましたが、次回の工学の章では、DSB送受信機のお話を致
しますので、 DSB送受信機の章を読まれた後、 もう一度
FM送受信機の章を読み直してその違いを理解して下さい。

  


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 


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第4章FM送受信機 (4)FM変調波の復調

              第4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を
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。すると、共振回路のインピー
 ダンス
(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。) 最大になります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第16期工学第4章FM送受信機 (3)PLLによる直接変調

              第4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。
  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2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。


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