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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17期工学第9章電磁気 (9)電波の性質

              第9章電磁気
              (9)電波の性質


10年以上前の事でしょうか?コンピュータでの通信が盛んに
なり確実性の高い有線にばかり注目が集まり空間の状態により
伝送品質が変化する無線は、古臭いものと言う感じを持たれた
時期が有りました。
しかし、携帯電話の普及やモバイル通信が盛んになった今では、 
電波は、私達の身近で欠かせない存在になってきましたが、今
や空気や水の様な存在になってしまった為に、電波の存在が意
識される事がなくなりました。
試しに身近な人に「電波って何?」と聞いて見て下さい。
「ピッピピーと行くヤツでしょう。」位の返事しか返ってきそ
うにありません。
しかし、実際に無線機を操作して航空局と交信をしますと、自
分で電波を輻射しているのだと実感されます。
そうして、実感された皆様が、素人の様な返事をしていたので
は、皆様の人格が疑われてしまいますネ。
と言われても、 誰に聞いて良いかも  分からないと言う方もい
らっしゃると思います。
ネットで調べても小難しい式が出てくるだけでサッパリわから
ないと言う方もいらっしゃると思います。
そこで、今回は、電波とは、「何」か?、そしてどの様な「性
質」があるのかを分かり易くお話をします。

 


図-6 をご覧ください。 図の左にある導線には、上向きの電流
(直流)が流れているとします。 導線の真下から見ますと 右
回りの磁界が発生します。 右ネジの法則ですネ。 導線の周り
のオレンジの輪は、磁力線です。


導線に流れる電流が直流である場合は、 これ以上 何も起きま
せん。

Step1
次に導線に交流の電流を流してみます。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (8)電磁気に出てくる単位その2

                第9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17期工学第9章電磁気 (8)電磁気に出てくる単位その1

              第9章電磁気
           (8)電磁気に出てくる
               単位その1

今回から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、通常、3回に1回の割合で出題されていますので、勉強
しておきましょう。
良く出題されると言う事は、重要な事柄であるから出題されると言
う事は、今までにも何度かお話をしています。
皆様も、知らず知らずの打ちに経験されています。
例えば、土地の広さを表すのに100[m^2](平方メーター)とか言い
ますが、単位が間違っていたり、単位がなく「あそこの土地の広さ
は、100だヨ。」と言ったらおかしいですネ。
ただ、世の中では、間違った単位を平気で使っている人が多いの
は、残念な事です。例えば、「100万[V]の大電流」とかです。

さて、 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。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (7)磁気

                          第9章電磁気
                       (7)磁気


今回は、 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。

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9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
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
単位の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
。)ですが、以前、[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
意味しています。
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。
すると、速度の単位は、[s/m] となってしまいます。
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。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (6)電束と電束密度

                     第9章電磁気
            (6)電束と電束密度

今回は、電束と電束密度のお話を致します。電束も電束密度
も航空無線通信士の試験範囲を超えていますので、直接、こ
れらの問題が出題された事は、過去、有りません。
と言う事は、航空無線通信士より上級の資格試験では、出題
されていると言う事ですので新設問題として出題される可能
性があります。また、電束と電束密度につては、コンデンサ
ーを理解する為に必要ですので、5年ぶりに電束と電束密度
についてお話をする事としました。


 1.電束
電束とは、文字通り電気力線の束の事です。
電気力線は、もともと仮定したものですから電束も仮定した
のです。
仮定ですから誘電体に関係せず1[C](クーロン)の電荷か
 1[本] の電束
が出ると定めます。
単位は、電荷と同じく[C](クーロン)です。

2.電束密度[C/m^2]
 
電束密度は、文字通り電束の単位面積当たりの密度と言う事
になります。
ここで電界の強さEについて思い出して下さい。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (5)電気力線

           第9章電磁気
            (5)電気力線


今回は、前回迄お話をしました目に見えない電界(電場)の
様子を知ることが出来る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。

前回迄のお話では、 ある電荷が有って、 その電荷から距離:
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。
        先ほどの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、 + 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。
     
 電界の向き :電気力線の接線方向
            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、電気力線を辿りますと風
        の矢印と違い、連続して電界の向きを知る事
        が出来ます。
        電界の任意の場所における電界の方向は、
        の場を通る電気力線の 接線方向になります。
        



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (4)電位と電位差

               第9章電磁気
               (4)電位と電位差

前回は、電界についてのお話を致しました。今回は、一歩お話
を進めて電位と電位差(電圧の事)についてのお話を致します

電界と電位および電位差がどの様に関係しているかが学習の
ポイントです。

1.電位と電位差(電圧)
(1)電位とは?
  電位とは、m[kg]の物体を高さh[m]の高に持ち上げた時
  の位置エネルギーに似ています
  よく参考書では、+1[C]の電荷を無限遠からその場の電界
  を乱さずにQ[C]の点から距離r[m]の所へ運んで来た
  時のエネルギー(仕事)と書いてあります。正確には、こ
  れで良いのですが、チョット分かりにくいですね。
  仕事とは、何[N](力の単位:ニュートン)の力で何[m]動
  かしたかと言う事です。
  
  仕事とは達成された結果の事です。
  物理的に言いますと、サッカー・ボ―ルを地球の表面から
  1[m]の位置へ運ぶのと、遠い宇宙から地球の表面ら1[m]
  の位置へ運ぶ事は、どちらも、サッカー・ボールが同じ位
  置に来ていますので結果が同じですので仕事としては、同
  じです。
  
  もう少し身近な例で言いますと神奈川から東京のある場所
  へあるメーカーのある型番のTV を 配達するのも福岡の通
  販会社から東京のある場所へ同じものを届けるのも、どち
  らも、同じTVが届くと言う事では、同じ仕事なのです。
  TVの購入は、 ネットで注文したので、 どこから運ばれて
  きようが、TVが届くと言う事に変わりは、無いのです。
  
  前回の記事の図-3を見て下さい。
  Q[C]の電荷からr[m]の距離の電位Vはと言いますと
  
 
   /(4・π・ε・r          [V]     (3)


  となります。
  これは、前回の(1)式と見比べると分かる事ですが、(1)
  式に距離:rを掛けた物である事が分かります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (3)電界

              第9章電磁気
              (3)電界



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」のお話をいたします。

さて、「電界」とは、どの様な概念でしょうか?
聞いた事の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
、残念ながら理系の方の中にも沢山いらっしゃいます。
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。
それでは、「電界」についてのお話を始めます。

1.電界とは?
 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、 電場と言い
 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。
  身近な範囲で「界(field)」の例を考えて見てください。
 
 
 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
 身近な例としましては、 下敷きを脇の下に挟んで擦り、
 その下敷きを頭に近づけますと、髪の毛が浮き上がって
 来ます。下敷きを遠ざけますと髪の毛は、元に戻ります
 。
 下敷きに溜まった静電気の力が及ぶ範囲電界です。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (2)クーロンの法則

           第9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。 クーロンの法則は、 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。次回お話をします電界等、これから出てきます式
に関係しますので、この式が理解できませんと前へ進め
ません。

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、静電気のお話に出て来る式は
、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めば分かる様になります。

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、は、暗記するものでは、なく何を意味
しているかを理解する重要です。
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、暗記しますと、すぐに記憶から消えてしまい
役に立たなくなります。
特に、無線従事者試験の最高峰である第1級陸上無線技
術士のアンテナと電波伝搬には、沢山の式が出てきます
し、それらの式を使えなければなりません。式の意味が
分からずに暗記する事は、不可能です。

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、原子の陽子には、”+”。電子には、”-”
の電気の性質があり、電子が原子から離れる事でそれぞ
れの性質が見えてくる
と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、基本となる「クーロンの法則」についてのお話を
します。



原子から離れた電子は、”-”の電気の性質を示します。
また、電子が抜けた原子は、”+”の電気の性質を示しま
す。
(原子は、電子と原子核で出来ています。原子核は、中
性子と陽子で出来ています。中性子には、電気的な性質
がありませんが陽子には、”+”の電気の性質があります。
よって原子は、 電子の抜けた数だけ”+” の電気の性質を
持つ事になります。)

電子が抜けた原子と 電子の絵を一々描いていたのでは、
大変なので それぞれを同じ大きさを持つ丸で描きます。
そして、その丸を電荷と呼びます。
電荷自体は、大きさをもちません。
下の図-2をご覧ください。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第9章電磁気 (1)電気の正体

               第9章電磁気
              (1)電気の正体 


        
TOITAの「航空無線通信士受験塾」 第17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終の時期
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、高等数学を使わず、皆様の身の周りの事柄を
例に、要点のみを分かりやすく解説致します。
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、そして、これからも生き続ける学問であ
る事が分かります。まあ~、電磁気学は、電気の基礎です
ので全ての電気現象に共通しているのは、当たり前ですね

受験参考書では、分からかった事が「な~んだ。そうだっ
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。
今回のお話は、第1章の空中線と電波伝搬の最初にもお話
をした内容ですが、 重要な事ですので、 再度、お話を致
します。

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


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第8章電源 (1)電池一般

               第8章電源
              (1)電池一般 

 今回は、 電池一般のお話です。 電池が航空無線の試験で重
要視される理由は、航空機には、飛行中、電線を引いて電気
を供給する事が出来ないと言う事にあります。


電線を引き込めませんので発電機を持たなければなりません

これは、自動車と同じです。
発電機で発電した電気の最大の使用目的は、エンジンの始動
とエンジンを回し続ける為の電気です。
次に機内の照明などや通信機等への電力の供給です。
発電機で発電された電気は、使用量が少ない場合、電池に蓄
えられます。そして、発電機で発電した電気だけでは、足ら
ない時に電池に蓄えられた電気を使います。
この様に、機内で安定した電力供給をする為に電池は、使用
されます。
つまり、航空機は、電池が無いと飛行出来ない重要な物だと
言う事になります。
近年、 最新鋭のB社の航空機が電池の不具合で飛行停止にな
った事は、記憶に新しいところです。 


重要な事柄は、試験に良く出るのは、当然の事です。
ここで、電池について勉強しておきましょう。


1.乾電池
 (1)一次電池と二次電池
  一次電池・・・・・・・・ 充電出来ない使い捨ての電
               池です。
               あまり交換を必要としない
               TV のリモコンの電源等に
               使用されています。
  二次電池・・・・・・・・ 充電出来る電池です。携帯
               電話の電池などは、始終使
               いますのでいちいち交換す
               るより充電できる方が便利
               ですし、経済的です。
               また、二次電池は、停電で
               システムをダウンさせられ
               ない様な装置にも使用され
               ています。

 (2)電池の接続


     
     図-3をご覧ください。
  直列接続
  (A)は、1.5 [V]の電池を2個直列に接続しています。
    2 つの電池の起電力が、直列に接続されています
    ので、電圧は、2になります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期法規第7章国際電気通信連合憲章 (2)違反局の通告他

          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。

 (2)航空無線通信士の免許が無くても 航空機局 及び 航空機
   地
の運用が出来場合
    (ア)国際電気通信連合憲章に規定する RR 37条の規定
       により外国政府が発給する証明書を有する者が航空
       無線通信士の指揮下で無線設備の操作を行う場合。
    (イ)外国間を航行する際、 RR 37条の規定により 外国政
       府が発給する 証明書を有する者が総務大臣の承認
       を得た場合、 該当の航空機局の無線設備の操作が
       出来る。

    アは、 国内線を運航する場合、操縦士が外国人である場
    合、日本人の航空無線通信士が居れば良い事になります
    。
    イは、 日本の航空会社の航空機が国外を飛行している時
    や外国人が操縦している場合でも予め総務大臣の承認を
    得ていれば 国内法で無線局免許を得た日本国籍の航空
    機の無線局の操作が出来ると言う事になります。
 

 (3)国際民間航空条約(参考)
    (ア)国際運航に従事する航空機の運航乗務員(操縦士、
       副操縦士、航空機関士) は、 その航空機を登録した
       国の政府が発給した 免許を保持しなければなりませ
       ん。
    (イ)各条約国が自国民に対して与えた免許で他の条約国
       の領空を飛行する事を拒否しては、いけません。


2.違反局を認めた時の措置
   違反を認めた無線局の属する国の主官庁に報告する
   違反を認めた無線局とは、 皆様の属している無線局が 仮に
   アメリカ違反局を認めたとしますと、
違反した無線局の属する
  (アメリカ)の 主官庁では、なく、皆様のぞくする国である日
   本の主官庁となりますので、お 間違いなく。


以上で第17期(平成28年2月期向け)の法規は、全て終了です。
次回からは、無線工学の”電磁気”と”電気回路”及び実践向きの
”受験直前講座”へと進みます。




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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17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
        解説の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
   しています。

   但し、長時間の伝送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
   い不必要な方向への電波の輻射及び不必要な方向からの
   電波の受信最少しなければなりません。

  以上を要約しますと、


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第7章通信方式その他 (2)PCMその4

          第7章通信方式その他
           (2)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、 Digital to Analog 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17期工学第7章通信方式その他 (2)PCMその3

             第7章通信方式その他
             (2)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”15”を表します。
全部のビットが”0”ですと”0”を表しますので、4ビットで
は、0から15の16段階を表す事が出来ます。
更に1ビット増やして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。
この場合、5つのビット全部が”1”ですと”31”を表します。
64 ビットのパソコンでは、1.84x10^19(19乗)の数
値を扱えます。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第7章通品方式その他 (2)PCMその2 

        第7章通信方式その他
         (2)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、 毎日の暮らしの中で 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、
又、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
為にデジタル量へ変換する技術が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
 
図-1をご覧ください。

続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。


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それは、独学では、無理だからです。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第7章通信方式その他 (2)PCMその1

           第7章通信方式その他
            (2)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、今から四半世紀以上前に、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。 10万ボルトのボルトは、 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4.75 [cm]とか7.25 [cm]
  などとミリ単位の目盛の間隔から読む事が出来るか
  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、分未満を表せないのです。
  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。
  先ほどの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
  とは、 離散的(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秒進む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、歯車が秒針を1秒毎に6度づ
つ回転させますので1秒以下の時刻を表示できません。
(ストップ・ウォッチ機能付きの物は、1/100 秒迄で測
れますので、1/100秒毎の飛び飛びの時刻を表示します
。) 


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んでも意味が有りませ
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 横軸が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。




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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17期工学第7章通信方式その他 番外編”ASKとPSK”

                         第7章通信方式その他
                 番外編”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知れません。
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の
波が近づいているのか?と言う気がします。
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
   ス変調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。
その他、実現性は、ありませんが、煙の量を変化させる
とか、煙の色を変える事も考えられます。
それでは、搬送波に意味を持たせる(情報を載せる)に
は、どの様にすれば良いでしょうか?


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第7章通信方式その他 (1)デジタル符号の名称

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

その前にデジタルとアナログの違い及びデジタルとデジタ
ル符号の違いについてお話しておきます。

(1)”アナログ”デジタル”の違い
   アナログとは、”連続量”の事です。
   例えば、長さを考えてみます。東京駅のホームの北
   の端から神田駅のホームの南の端迄をgoogle
   earth で測ってみましたら 870 [m] でした。 東京
   駅から神田駅に向かって 1 [m] の所もあれば、
   1.01 [m] の所もありますし、 1.0100075 [m]
   の所もありますと言う様に、0 [m] ~ 870 [m]
   と言う距離の間には、0 ~ 870の間のどの様な数字
   も存在します。
   これが、連続量と言う事です。
   一方、デジタルとは、”離散量”の事です。
   ”0”、”1”、”2”、”3”・・・・・・・・・・・無限大
   迄数字が存在しますが、アナログの様に、”1”との”
   2”の間に”1.0027”等と言う数字は、存在しません。
   つまり、デジタルには、連続性が無いのです。

   自然界では、全てアナログ量です。色も無限にあり
   ますし、音楽でも1曲の中で 最初から最後迄音の大
   きさが同じとか飛び飛びの大きさと言う事は、あり
   ません。
 
   デジタルは、電子機器の中でのみ存在します。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期法規第6章無線従事者 (2)免許の交付・返納・再交付等

             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。
その前に、皆様の多くが、多分、 勘違いされていると思われ
る点を先にお話しておきます。
無線局の”免許状”や無線従事者の”免許証”自体を”免許”と思わ
れていませんか?
結論から先に申しますと、”免許状”や”免許証”は、総務大臣が
”免許(特別に許した)”した証に当該申請者に交付する書類
す。
この事を頭に入れて、後をお読みください。

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、
  次格事由にあたらない場合には、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。(国家試験に合格するか、国家
  試験合格に相当すると総務大臣が認めた場合が前提です。
  )

 ・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
   
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年を経過しない者
 ・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。
   ただし、資格により、 総務大臣または、 総合通信局長が、
  申請のあった資格の無線設備の 操作に支障がない場合は、
  免許が与えられます。(精神病は、免許が与えられません)

3.免許証の
携帯義務


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TOITAのお「航空無線通信士受験クラブ」第17期法規第6章無線従事者 (1)主任無線従事者

          第6章無線従事者
         (1)主任無線従事者
           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、 主任無線従事者についてのお話を 少し致します

次回の試験では、”主任無線従事者の職務”が問われそうで
す。
さて、そもそも、主任無線従事者とは、何の事でしょうか

航空無線通信士とは、別の資格なのでしょうか?
そう言った疑問からお答えいたします。
法規の試験の中に「監督と罰則」と言うカテゴリーがあり
、無線従事者試験では、重要なカテゴリーとなります。
主任無線従事者は、総務大臣や総合通信局長が行う監督の
一部を補う制度ですので、同じく重要なカテゴリーになり
ます。


1.主任無線従事者とは?
  無線局の免許人から総務大臣に 届出 した無線従事者
    
資格を持つ人
で  無線局の無線設備の操作の監督を行
  人
です。  


  と言う事は、無線従事者免許を持っている人なら誰で
  も主任無線従事者と言う事でしょうか?
  主任無線従事者の定義の”監督”と言う言葉が引っかか
  ります。
  アマチュア無線局の場合は、無線局長一人で運用して
  いますので 監督を受ける人がいません、
  アマチュア無線をやっている方の場合は、主任無線従
  事者になれません。

  主任無線従事者は、 アマチュア無線局の様に 監督す
  る他の無線従事者がいない局以外には、必ずいます。
  と言う事は、1つの無線局に複数の無線従事者がいる
  場合は、必ず、1名いると言う事になります。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第6章FM送受信機 (4)FM受信機の構成

         第6章FM送受信機
         (4)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。


  


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 f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。
  中波周波数をビートとして作り出すのが周波数混合器で
  す。


搬送波の周波数を変える方法の違いが重要ですので、ここで
整理しておきましょう。
 
搬送波の周波数を変える方法
  送信機・・・発振器で発振した周波数を逓倍器により
         数倍にします
。 FM送信機及び AM送信機
         (高電力変調方式の場合)


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第6章FM送受信機 (3)FM変調波の復調

              第4章FM送受信機
            (3)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。) 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。(直列共振回路では、共
振周波数で、電圧が最低になり、電流が最大になります。)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。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第17期工学第6章FM送受信機 (2)FM送信機の構成その2

           第6章FM送受信機
        (2)FM送信機の構成その2


前回は、位相変調器を使用して FM 変調波を作るお話をしま
したが、お分かりになりましたでしょうか?式の展開は、別
としましても音声信号を積分回路に通してから位相変調する
FM変調が得られる事だけは、覚えておいて下さい。
また、位相変調は、音声信号の大きさ音声信号の周波数
瞬時周波数が広がってしまう言う事も、今回お話をし
ます IDC 回路に必要な知識です。



前回のお話がお分かりでない方は、前回のお話を読み直して
から今回の記事をお読みください。

それでは、今回は、周波数逓倍器からお話を始めます。


 


 



3.周波数逓倍器
  この周波数逓倍器の目的は、振幅変調の送信機と同様に
  発振器で発振した周波数を送信周波数になる様に整数倍
  する
事です。
  発振器で発振する高周波の周波数は、あまり高くできま
  せん。
  そこで目的の送信周波数にする為に整数倍するのです。
  例えば送信周波数が110.4[MHz] だとします。
  発振器の周波数が、9.2[MHz] としますと、

    
     9.2 [MHz] x 2 x 3 x 2 = 110.4 [MHz]

  の様に幾つかの逓倍器を用いて周波数を整数倍して元の
  発振周波数を高くします。
  この時の周波数総逓倍数は、12です。

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       第6章FM送受信機の構成
      (2)FM送信機の構成その1



FM変調がどの様なものかご理解頂いたところで、 今回
と次回の2回に分けて FM 送信機の構成についてお話を
いたします。今回は、位相変調の所迄のお話になります
が、 次回にお話をします 周波数逓倍については、 特に
良く理解して頂く必要があります。
先に、位相変調と書いてあるのが、おかしいと思った方
もいらっしゃると思いますが、FM の送信機に位相変調
器が必要な訳は、後ほど、お話致します。
 
FM変調とは、音声信号の大きさにより搬送波の周波数
を変える変調方式です。
つまりを搬送波の周波数:Fを音声信号の電圧:Vで変
化させているのです。
音声信号が”+”側に大きくなりますと 搬送波の周波数が
高くなります。
そして、音声信号が”-”側に大きくなりますと搬送波の
周波数が低くなります。
図-1 は、 FM送信機のブロック・ダイアグラム(構成
図)です。
上の列の左側からお話をします。

1.発振器
  FMの変調方式には、発振器の周波数を直接音声信
  号で変化させる直接周波数変調発振器とは別の
  回路で変調を掛ける間接周波数変調の2つの方式が
  有ります。
  現在は、安定な発振回路が出来る為、直接周波数変
  調が増えてきましたが、以前は、搬送波の周波数の
  安定を優先させる為、周波数安定度の良い間接周波
  数変調が多く使用されていました。

  ここで示しています発振器は、どの様な変調方式の
  送信機にもある電波の源となる高周波を作る所です
  。
  発振器は周波数が変動しない安定した物が求めら
  れますので、送信機に繋がれたアンテナから輻射さ
  れる電波の周波数よりかなり低く設定されています
  。
  (この事が周波数逓倍と関係してきますので記憶に
  留めておいて下さい。)

2.位相変調器
  位相変調とは、音声信号で搬送波の位相を変える変
  調方式です。
  しかし、 FM 送信機になぜ、位相変調器が有るので
      しょうか?

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