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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第12期工学第5章DSB送受信機 (3)DSB受信機その1

今回と次回の2回に分けて、 受信機の代表的な方式である
スーパーヘテロダイン受信機の動作(構成)についてのお話
をします。
前回、 送信機の発振回路で発生させた高周波を 音声信号
振幅を変化させ(変調)てアンテナへ繋ぐ事で 音声を遠くへ
送る事が出来ると言うイメージがわいた事と思います。
私が中学生の頃は、その知識を元に送信機を作り実践する
環境が社会に有りましたが、 今は、なかなかそうもいきませ
んので想像をして頂き、免許を取って通信をする時に実感し
て頂く事になるかと思います。

さて、 送信については、 ある程度、 イメージされたとしても、
飛んでくる電波からどの様に音声を取り出せばよいのでしょ
うか?

ここからは、先に述べました受信機の受信方式の1つである
スーパー・ヘテロダイン方式についてお話をいたします。
受信機の方式には、 スーパーヘテロダイン方式以外にも有
りますが、 50年以上前から 無線通信の為の受信機に限ら
ずTV受信機等でもこの方式が主流です。 趣味で昔の方式
の受信機を作られる等特別な場合を除き受信機は、 全てこ
の方式と言っても過言では、ないと思います。
勿論、携帯電話の受信部もスーパー・ヘテロダイン方式です


試験には、それぞれの資格にとって 重要な事柄が良く出題
されると言う事をお話していますが、 当然、 無線通信を行う
航空無線通信士にとって、 受信機は、無くては、ならない物
ですので良く出題されます。

それでは、 スーパーヘテロダイン方式とは、 どの様な 方式
の物なのか見ていきましょう。
そして 最後にスーパーヘテロダイン受信機の動作全体を振
りかえってみます。

空中線と電波伝搬の章で空中線から電波を輻射する原理を
お話しましたが、空中線には、 可逆性があり、 受信にも使え
ます。
空中線は、 使用する周波数に同調しています。 その為、TV
のアンテナを例にとりますと、数年前に終了しましたアナログ
放送のアンテンは、 VHF帯 (地域により違いますが、 概ね、
都市部の場合)で、現在の地上デジタル放送のUHF帯のアン
テナより大きいものを使用していましたが、これは、周波数が
低いからです。
空中線は、 その空中線の大きさにより決まる 共振周波数の
前後の周波数の電波が到来しますと、空中線に電圧が誘起
します。
電波には、波長(:λと表されます。)と言うものがあります。
電波の速度:v は、30万[Km/s] です。
航空無線の周波数を計算し易い様に 100 [MHz] ( 1 x 10^8 )
としますと
 
    λ = 3 x 10^8 ÷ 1 x 10^8
= 3 [m]

になります。次に、携帯電話の波長を計算してみます。
計算しやすい様に携帯電話の周波数を 1[GHz] ( 1 x 10^9 )
としますと

    λ = 3 x 10^8 ÷ 1 x 10^9
      = 0.3 [m]

となります。
周波数が違うと アンテナの長さが違う事がお分かり頂けたと
思います。
こらからのお話は、 この誘起した電圧を 増幅するところから
です。




    

    (注:図面番号が前回から飛んでいますがその間の図面は、ありません。)

(1)高周波増幅器(RF増幅:Hight Frequency Amplifier )
  受信したい電波の周波数を fo とします。空中線に誘起した
  高周波電圧は、大変微弱です。
  高周波増幅器の入口には、同調回路があり、同調した周波
  数 fo の信号及び fo 付近の周波数の信号が同調回路の両
  端電圧として誘起します。
  中でも同調した周波数fo が一番大きな電圧になります。
  高周波増幅回路では、 受信を目的とする周波数の信号とそ
  の周波数の近くの周波数の信号を増幅します。
  ※高周波は、英語でRadio Frequency と呼ばれ通常、RFと
    表記されます。Radio Frequency とは、無線周波数の事で
    す。
それに対して音声信号の周波数帯域は、Audio Fre-
   quency
と呼ばれます。
    RF 増幅器の英語表記は、High Frequency Amplifier
    となります。
 
 ◇高周波増幅の目的

続きは、記事をお買い求めの上、お読み下さい。

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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
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