| 工学第５章FM送受信機 （１）FM送信機の構成の1 | |
| [無線工学] | |
| 2010年5月29日 16時55分の記事 | |
今回からＦＭ送受信機のお話です。ＦＭの送受信機は、空港内 なので地上勤務の方が手に持って、通信しているトランシーバー の変調方式です。ＦＭ変調は、ＦＭ放送やＴＶの地上波の音声の 変調方式です。その他ＴＶの衛星放送では、映像の変調にもこ の変調方式が使われています。航空無線では振幅変調（DSB） が使用されていますので、今のところ、試験の為だけに必要な 知識になります。 今回は、ＦＭ送信機の構成です。 １．FM変調（Ｆ3E)の概要 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。 つまり音声信号の電圧：Ｖ を周波数：Ｆ の変化にします。 音声信号が”+”側で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”−”側で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。 ----- 受験クラブからの重要なお知らせ ----- 当講座は、4月1日より有料となりました。 記事の閲覧を希望される方は、”くる天”の説明を良く 読んで下さい。 http://kuruten.jp/blog/help041.html 皆様は、高校や大学の受験の為に塾で勉強されたと思い ます。 一方、航空無線通信士の試験の内容は、多くの方が今迄 に勉強した事がない分野だと思います。 つまり、余計に塾の様な受験対策が必要な訳です。 その為に、当受験クラブの姉妹ブログのTOITAの「航空 無線通信士受験クラブ」を２００７年１０月から始めまし た。 そちらのブログは、これまで60,000人以上の方々が利用さ れてこられました。 当講座は、有料ですが、缶コーヒー１缶分程度で記事を読 んで頂けます。 効率良く勉強する為に、必要な記事だけでもお読みになる 事を強くおすすめします。 皆様方のお一人でも多くの方が合格されます様、頑張って ますので是非ご参加下さい。
第５章FM送受信機 （1）FM送信機の構成の1 今回からＦＭ送受信機のお話です。ＦＭの送受信機は、空港内 なので地上勤務の方が手に持って、通信しているトランシーバー の変調方式です。ＦＭ変調は、ＦＭ放送やＴＶの地上波の音声の 変調方式です。その他ＴＶの衛星放送では、映像の変調にもこ の変調方式が使われています。航空無線では振幅変調（DSB） が使用されていますので、今のところ、試験の為だけに必要な 知識になります。  今回は、ＦＭ送信機の構成です。 １．FM変調（Ｆ3E)の概要 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。 つまり音声信号の電圧：Ｖ を周波数：Ｆ の変化にします。 音声信号が”+”側で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”−”側で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と発振器とは、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。 ここで示しています発振器は、DSB 送信機の発振器と同じで す。 （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。（位相とは、交流と呼ばれる家庭のコンセントへ来てい る時間と共にSIN状に変化する電圧や電流です。無線に使わ れる搬送波は、周波数が極めて高い交流です。 その交流は、0[V]又は、0[A]からだんだん大きくなりますが 、その始まりを位相と言います。Ａと言う交流が０度からは じまるのに対してＢとい言う交流が４５度から始まったとし たら位相差が４５度であると言います） さて、ＦＭ送信機になぜ、位相変調器が必要なのでしょう か？ 実は、音声信号を積分回路に通してから位相変調をしますと、 ＦＭ変調が得られのです。 積分回路とは、ＤＳＢの検波器のダイオードの後のコンデン サーと抵抗からなる回路です。 ここで位相変調について少し触れておく事にします。 Vpm：位相変調された搬送波 ｆ：音声信号が無い時の搬送波の周波数 Ｅ：搬送波の最大振幅 Ｆp：音声信号の周波数（音声信号は、お話を簡単にす る為に１つの周波数だけとします。音にしますと ピーと聞こえます。） P：音声信号の角速度で P=2πFp・ｔで表され、ます 。 Δθ：音声信号の最大値が位相変調器に入った時の最大位 相偏移（位相偏移とは、位相の変化する大きさで す。） Vpm = E・sin｛（2πｆｔ） + Δθsin（Ｐ・t）｝ （1） 中カッコの後ろ半分は、音声信号で搬送波の位相が変わる事 を表しています。 この後ろの部分が有りませんと時間：ｔが”0”の時のVpm は、”０”です。そして、ｔ と共に大きさが変わりますが 、後ろの部分がある事で中カッコの中が変わり事で中カッコ の後半が無い時と大きさの変化が変わります。つまり、後半 が有る事で後半部分が無ければある大きさになるはずが、後 半が有る事で大きさが”0”になり、そこから大きさの変化 が始まる事があるのです。） 搬送波の大きさ（振幅の幅）：Ｅ は、変わりません。（Ｄ ＳＢ では、側波帯の大きさが音声信号の大きさにより変化 します。） お話が式ばかりで恐縮ですが、（１）式を微分しますと、 Vpmの瞬間的な周波数： Fpm が求まります。 Fpm = f + Fp・Δθ・cos(Ｐ・t) (2) Fpm は、Fp と Δθの積に比例する事に注目して下さい。 この事が後でお話します IDC 回路に関係します。 次回は、周波数逓倍器からのお話です。 | |
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