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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第22期無線工学第4章DSB送受信機 (3)スーパー・ヘテロダイン受信機の構成その1
2018年5月7日 9時30分の記事
 
                第4章DSB送受信機
            (3)スーパー・ヘテロダイン
              受信機の構成その1

今回から3 回に分けて、受信機の代表的な方式でありま
すスーパーヘテロダイン受信機の動作(構成)についての
お話を致します。
前期まで DSB 受信機の構成と言うタイトルを使ってい
ましたが、8 月期の予想される出題のタイトルは、スー
パー・ヘテロダイン受信機の動作となっていますので、
今回のタイトルにしました。
スーパー・ヘテロダイン方式は、FM 受信機にも、SSB
受信機にも、はたまた、TV 受像機にも、スマフォにも
と言う様に大半の受信機に使われている方式です。

さて、前回、お話を致しました送信機では、発振回路で
発生させた高周波の振幅を音声信号で振幅変化をさせた
変調波を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出来た事と思います。

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、航空通の免許を取って通
信をする時に先のイメージを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、イメージされた事と
思いますが、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のお話になり
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。

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、 すでに終了しました
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 ) として波長の長さ:λを計算してみますと
 
    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;λ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
た事と思います。
ここからのお話は、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:Radio Frequency
     Amplifier )


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