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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第28期春休み特別企画 〜実は、無線工学は、面白い〜
[クラブ部室]
2021年3月3日 9時30分の記事

     TOITAの「航空無線通信士受験塾」
           春休み特別企画
      〜実は、無線工学は、面白い〜


今回は、「実は、無線工学は、面白い」と言うお話を致
します。
昔話で恐縮ですが、小学生の頃、東京の神田錦町にあ
ります科学教材社から出版されていました「模型とラジ
オ」と言う雑誌を購読していました。
この雑誌は、前に、調べましたら、 1984年に廃刊にな
ったそうです。この雑誌は、子供向けに模型用の角材や
板、そしてケント紙、それに模型用のモーターを使った
模型の作り方を紹介したり、ラジオや無線機の作り方を
書いた月刊雑誌でした。
小学校の頃は、雑誌を見て模型を作っていました。その
頃は、雑誌を見ては、夢が広がり、特に長い夏休みは、
工作に集中する事が出来ましたのでそのクオリティは、
夏休みの宿題の工作域を遥かに超えていました。
夏になると想いだす良い思い出です。
一方、ラジオの製作については、少し、記事を目にする
だけでしたが中学に入ると無線関係のクラブがあり、入
部する事は、極、自然でした。
知的興味をそそられるものでしたので、疑問より、それ
なりの知識が身に付く事が嬉しい時期でした。
また、自分で作った免許のいらない無線機から電波が
出る事、自体、子供だった私には、とても、エキサイティ
ングな事でした。


続きは、続きを読むをクリックしてお読みください。
全文無償で公開しています。

[受験クラブより]

貴方の受験される航空無線通信士は、自己投資に
値しない資格なのでしょうか?
新コロナ・ウィルスで中々外へもだ掛けられい今だ
からこそ、受験勉強をしてみるのも良いのでは、な
いでしょうか?


合格を手にするかどうかは、貴方次第なのです。


「時は、金なり」と言いますが、50円を有効に使えて
いますか?

本文には、見本部分の数倍の重要な記事が書いて
あります。
特に2月期の試験は、航空大学校の入学や就職に
と大変重要
な試験になります。
独学が難しい事は、特集記事でお話した通りです。
試験迄は、思った程、時間がありません。
時間を無駄にして後悔されない様、是非、本文をお
読み下さい。




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     TOITAの「航空無線通信士受験塾」
           春休み特別企画
      〜実は、無線工学は、面白い〜


今回は、「実は、無線工学は、面白い」と言うお話を致
します。
昔話で恐縮ですが、小学生の頃、東京の神田錦町にあ
ります科学教材社から出版されていました「模型とラジ
オ」と言う雑誌を購読していました。
この雑誌は、前に、調べましたら、 1984年に廃刊にな
ったそうです。この雑誌は、子供向けに模型用の角材や
板、そしてケント紙、それに模型用のモーターを使った
模型の作り方を紹介したり、ラジオや無線機の作り方を
書いた月刊雑誌でした。
小学校の頃は、雑誌を見て模型を作っていました。その
頃は、雑誌を見ては、夢が広がり、特に長い夏休みは、
工作に集中する事が出来ましたのでそのクオリティは、
夏休みの宿題の工作域を遥かに超えていました。
夏になると想いだす良い思い出です。
一方、ラジオの製作については、少し、記事を目にする
だけでしたが中学に入ると無線関係のクラブがあり、入
部する事は、極、自然でした。
知的興味をそそられるものでしたので、疑問より、それ
なりの知識が身に付く事が嬉しい時期でした。
また、自分で作った免許のいらない無線機から電波が
出る事、自体、子供だった私には、とても、エキサイティ
ングな事でした。

理系の人間には、私の様に、少しづつその世界に近づい
た人と高校または、大学からその世界に入った人がいま
す。
私は、前者の方なので後者の人の事は、分からないので
すが、工学の教え方は、高校 (工業高校)、大学( 工学部
)と同じ事を繰り返し教えてもらう項目が有りますが  上
の学校へ行くにつれ、教え方が 高度になっています。
例えば、中学の頃はアマチュア無線の免許を取る為に独
学していました。受験参考書の内容は、今から思えば、
意味も良くわかっていなかっと思いますが、覚える事が
楽しかった時期でした。その頃、受験した資格は、覚え
るだけで受かる資格でした。
そして、高校では、初めて電子工学を勉強したのですが
、高校での教え方は、三角関数や対数等の数学が入って
きました。大学になりますと、微分積分は、もとより高
度な数学ばかりで説明されています。
数式が全てを物語っているのです。
数式が言っている事か分からないと全然ついていけませ
ん。
逆に数式が理解できますと、これほど、簡単明瞭に説明
できるのかと感動してしまいます。 (この辺が理系の人
間の感じ方なのかも知れませんネ。)
大学から工学を学ぶ人は、いきなり数式での説明から入
りますが普通高校での数学の知識がありますので、現実
味は、感じられないかもしれませんが理解は、される様
です。

航空無線通信士を目指す方は、大半が文系の方です。
私は、現在、大学で電磁気学や無線工学等を教えていま
すが、彼らに教える事は、比較的に楽ですし、教えてい
て楽しくもあります。
それは、小学校・中学で野球をやって来た学生に高校や
大学で野球を教える様なものだからです。
皆様は、実際に野球のプレーをされなくても、一応のル
ールを知っていますので、観戦して楽しむ事が、出来る
と思いますが、世界には、野球をやらない国の方が多い
のです。(2024年のパリでのオリンピックでは、 野球
は、行わないそうです。)
野球をやらない国の友人の前で日本人同士が野球の話で
もり上がっていたとしたら、その友人は、話の内容がサ
ッパリ分かりませので話の中へ入る事が出来ません。

無線工学の話を皆様が聞かれても、この時の外国の友人
と同じ状態になる事は、容易に想像がつきます。

例えば、「航空無線通信士受験用参考書」と銘打った参
考書に八木アンテナの説明が有ります。
私は、参考書がどの様に説明しているか、参考の為に皆
様と同じ参考書をもっています。先ほど、ちらっと、眺
めてみましたところ、文系の方向けの説明では、ありま
せんでした。
とても、難しく感じられる事と思いました。


その一節を引用いたしますと、この様に書かれています


放射器B の後方λ/4 の位置にλ/2 より少し長い反射器
Cを設け、Bの前方λ/4 にλ/2 より僅かに短い導波器A
を設けたアンテナである。
導波器の数を増やすと利得が増大し、指向性を鋭くする
事が出来る。

予備知識の有る方には、これでも良いのですが、そもそ
も、「電波」って何?と思われている方には、意味も分
からず、「放射器・反射器・導波器で構成されていて導
波器の数を増やすと利得が増大し指向性が増す」と言う
意味のわからない名称や専門用語の羅列による呪文とし
て覚えるしかありません。
「利得」が何か?「指向性」が何かサッパリわからず、
現実味が感じられません。

八木アンテナについて説明するには、「電気」って何?
。「電波」って何?。
と言う所からお話をしなければなりませんので当講座の
「空中線と電波伝搬」の章でそれらのお話をいたします
のでそれを読んで頂ければ、街中で見かける魚の骨の様
な味気ないアルミの棒の塊が身近に感じられこれで放送
局と繋がっているのかと実感され、楽しくなってきます
。周りの友達の誰もが知らない事が手に取る様に見えて
くるのです。電波が見えてくる様な錯覚にさえ陥ります


工学を教える方の多くは、相手が有る程度分かっている
事を前提にお話をされます。
全然知らない方に教えるのは、有る程度、分かっている
方に教えるのの何倍もの労力が必要になります。
書籍でしたら2倍以上の厚さになります。

参考書の著者がこの労力をおしまなければ、皆様は、容
易に理解出来る様になると考えています。
また、今迄、当塾でお受けした質問にお答えした時の皆
様方からの反応でそれを感じます。
私は、思っています。入口さえ掴めれば、一度動き出し
た自動車が、どんどん加速する様に、勉強は、ドンドン
はかどると

当講座を受講された方は、それを実感されますが、この
話を聞かれた方、ウソだと思われる事でしょう。「無線
工学がそんなに簡単に分かる様になる訳ない。」と

無線工学の入口を見つける事の大切さをお話いたしまし
たが、次に大切な事は、物事の「本質を掴む事です。
本質を掴むとは、物事を簡単に言い表せる事です。
一昨年の6月。2年生で学部で成績が1番の学生が、第1
級陸上無線技術士の試験を受験するので勉強しているが
まだ、電子回路の授業が始まっていないので  ”増幅” が
理解できないと質問に来ました。
この後にお話しします”増幅”の本質を説明しましたとこ
ろ腕試しに過去問をするたびに80点取れました。 90点
取れました。100取れましたと私の所へ来るたびに理解
が進んだ様です。


本質を捉える事をトランジスターの増幅回路を例にお話
致します。

参考書のトランジスターの増幅の説明では、図には、あ
りませんが、トランジスターのベースとそこに繋がる抵
抗の間に微弱な信号が繋がれますと、コレクター側に信
号が増幅されて出て来る事を暗に示しています。
そして、式を駆使して電流増幅度や電圧増幅度、そして
電力増幅度と急に説明が難しくなり皆様が理系の人間と
は、所詮、住む世界が違うので本気に勉強する必要の無
、仮のものと思う様になってしまいます。


それでは「増幅」って一体、どの様な事なのでしょうか
?」ましてや、電流増幅度や電圧増幅度、電力増幅度等
は、なおおさら分かりません。電流や電圧、そして、電
力が大きくなるのか?まさに、文系の方に対して、反則
攻撃の嵐です。
先にお話をしました、中学のクラブの先輩は、新入生の
私にノミが牛程に大きくなる事だと説明され、面白い例
だと思った事を今でも覚えています。

が、実は、間違いなのです。
例えば、水の温度を上げる事を増幅に例えたとします。

図に× が描いて有る所で、左から入った水がガスの火で
温められて右からお湯になる様な事を増幅に例える事は
、誤りです。何故なら 上の図では  左から入った水と右
から出てくるお湯は、繋がっていますが増幅器では、入
力と出力が繋がっていませんので入力と出力は別物
のです。
次の図をご覧下さい。

図が少し分かりにくいのですが、左の水色のパイプに水
が循環しています。右の太いパイプには、温められてお
湯になった水が循環しています。両方のパイプの水が循
環しているのは、両方のパイプの中に水車が有り、連動
して回っているからです。

この様子を緑で示す箱で覆ってしまえば、中が見えませ
んので、左の水が右からお湯になって出てきた様に見え
ます。
この様に左のパイプの水の流れが、右のパイプでは、お
湯の流れになる事が増幅です。
左の水と右の水(お湯)は別物なのです。
先のトランジスターの回路で言いますとベースからエミ
ッターに流れる信号による電流とコレクターからエミッ
ターへ流れる電流は、別物と言う事です。
入力側では、信号による電流。出力側では電源による
電流
が流れます。
右の水は、ガスと言う外部からのエネルギーの供給によ
り温められています。
増幅回路で言えば、外部からのエネルギーは、電源(こ
こでは、電池)です。
増幅を一言で言いますと入力信号の相似形の信号を出
力側に作り出す事
です。
工学部の学生でもここまで本質を考える学生は、いませ
んが、本質を掴んだ先の学生は、他の学生より又、一段
先へ進みました。
一昨年、小惑星リュウグウにハヤブサ2が直陸しました。
以前、人工衛星の制御の仕事をした事がありましたが、
その作業は、電波を通じて行われます。
皆様も、航空無線通信士の免許を取得し、電波を通し、
通信をしたり、航空標識を利用されますと、いやおうな
く電波が身近になる日々が来ます。

次回から2回に分けて実は、 法規は、面白いと言うお話
を致します。

 

※この記事は、姉妹校の「航空無線通信士受験塾」の記事
 を転記したものです。

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