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同軸コネクタ(M形・N形・BNC・SMA) どうじくこねくた

4アマ 3アマ 三陸特 二陸特

同軸ケーブルを無線機・アンテナ・測定器につなぐための接続部品。中心導体と外側の導体を、特性インピーダンスを保ったままつなぐ。周波数や用途で M 形・N 形・BNC・SMA などを使い分ける。

試験ではここ

2陸特で「受信に障害を与える雑音の原因にならないもの」を選ばせ、「給電線のコネクタのゆるみによるアンテナとの接触不良」は雑音の原因になる(ならないのは電源用電池の容量低下)。形の名前そのものは出ない。

同軸ケーブルは中心の導体を外側の導体(網線)で包んだ高周波の配線です(給電線)。コネクタはその端に付ける差し込み口で、中心どうし・外側どうしをつなぎます。外側の導体は接地とシールドの役目をします。

M 形・N 形・BNC・SMA の 4 種類の同軸コネクタの見た目を並べ、それぞれにねじ込み式か差し込んで回す式か、おもな用途を添えた図
代表的な 4 種類。ねじ込み式か、差し込んで回す式か

おもな種類

同軸コネクタの断面(中心ピン・絶縁体・外導体)と、ゆるみによる接触不良で雑音や SWR の悪化が起きること、屋外では防水テープを巻くことを示した図
中心と外側の両方がしっかり触れていることが大事
インピーダンスが違うときの SWR
S = \dfrac{Z_L}{Z_0}\quad (Z_L > Z_0)

Z₀ はケーブルの特性インピーダンス、Z_L はつないだ先のインピーダンス〔Ω〕

数値例です。無線機の 50〔Ω〕系に、テレビ用の 75〔Ω〕のケーブルやコネクタを混ぜると、SWR=75/50=1.5 になり反射が起きます。コネクタはケーブルと同じインピーダンスのものを選びます。

典型問題の解き方(雑音の原因)

2陸特 平成31年2月期 問24(令和元年10月期 問20 も同じ)。「受信に障害を与える雑音の原因にならないもの」

  1. 高周波加熱装置 強い高周波を出すので雑音の原因になる
  2. 発電機のブラシの火花 火花が広い周波数の雑音を出す
  3. コネクタのゆるみ 接触が付いたり離れたりして、バリバリという雑音になる
  4. 答え 電源用電池の容量低下。受信機が動かなくなる原因にはなるが、雑音の原因ではない
ひっかけ

コネクタのゆるみは雑音の原因になります。屋外のコネクタは雨水が入ると損失が増え SWR が悪くなるので、自己融着テープなどで防水します。BNC には 50〔Ω〕と 75〔Ω〕の 2 種類があり、見た目が似ているので注意します。

先生の挿絵。ゆるんだ同軸コネクタは雑音に関係ないと思う受験生
コネクタのゆるみは雑音の原因

この用語を押さえる問題

二陸特 ・ 日本無線協会 令和元年6月期 無線工学 問24

無線受信機において、通常、受信に障害を与える雑音の原因にならないのは、次のうちどれか。

正答: 電源用電池の容量低下

電池の容量が低下すると電圧が下がって受信機が動作しなくなることはありますが、電池は火花や放電を伴わないので、受信に障害を与える雑音の発生源にはなりません。

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二陸特 ・ 日本無線協会 令和元年10月期 無線工学 問20

無線受信機において、通常、受信に障害を与える雑音の原因にならないのは、次のうちどれか。

正答: 電源用電池の容量低下

電池の容量が低下しても電圧が下がって動作しなくなることはあっても、雑音を発生させる原因にはなりません。したがって受信障害を与える雑音の原因にならないのはこれです。

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問われた問題 3

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