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受信機の性能(感度・選択度・安定度・忠実度) じゅしんきのせいのう

二陸特 三陸特 3アマ 4アマ

受信機の良さを表す4つの尺度。感度はどれだけ弱い電波を受信できるか、選択度は多数の電波の中から目的の電波だけを選び出せるか、安定度は再調整なしに長時間一定の出力を保てるか、忠実度は元の信号をどれだけ忠実に再現できるか。

試験ではここ

定義文→名前を選ぶ問題が陸特で毎回。「混信を受けないで目的とする電波を選び出す」=選択度、「再調整を行わず長時間一定の出力」=安定度、「元の信号がどれだけ忠実に再現」=忠実度、「微弱な電波を受信」=感度。近接周波数の選択度は中間周波増幅器の帯域フィルタ(BPF)で決まる。

受信機を4つの目で評価します。弱い電波を拾えるか(感度)、隣の局と分けられるか(選択度)、放っておいても同じように聞こえ続けるか(安定度)、相手の声が元どおりに聞こえるか(忠実度)。問題は定義文を読ませて名前を選ばせるだけなので、キーワードを押さえれば確実に取れます。

受信機の4つの性能
4つの性能をひとコマずつ。問題文のキーワードと対応させる

定義文のキーワードと答え

  1. 感度 「どの程度まで微弱な電波を受信できるか」。高周波増幅部の利得と内部雑音で決まる
  2. 選択度 「多数の異なる周波数の電波の中から混信を受けないで、目的とする電波を選び出す」。中間周波増幅器の帯域フィルタで決まる
  3. 安定度 「周波数及び強さが一定の電波を受信しているとき、受信機の再調整を行わず、長時間にわたって一定の出力を得る」。局部発振器の周波数安定度で決まる
  4. 忠実度 「送信された信号を受信し、受信機の出力側で元の信号がどれだけ忠実に再現できるか」。周波数特性やひずみで決まる
選択度曲線(近接周波数の分離)
選択度曲線。帯域が狭く肩が急なほど、近接周波数の混信を受けない

典型問題の解き方(2陸特 令和元年6月期 問21)

「多数の異なる周波数の電波の中から混信を受けないで、目的とする電波を選び出すことができる能力」は?

  1. 動詞を見る 「選び出す」→選択度。「再現する」なら忠実度、「一定の出力を得る」なら安定度、「微弱な電波を受信」なら感度
  2. 答え 選択度

性能ごとの「決める回路」と「良くする方法」

感度選択度安定度忠実度
問題文の動詞微弱な電波を受信目的の電波を選び出す再調整なしで一定の出力元の信号を忠実に再現
主に決める回路高周波増幅部・内部雑音中間周波増幅器のフィルタ局部発振器低周波増幅器・検波器の特性
良くする方法高周波増幅部を設け信号対雑音比を上げる中間周波増幅器に急峻な帯域フィルタ(BPF)水晶発振器・PLL で局発を安定に周波数特性を平らに、ひずみを減らす

近接周波数による混信を減らすには

最も効果的なのは「中間周波増幅器に適切な特性の帯域フィルタ(BPF)を用いる」ことです。局部発振器を水晶発振器にすると安定度は上がりますが混信は減りません。AGC を切っても、高周波増幅器の利得を下げても、希望波と妨害波が同じように弱くなるだけです。

ひっかけ

高周波増幅部で改善されるのは「信号対雑音比(感度)」と「影像周波数混信」で、「安定度」や「近接周波数選択度」ではありません。安定度は局部発振器の話です。「選択度を良くする」の肢に「高周波増幅器の利得を下げる」「AGC を OFF」が混ざっていたら誤り。

上部の看板「受信機の性能=感度・選択度・安定度・忠実度
4つの性能は問題文の動詞で見分ける

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21

次の記述は、受信機の性能のうち何について述べたものか。 多数の異なる周波数の電波の中から混信を受けないで、目的とする電波を選び出すことができる能力を表す。

正答: 選択度

選択度は、多数の電波の中から目的の周波数の電波だけを分離して選び出す能力で、同調回路や中間周波フィルタの帯域特性で決まります。選択度が良いほど隣接周波数からの混信を受けにくくなります。

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二陸特 ・ 日本無線協会 令和2年10月期 無線工学 問20

次の記述は、受信機の性能のうち何について述べたものか。 周波数及び強さが一定の電波を受信しているとき、受信機の再調整を行わず、長時間にわたって一定の出力を得ることができる能力を表す。

正答: 安定度

正しい記述です。安定度は、一定の電波を受信しているとき再調整なしで長時間一定の出力を得られる能力で、局部発振器の周波数安定度などに左右されます。

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三陸特 ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.1 問23

次の記述は、受信機の性能のうち何について述べたものか。下の番号から選べ。 送信された信号を受信し、受信機の出力側で元の信号がどれだけ忠実に再現できるかという能力を表す。

正答: 忠実度

元の信号をどれだけ忠実に再現できるかが忠実度。感度は弱い信号を受信できる能力、選択度は近接周波数を分離する能力、安定度は受信周波数を保つ能力。

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三陸特 ・ 日本無線協会 令和3年2月期 無線工学 問23

スーパヘテロダイン受信機において、近接周波数による混信を軽減するには、どのようにするのが最も効果的か。

正答: 中間周波増幅器に適切な特性の帯域フィルタ(BPF)を用いる。

近接周波数による混信は受信機の選択度で決まり、選択度は主に中間周波増幅器で決まります。中間周波増幅器に通過帯域幅が適切で遮断特性の急峻な帯域フィルタ(BPF)を用いるのが最も効果的です。

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問われた問題 31

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