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検波(AM 検波・SSB の復調・FM の周波数弁別器) けんぱ

4アマ 3アマ 三陸特 二陸特 一陸技

変調された電波(受信機では中間周波信号)から元の音声などの信号波を取り出すこと。復調ともいう。AM は包絡線をなぞる直線検波、SSB は BFO の搬送波を足して検波、FM は周波数の変化を振幅に変える周波数弁別器。

試験ではここ

「変調された信号の中から音声信号を取り出す回路」=検波回路(増幅・変調・発振・平滑と並ぶ)。FM 受信機のブロック図で振幅制限器の次は「周波数弁別器」で、「2 乗検波器」は AM 用。SSB 受信機で「受信信号の明りょう度を良くする」のはクラリファイヤ(RIT)、電信用受信機の BFO は「受信信号を可聴周波信号に変換する」。

送信機の変調は「信号を搬送波に乗せる」、受信機の検波は「搬送波から信号を降ろす」操作です。AM は電波の振幅が信号の形をしているので、ダイオードで片側だけ通してコンデンサでならせば包絡線=信号が出てきます。FM は振幅が一定で周波数が揺れているので、周波数のずれを電圧に変える回路(周波数弁別器)が要ります。SSB は搬送波が抜かれているので、受信側で搬送波を足してから検波します。

AM の直線検波(包絡線検波)
AM の直線検波(包絡線検波)。ダイオードで半波にし、C と R で包絡線をなぞる

変調方式ごとの検波

  • AM(A3E) 直線検波(包絡線検波)。ダイオード1本と CR。入力が小さいときは 2 乗検波になりひずみが増える
  • SSB(J3E) 復調用の局部発振器で搬送波を補い、検波器(プロダクト検波)で信号波を取り出す。発振周波数が少しずれると音の高さが変わるので、クラリファイヤ(RIT)で受信周波数を微調整して明りょう度を良くする
  • 電信(A1A) 搬送波の断続だけで音がないので、BFO(ビート周波数発振器)の出力と中間周波信号をうなり(ビート)させて可聴周波のトーンに変える
  • FM(F3E) 周波数弁別器。周波数の変化を振幅の変化に変換して信号を取り出す。フォスターシーリー回路・比検波器・PLL 検波などがある。前段に振幅制限器を置く
周波数弁別器の特性(S 字カーブ)
周波数弁別器の S 字特性。中心周波数からのずれが、そのまま出力電圧になる
SSB(J3E)の復調
SSB の復調。受信側で搬送波を足し戻す。ずれると音程が変わるのでクラリファイヤで合わせる

典型問題の解き方(2陸特 令和2年10月期 問24)

FM 受信機の図。中間周波増幅器→振幅制限器→A→低周波増幅器→スピーカ。振幅制限器から分岐したBが低周波増幅器を制御。A・Bは?

  1. Aは FM の検波段 振幅制限器の次で音声に戻す段なので周波数弁別器。2 乗検波器は AM 用で FM の復調には使えない
  2. Bは低周波増幅器を止める回路 振幅制限器の出力(雑音の有無)を見て低周波増幅器を制御するのはスケルチ回路。AGC は前段の利得を制御する回路でこの位置には入らない
  3. 答え A=周波数弁別器、B=スケルチ回路
FM 受信機の穴埋め問題(A・B)
試験の図。A=周波数弁別器、B=スケルチ回路

「どの回路か」を選ぶ問題の整理

よく並ぶ回路名と働き

ひっかけ

「周波数変換部が中間周波数を音声周波数に変える」は誤りで、音声に変えるのは検波器。FM のブロック図で振幅制限器の次に「2 乗検波器」「AGC 回路」が入る肢は誤り。BFO を「ダブルスーパの第二局部発振器」や「水晶発振器を用いた周波数安定回路」とする肢も誤りです。

上部の看板「検波=搬送波から信号を降ろす
AM は包絡線、FM は周波数のずれ、SSB は搬送波を足してから

この用語を押さえる問題

二陸特 ・ 日本無線協会 令和2年10月期 無線工学 問24

図は、FM(F3E)受信機の構成の一部を示したものである。空欄の部分の名称の組合せで、正しいのは次のうちどれか。

正答: A=周波数弁別器 B=スケルチ回路

正しい組合せです。FM 受信機では振幅制限器で振幅の変動を取り除いた後、周波数弁別器で周波数の変化を音声信号に戻します。スケルチ回路は受信信号がないときに低周波増幅器の動作を止めて雑音を抑えます。

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3アマ ・ ブートラボ オリジナル問題 無線工学 No.2 問20

AM(A3E)波から音声などの信号波を取り出す回路は、次のうちどれか。

正答: 検波回路

正しい。検波(復調)回路は、変調波から信号波を取り出す回路である。AM 波ではダイオードで包絡線を取り出す直線検波(包絡線検波)がよく用いられる。

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4アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.3 問14

変調された信号の中から、音声信号を取り出す回路は、次のうちどれか。

正答: 検波回路

変調波から元の信号波(音声信号)を取り出す操作を復調または検波といい、それを行う回路が検波回路である。AM ではダイオード検波、FM では周波数弁別器などが用いられる。

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3アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.1 問22

電信用受信機の BFO(ビート周波数発振器)の説明で、正しいのは次のうちどれか。

正答: 受信信号を可聴周波信号に変換するための回路である。

A1A 電信は搬送波の断続だけで音声成分がないため、BFO の出力を中間周波信号とビート(うなり)させて可聴周波のトーンに変換して聞き取る。

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3アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.2 問23

SSB(J3E)受信機において、クラリファイヤ(又は RIT)を設ける目的は、次のうちどれか。

正答: 受信信号の明りょう度を良くする。

SSB では搬送波が抑圧されているため、受信側の局部発振周波数が少しずれると復調音の音程が変わって聞き取りにくくなる。クラリファイヤで局部発振周波数を微調整して明りょう度を良くする。

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問われた問題 40

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