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混信と妨害波(希望波) こんしん

4アマ 3アマ 三陸特 二陸特 一陸技

受信したい電波(希望波)以外の電波(妨害波)が受信機に入り、受信を妨げること。原因は送信側の高調波・スプリアス・過変調と、受信側の選択度不足・影像周波数・混変調・相互変調などに分けられる。

試験ではここ

「28〔MHz〕の電波で FM 放送受信に混信」→ 第 3 高調波(84〔MHz〕)が原因で、対策は LPF。「近接周波数による混信の軽減」→ 中間周波増幅器に適切な帯域フィルタ。「強力な妨害波の変調信号で希望波が変調される」→ 混変調。

聞きたい局の声に、別の局の声や雑音が混ざって聞こえるのが混信です。聞きたい電波を希望波、邪魔をする電波を妨害波といいます。混信は「送る側が余計な電波を出している」場合と「受ける側が余計な電波を拾っている」場合に分けると整理できます。

送信側が原因の混信

  1. 高調波 基本波の整数倍の周波数の電波。28〔MHz〕の第 3 高調波 84〔MHz〕が FM 放送に入る。対策は送信機の出力に LPF
  2. スプリアス・寄生発射 目的外の周波数の発射。スプリアス を参照
  3. 過変調 変調度 100〔%〕超えで側波帯が広がり、占有周波数帯幅が広がって隣の局に混信を与える

受信側が原因の混信

  1. 近接周波数 隣の周波数の電波が通過帯域に入る。中間周波増幅器の帯域フィルタで選択度を上げる
  2. 影像周波数 スーパヘテロダインで、局部発振周波数をはさんだ反対側の電波が入る。影像周波数 を参照
  3. 混変調 強力な妨害波の変調信号で希望波が変調され、妨害波の内容が聞こえる
  4. 相互変調 2 つ以上の強い妨害波から新しい周波数が生まれ、それが希望波の周波数に重なる
混信の原因を送信側(高調波・スプリアス・過変調)と受信側(近接周波数・影像周波数・混変調・相互変調)に分けた図
混信の原因は送る側と受ける側に分ける
高調波の周波数
f_n = n f_0

f0 は基本波の周波数、n は次数(2 なら第 2 高調波、3 なら第 3 高調波)

数値例です。28〔MHz〕の第 3 高調波は 3×28=84〔MHz〕、145〔MHz〕の第 3 高調波は 435〔MHz〕です。

典型問題の解き方(FM 放送への混信)

4アマ CBT例題 No.2 問19。「28〔MHz〕の電波を発射したら FM 放送受信に混信を与えた。送信側で考えられる原因」

  1. FM 放送の周波数を思い出す 76〜95〔MHz〕
  2. 高調波を計算する 2 倍は 56〔MHz〕、3 倍は 84〔MHz〕→ 3 倍が FM 放送の帯に入る
  3. 肢を消す 1/3 倍の低調波は約 9.3〔MHz〕で無関係。給電線の断線やスケルチは混信の原因でない
  4. 答え 第 3 高調波が強く発射されている
28・56・84 MHz の基本波と高調波のスペクトルと、76〜95 MHz の FM 放送の帯
28 MHz の第 3 高調波 84 MHz が FM 放送の帯に入る
ひっかけ

混変調・相互変調・過変調は名前が似ています。妨害波の「変調の中身」が希望波に乗り移るのが混変調、強い 2 波以上から新しい周波数が生まれるのが相互変調、変調度 100〔%〕超えは送信側の過変調です。近接周波数の混信対策は、AGC を切ることや高周波増幅器の利得を下げることではありません。

先生の挿絵。28 MHz の送信が家の FM ラジオに入って困る家族
28 MHz の 3 倍は 84 MHz、FM 放送の帯

この用語を押さえる問題

4アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.2 問19

送信機で 28〔MHz〕の周波数の電波を発射したところ、FM 放送受信に混信を与えた。送信側で考えられる混信の原因で、正しいのはどれか。

正答: 第 3 高調波が強く発射されている。

28〔MHz〕の第 3 高調波は 28×3=84〔MHz〕で、ちょうど FM 放送の周波数帯(76〜95〔MHz〕)に入る。送信機の終段などで発生した第 3 高調波が十分に減衰されずに発射されると FM 放送受信に混信を与える。対策はアンテナ端子に低域フィルタ(LPF)を入れることである。

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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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4アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.1 問20

AM ラジオ受信機に、希望波と異なる周波数の強力な妨害波が加わると、希望波が妨害波の変調信号によって変調され、BCI を起こすことがある。この現象を何変調と呼んでいるか。

正答: 混変調

強力な妨害波が受信機の増幅段などの非直線部分に入ると、妨害波の変調信号で希望波が変調されてしまい、妨害波の内容が聞こえる。この現象を混変調といい、放送受信障害(BCI)の原因の一つである。

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問われた問題 31

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