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送信機の構成(AM・SSB・FM) そうしんきのこうせい

二陸特 三陸特 3アマ 4アマ

発振器で作った搬送波を緩衝増幅・逓倍・励振増幅・電力増幅で送信周波数と送信電力まで育て、途中で信号波を乗せる(変調する)装置。AM・SSB・FM で、変調する段の位置と使う回路が違う。

試験ではここ

ブロック図の穴埋め。直接 FM 送信機は「音声→IDC 回路→周波数変調器→周波数混合器→電力増幅器→アンテナ」で、A=周波数変調器・B=電力増幅器(陸特で毎回)。SSB は「平衡変調器→帯域フィルタ」と、電力増幅器の入力を制限する ALC 回路。IDC は FM で周波数偏移を制限、ALC は SSB で出力のひずみを防ぐ。

送信機は「搬送波を作って育てる流れ」と「信号波を乗せる流れ」の2本立てです。搬送波側は発振器→緩衝増幅器→逓倍器→励振増幅器→電力増幅器→アンテナ。信号波側はマイク→音声増幅器→変調器です。どこで2本が合流するか(どの段で変調するか)が、AM・SSB・FM で違います。

AM(A3E)送信機の構成
AM(A3E)送信機。電力増幅器で変調する終段変調が基本形
SSB(J3E)送信機の構成
SSB(J3E)送信機。平衡変調器→帯域フィルタで低い周波数の SSB 波を作り、周波数混合で送信周波数へ
直接 FM(F3E)送信機の構成
直接 FM(F3E)送信機。試験の図はこの形で、A=周波数変調器、B=電力増幅器

3方式の違い

AM(A3E)SSB(J3E)FM(F3E)
変調する段電力増幅器(終段変調)平衡変調器(低い周波数で)周波数変調器(発振器の周波数を直接振る)
変調後に周波数を上げる方法逓倍してから変調するので不要周波数混合器(逓倍は不可)周波数混合器または逓倍器(偏移も倍になる)
特有の回路変調器・音声増幅器帯域フィルタ・ALC・VOXIDC 回路・周波数シンセサイザ
搬送波出す抑圧する出す(周波数が変わる)

各段の役割(穴埋めで問われる言い回し)

典型問題の解き方(3陸特 平成31年2月期 問23)

直接 FM 送信装置の図。音声→IDC 回路→A→周波数混合器→B→アンテナ。A・Bは?

  1. Bはアンテナの直前 アンテナに電波を送り出す最後の段は電力増幅器。低周波増幅器は音声用なのでここには来ない
  2. Aは IDC 回路の直後 IDC で振幅を制限した音声で搬送波の周波数を振る段なので周波数変調器。平衡変調器は SSB 用
  3. 答え A=周波数変調器、B=電力増幅器
ひっかけ

IDC は FM、ALC は SSB。入れ替えた肢が必ず並びます。「大きな音声信号が加わっても一定の周波数偏移内に収める」は IDC 回路で、AGC(受信機の回路)や音声増幅器ではありません。緩衝増幅器を「逓倍器と励振増幅器の間」に置く肢も誤りです。

上部の看板「送信機=搬送波を育てる列と、信号を乗せる列
どの段で信号を乗せるかが3方式の分かれ目

この用語を押さえる問題

三陸特 ・ 日本無線協会 平成31年2月期 無線工学 問23

図は、直接 FM(F3E)送信装置の構成例を示したものである。[ ]内に入れるべき名称の組合せで、正しいのは次のうちどれか。

正答: A=周波数変調器 B=電力増幅器

正しい。直接 FM 方式では IDC 回路を通った音声信号で発振器の周波数を直接変化させる周波数変調器が A に入ります。周波数混合器で送信周波数に変換した後、アンテナの直前の B で電力増幅器により必要な送信電力まで増幅します。

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二陸特 ・ 日本無線協会 令和2年2月期 無線工学 問21

図は、直接 FM(F3E)送信装置の構成例を示したものである。[ ]内に入れるべき名称の組合せで、正しいのは次のうちどれか。

正答: A=周波数変調器 B=電力増幅器

正しい。直接 FM 方式では IDC 回路で振幅を制限した音声信号で発振器の周波数を直接変化させるので、A は周波数変調器です。周波数混合器で送信周波数に変換した後、アンテナの直前で電力を上げるB は電力増幅器です。

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3アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.3 問20

次の記述の[ ]内に入れるべき字句の組合せで、正しいものはどれか。 SSB(J3E)送信機では、[A]増幅器の入力レベルを制限し、送信出力がひずまないように、[B]回路が用いられる。

正答: A:電力 B:ALC

SSB 送信機では電力増幅器の過入力によるひずみ(スプラッタ)を防ぐため、出力レベルを検出して前段の利得を自動的に下げる ALC(自動レベル制御)回路を用いる。IDC は FM 送信機の周波数偏移制御。

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二陸特 ・ 日本無線協会 令和4年2月期 無線工学 問24

FM(F3E)送信機において、大きな音声信号が加わっても一定の周波数偏移内に収めるためには、次のうちどれを用いればよいか。

正答: IDC 回路

IDC(瞬時偏移制御)回路は、FM 送信機の変調器の前段で音声信号の振幅を制限し、大きな音声信号が入っても周波数偏移が規定値を超えないようにする回路です。これにより占有周波数帯幅が広がって隣接チャネルに妨害を与えることを防ぎます。

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問われた問題 21

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