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SSB(単側波帯) えすえすびー

二陸特 三陸特 3アマ 4アマ

振幅変調の両側波帯のうち片方だけを送り、搬送波は抑圧する方式(J3E)。平衡変調器で搬送波を消して DSB を作り、帯域フィルタで片側波帯を取り出します。帯域が AM の半分で電力効率がよい方式です。

試験ではここ

スペクトル図の選択(点線の搬送波+片側の側波帯が J3E、実線の搬送波+片側が H3E、両側波帯が A3E)。平衡変調器の働き(搬送波を抑圧し両側波帯を出す)と、片側波帯を取り出す帯域フィルタ(BPF)。送信機の ALC(電力増幅器の入力を制限)と受信機のクラリファイヤ(明りょう度)。4アマでは fC=1,506.5 kHz、fS=1.5 kHz で上側波帯 1,508.0 kHz の計算。

AM 波には、情報をもたない搬送波と、同じ情報を 2 回もつ上下の側波帯があります。SSB は「同じ荷物は 1 つでよい」と考え、搬送波を消して片方の側波帯だけを送ります。電波の幅も送信電力も節約できる、短波帯の音声通信の定番です。

A3E、H3E、J3E、DSB-SC の 4 つのスペクトル図を並べ、搬送波の有無と側波帯の数を比べた図
スペクトルで見分ける。A3E は搬送波+両側波帯、H3E は搬送波+片側、J3E は搬送波なし+片側
SSB 発生回路のブロック図。信号波と局部発振器の搬送波が平衡変調器に入り、帯域フィルタで上側波帯を取り出す。数値入り
SSB 波の作り方。平衡変調器で搬送波を消して両側波帯にし、帯域フィルタで片側だけ通す
側波帯の周波数
f_{USB} = f_C + f_S,\qquad f_{LSB} = f_C - f_S

fC:搬送波、fS:信号波の周波数。平衡変調器の出力はこの 2 本(fC は消える)。上側波帯通過用の BPF なら fC+fS が出る

典型問題の解き方(出力に現れる周波数)

4アマ例題 No.3 問15:fS=1.5 kHz、fC=1,506.5 kHz、上側波帯通過用 BPF のとき出力は

  1. 平衡変調器の出力 搬送波は抑圧され、fC±fS の 2 本が出ます。1,506.5+1.5=1,508.0 と 1,506.5−1.5=1,505.0〔kHz〕
  2. フィルタで選ぶ 上側波帯通過用なので高いほうの 1,508.0〔kHz〕だけが通ります
  3. 答え 1,508.0〔kHz〕。1,503.5 や 1,509.5 は fC±2fS で、出力には現れません

SSB の長所

AM(A3E)と比べたとき

送信機と受信機の付属回路

SSB に特有の回路(3アマ・4アマで頻出)

  • 平衡変調器 搬送波を抑圧し、上下両側波帯を出力します。片側を除去するのは次の帯域フィルタ(BPF)です
  • ALC 回路 電力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します。自動レベル制御です
  • VOX 回路 送話の音声の有無で、自動的に送信と受信を切り替えます
  • クラリファイヤ(RIT) 受信機の局部発振周波数を微調整し、受信信号の明りょう度を良くします
SSB 送信機と受信機のブロック図。平衡変調器・帯域フィルタ・電力増幅器・ALC・VOX と、受信側の復調用発振器・クラリファイヤの位置
SSB 送信機と受信機の構成。ALC・VOX は送信側、クラリファイヤは受信側に置く
ひっかけ

IDC 回路は FM 送信機で周波数偏移を制限する回路で、SSB で入力を制限するのは ALC です。SSB 波は周波数逓倍すると側波帯が崩れるので、目的の周波数へは周波数混合で移します。平衡変調器が「片側の側波帯を除去する」という肢は誤りで、除去するのは帯域フィルタです。型式は法規の電波の型式で J3E、搬送波を残した単側波帯は H3E です。

先生の挿絵。短波無線機の前でスペクトルを指すアマチュア無線家
SSB は搬送波を消して片側波帯だけ送る。帯域半分、電力効率がよい

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.3 問15

図に示す SSB(J3E)波を発生させるための回路の構成において、出力に現れる周波数は、次のうちどれか。

正答: 1,508.0〔kHz〕

平衡変調器は搬送波 fc を抑圧し、上側波帯 fc+fs と下側波帯 fc−fs を出力する。fc+fs=1,506.5+1.5=1,508.0〔kHz〕、fc−fs=1,505.0〔kHz〕のうち、上側波帯通過用の帯域フィルタを通るのは 1,508.0〔kHz〕である。

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3アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.1 問20

SSB(J3E)電波の周波数成分を表した図は、次のうちどれか。ただし、点線は搬送波成分がないことを示す。

正答: (図3:点線の搬送波と片側の側波帯)

J3E は搬送波を抑圧し、上側または下側の一方の側波帯だけを送る方式なので、搬送波がなく(点線)片側にだけ側波帯がある図が該当する。

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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21

SSB(J3E)送信機において、平衡変調器の働きとして正しいのは次のうちどれか。

正答: 搬送波を抑圧し、上下両側波帯の信号を出力する。

正しい。平衡変調器は搬送波と音声信号を加えると、搬送波成分が打ち消されて両側波帯(DSB)だけが出力される。その後、帯域フィルタで片側の側波帯だけを取り出すと SSB 波になる。

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4アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.1 問15

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 送信機では音声の大きさで出力が変わるため、電力増幅器に過大な入力が入るとひずみが生じる。ALC(自動レベル制御)回路は出力を検出して電力増幅器の入力レベルを自動的に制限し、ひずみのない送信出力を保つ。

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問われた問題 25

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