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用語集 › 無線工学 › 送受信機

スーパーヘテロダイン受信機 すーぱーへてろだいん

二陸特 三陸特 3アマ 4アマ

受信した電波を局部発振器の出力と混合して一定の中間周波数に変換し、そこで増幅と選択をしてから検波する受信機。受信周波数を変えても中間周波数は変わらないので、安定して高い利得と選択度が得られる。

試験ではここ

構成の順序「高周波増幅器→周波数混合器（＋局部発振器）→中間周波増幅器→検波器→低周波増幅器」の並べ替え・穴埋め。「周波数変換部の働き」＝受信周波数を中間周波数に変える（陸特で毎回）。高周波増幅器は信号対雑音比の改善と影像周波数混信の軽減、中間周波増幅器は近接周波数の選択度。局部発振器の条件はスプリアスが少ないこと。

受信した電波をそのまま増幅して検波する（ストレート受信機）と、周波数ごとに利得や帯域が変わって扱いにくいです。そこで受信機の中で別の周波数（局部発振）を作り、受信信号と混ぜて「差の周波数」を取り出します。これが中間周波数です。どの局を受信しても中間周波数は同じなので、そこに狭いフィルタと大きな増幅を集中できます。

AM（A3E）スーパヘテロダイン受信機の構成
AM（A3E）スーパヘテロダイン受信機。破線の中が周波数変換部
中間周波数
f_i = |f_o - f_s|

fs は受信周波数、fo は局部発振周波数。受信周波数を変えるときは局部発振周波数も一緒に動かし、差 fi を一定に保つ

各部の働き（問題文の言い回し）

FM（F3E）受信機の構成
FM（F3E）受信機は中間周波増幅器の後ろが振幅制限器→周波数弁別器になる

典型問題の解き方（3アマ 例題 No.3 問22）

図の受信機は（A）高周波増幅器→（B）混合器→（D）中間周波増幅器→（E）低周波増幅器→（F）検波器→スピーカ。どこが誤り？

  1. 正しい順番を声に出す 高周波増幅→周波数混合→中間周波増幅→検波→低周波増幅。「検波してから低周波増幅」が鉄則
  2. 図と見比べる （E）低周波増幅器と（F）検波器の順が逆になっている
  3. 答え （E）と（F）を入れ替える。（B）混合器と（C）局部発振器の接続は図のとおりで正しい

ダブルスーパヘテロダイン

周波数変換を2回行う方式です。第1中間周波数を高く取って影像周波数混信を遠ざけ、第2中間周波数を低く取って近接周波数の選択度を上げます。「第二局部発振器」は第1中間周波数を第2中間周波数に変えるための発振器で、電信受信用の BFO とは別物です。

ダブルスーパヘテロダイン受信機
ダブルスーパ。第1 IF は高くして影像を遠ざけ、第2 IF は低くして選択度を上げる
ひっかけ

「周波数変換部は中間周波数を音声周波数に変える」は誤り。音声に戻すのは検波器です。近接周波数の選択度に最も影響するのは中間周波増幅器で、高周波増幅器は影像周波数と信号対雑音比の担当。この2つの役割分担が入れ替わった肢が定番です。

上部の看板「スーパヘテロダイン＝受信周波数を一定の中間周波数に変えてから増幅
どの局を聞いても中間周波数は同じ。だから安定して増幅と選択ができる

この用語を押さえる問題

3アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.3 問22

図に示す DSB（A3E）スーパヘテロダイン受信機の構成には誤った部分がある。これを正しくするにはどうすればよいか。

正答: （E）と（F）を入れ替える。

正しい構成は中間周波増幅器の後に検波器で音声信号を取り出し、それを低周波増幅器で増幅してスピーカに送る。図では検波器と低周波増幅器の順序が逆なので（E）と（F）を入れ替える。

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三陸特 ・ 日本無線協会 令和3年10月期 無線工学 問23

スーパヘテロダイン受信機の周波数変換部の働きは、次のうちどれか。

正答: 受信周波数を中間周波数に変える。

スーパヘテロダイン受信機では、受信した高周波信号を局部発振器の出力と混合し、その差の周波数である一定の中間周波数に変換してから増幅・検波する。これが周波数変換部の働きで、この肢が正しい。

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4アマ ・ 日本無線協会 CBT例題 無線工学 No.1 問18

シングルスーパヘテロダイン受信機の局部発振器に必要とされる条件は、次のうちどれか。

正答: スプリアス成分が少ないこと

局部発振器の出力に高調波などのスプリアス成分が含まれると、それと受信信号や妨害波が混合されて不要な中間周波信号が生じ、混信や雑音の原因になる。したがって局部発振器にはスプリアス成分が少なく、周波数が安定していることが求められる。

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3アマ ・ ブートラボ オリジナル問題 無線工学 No.3 問23

次の記述の［ ］内に入れるべき字句の組合せで、正しいのはどれか。 スーパヘテロダイン受信機の高周波増幅器は、アンテナからの微弱な信号を増幅して受信機の［Ａ］を改善するとともに、［Ｂ］による混信を軽減する働きをする。

正答: Ａ：信号対雑音比　Ｂ：影像周波数

正しい。周波数混合器は雑音が大きいので、その前で信号を増幅しておくと受信機全体の信号対雑音比（感度）が良くなる。また高周波増幅器の同調回路が受信周波数から離れた影像周波数の電波を減衰させるので、影像混信が軽減される。

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問われた問題 31

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