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発信回路と共振現象について

発信回路と共振現象について

今回は『発振回路と共振現象』について説明致します。発振回路とは、電気回路の一種で帰還型(きかんがた)と弛張型(しちょうがた)に分類されていて、電波の放射や、デジタル回路にて同期を取るために使われています。信号を送る際、タイミングを取るため同期信号(クロック信号)を一定の間隔で「0」と「1」を繰り返しを行う信号です。

入力された信号が増幅器を通り、出力させるわけですが、出力の一部を入力に戻す事によりさらに増幅させる事ができる原理です。

一方、共振現象とは、『振動体に固有振動数と等しい振動が外部から加わると振動の幅が大きくなる現象のこと』です。身の回りにある分かりやすい例で説明しましょう。

共振現象で一番メジャーなところでは、テレビやラジオなどの受信回路です。一般的に共振回路と呼ばれ、直列と並列の共振回路2つに分類されます。

これらの回路は受信機の選局回路、フィルタ回路などに用いられて、回路定数を変化させることにより、受信したい電波の周波数共振させています。また、特定の周波数だけを取り出す周波数フィルター、身近なところではICカードの受信回路などに使われています。

これらは特定の周波数で共振するように、固定回路が組まれいます。

デジタル変調と復調について

デジタル変調とは『デジタル信号で搬送波を変調する』ことです。電気通信では音声などを送信する時、信号を変調して送ります。変調方式にはいくつかの種類があります。

変調の方式がデジタルを利用する物が『デジタル変調』です。
この方式には3種類に分類されてASK・FSK・PSKの3種類です。この中で一番よく使われる法式がPSKで、これは位相偏移変調のことでPhase Shift Keyingの頭文字で表されています。

位相偏移変調とは、一定の周波数の搬送波の位相を変化させる変調方式で、変化させた位相の数を増やすことで、伝送するデータ量を増やせます。

また、PSKはいくつかに分類されておりますが、その中の一つにBPSKがあります。二位相偏移変調(Binary Phase Shift Keying)といわれております。

BPSKは、PSKの中でもっとも単純な方式ですが、雑音に強いというメリットからよく利用されていますが、データの伝送の効率良くないデメリットがあります。

一方、復調とは変調した信号を元の信号に戻すことです。送られてきた搬送波の変化を検出し,変調された信号を元通りにすることです。検波(detection)とも言われることもあります。

受信機の方式、性能について

受信機の方式、性能について

受信機とは信号を受け取って復調して情報を復元する装置のことをいいますが、この中にはラジオ受信機レシーバー、チューナーなども含まれています。

受信機は基本的にアンテナで電波を受け取って回路で目的の電波信号を取り出し、その信号から音声信号を得て出力することにより音声を得ることができます。

受信機の構成はまず高周波増幅器で音を増幅させて周波数変換機で中波帯に変換して必要に応じて増幅、混合を行なって可聴周波数に合わせてスピーカーから発声されます。

受信機も2000年代に入ってからは方式が変化しており、受信した信号を直接または周波数変換して変換回路に入力して出力を得るDSP方式が実用化されており、この受信機をソフトウェア受信機またはSDRなどと言われています。

またパソコンを利用してダウンコンバートしてからパソコンのサウンドカードに入力して、ソフトウェアであらゆる処理を行なう方式も実験されています。

このように戦前から長波、中波、短波などあらゆる方式での受信が行なわれていましたが、現在でも新しい方式であらゆる無線やラジオなどの受信が行なわれています。

送信機の方式、性能について

送信機の方式、性能について

送信機とはあらゆる情報を送り出すための用いられる電気通信装置であり、電波を利用した送信機がほとんどです。

信号を搬送波で送り出すことによりあらゆる受信機で受信することで無線通信放送により利用されています。

つまりエネルギーを発生させてそれぞれに対応して強度や周波数、位相などを変化させてエネルギーレベルを増力させて伝送路に送る装置が送信機です。

送信機は無線通信を行なうための高周波エネルギーを発生させる装置で、高周波信号を発生させる回路、信号を増大させる増幅回路高周波信号に乗せる変調回路に分かれています。

電波の形式に沿ってそれに応じた変調回路が利用されますが、変調回路により電波の増幅を行なったり周波数や位相を変化させて、これにはデジタル方式とアナログ方式があります。

送信機は主に地上でのテレビジョン放送で利用されていますが、これにも中電力段変調方式低電力段変調方式が利用されています。

その他にもレーダーやラジコンなどにも送信機が利用されていて、それぞれの出力表記は平均電力や尖頭電力など様々な方式があり、電波や無線の種類などによって決められています。

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