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締切り済みの質問

スーパーヘテロダインのラジオの仕組みの初歩

スーパーヘテロダインのラジオでは、
アンテナで例えば1008kHzを作り出し、(共振回路使用により作り出す。この部分が同調回路ですよね?)
アンテナとバリコンを共有した発振回路で、1008kHzより455kHz高い1463kHzを作り出し(共振回路使用により)、
二つの周波数(1008kHzと1463kHz)をトランジスタに送り込み(トランジスタが周波数変換を行う混合器ですよね?)、455kHzを作り出す(共振回路を使用により)。

上記の流れで455kHzを作り出せると理解していたら良いでしょうか?

質問は、

1、トランジスタで455kHzを作り出せるけれど、スーパーヘテロダインでは総じて、トランジスタの後に共振回路があります(よね?)。
トランジスタで455kHzが作りだせているはずなのに、何故、その後に共振回路を用いるのでしょうか?
共振回路の目的は、1、位相を180度ずらす、2、目的の周波数を取り出す、と二つあると理解しておりますが、2、目的の周波数を取り出す、のために使用しているなら、トランジスタの目的(455kHzを取り出す)と重複してしまっていないでしょうか?
それとも、トランジスタでは455kHzを作りだす、共振回路では455kHzを取り出す、と目的が微妙に違うのでしょうか?

2、455kHzはラジオの周波数と音声の周波数の中間にあたるので、中間周波数と呼ばれているそうです。
ラジオは色々な周波数があると思いますが、ラジオの大まかな周波数(1000kHz以上?)と、音声信号(こちらが455kHzより低い低周波?)の間を取ったら、455kHzでしたよ、という理解でいいでしょうか?

色々と長々と質問して申し訳ありません。
よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-18 04:46:36

QNo.8895218

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回答(19)

ANo.19

余談ですが

https://books.google.co.jp/books?id=xqIXvGofT4sC

で、周波数コンバーターの局発(局部発信機)を
BFO(Beat Frequency Oscillator) と紹介しているのが気になりました。

BFO は普通 SSB や CW で可聴周波数のビートを得るための発信機だと、思うのですが、
私の勘違いでしょうか?

普通局発は Local Oscillator (LO)と書くと思います。

投稿日時 - 2015-01-20 20:11:11

ANo.18

>乗算回路は、増幅度可変アンプとも言って、かなり複雑な回路になります。

そこまでは必要ありません。乗算成分が「含まれれば」よいのです。
ほしいのは変換された周波数ですから、アナログ乗算機のように作る必要は
ありません。

例えば MOS FET の2乗特性を使えば

Id = G(V1+V2)^2 = G(V1^2 + V2^2 + V1・V2) で乗算成分が得られますし、

DBM(リング変調機) みたいに、LOの周波数で入出力の接続をスイッチングするだけ
(方形波の掛け算)でも十分です。
方形波の高調波成分と入力信号によってさまざまな周波数が生まれますが、
フィルタで除去すればよいのです。

投稿日時 - 2015-01-20 19:28:58

ANo.17

>単純に2つの信号を加えているように見えるのだけれど。

あんまり実回路には強くないのですが(^^; 他励式の方はエミッタ注入だと思います。

受信信号とLOの出力の和が2個のコンデンサを介してエミッタとベースに直結されています。

この場合電圧入力になり、ベースのV-I特性は非直線なので、局発の電圧が大きければ振ればうまく
変調がかかると思います。

投稿日時 - 2015-01-20 18:03:41

ANo.16

うーん、この回路図(73ページの他励式コンバータ)をみると、単純に2つの信号を加えているように見えるのだけれど。。。
https://books.google.co.jp/books?id=xqIXvGofT4sC&pg=PA72&lpg=PA72&dq=%E3%81%86%E3%81%AA%E3%82%8A%E3%80%80%E5%91%A8%E6%B3%A2%E6%95%B0%E3%80%80%E5%B7%AE%E3%81%A8%E5%92%8C&source=bl&ots=DGr8r9xesY&sig=kVu2dHTtG1J7YjOAEX3sY_PcpGs&hl=ja&sa=X&ei=Wd29VMmXC6XmmAXZy4DgBw&ved=0CBwQ6AEwADgK

回路の上半分が受信波の増幅回路、下半分が発振回路、で、262.5kHzと書かれたあたりにあるコイル(トランス)が2つの信号を混合している部分。

乗算回路は、増幅度可変アンプとも言って、かなり複雑な回路になります。

なお、この73ページの一番下の図の中に書いてある「ヘテロダイン検波」はスーパーヘテロダインAM受信機とは関係ありません。(出力が可聴周波数ではない)

投稿日時 - 2015-01-20 14:08:06

ANo.15

 他の人が回答しているように、二つの信号を混ぜただけでは中間周波数は発生しません。
 乗算によって生じるのです。
 C級増幅などの歪回路に二つの信号を入れると、乗算成分が生じます。
 非直線部分が有ると、乗算成分が生じます。

 無歪増幅器に二つの信号を入れても、中間周波数は発生しません。

 AM変調は乗算回路です。500KHzを1KHzでAM変調すると、499KHzと501KHzの側帯波が生じます。
 1KHzの代わりに955KHzにすれば、周波数変換回路になります。
 殆ど直流の低い周波数で変調すれば、AGC回路です。

投稿日時 - 2015-01-20 01:35:18

ANo.14

>No.10回答は、間違いは書いてないようですが、スーパーヘテロダインの原理とは関係ないし、

主旨が伝わってないようですが、要はスーパーへテロダインの「周波数変換」を「うなり」で
説明するのは誤りだということです。

ダイオード注入とか、各種トランジスタ方式とか、DBM方式とかのミキサはすべて信号の掛け算で周波数変換を
行っています。

光ヘテロダインとかなら話は別なんですが・・・

投稿日時 - 2015-01-19 11:55:04

ANo.13

>Asin(at)・Bsin(bt) = ABcos((a-b)t) - ABcos((a+b)t)

ちょっと間違ってました(^^;

Asin(at)・Bsin(bt) = (1/2)ABcos((a-b)t) - (1/2)ABcos((a+b)t)

投稿日時 - 2015-01-19 11:18:24

ANo.12

前の回答を書いている間に一つ回答が増えてしまったので、
前の回答に「直前の回答」と書いたのは、No.9回答のことです。
No.10回答は、間違いは書いてないようですが、スーパーヘテロダインの原理とは関係ないし、AM検波回路を考えるうえでも必要ない知識です。(AM検波回路はNo.10の原理を使っているのではない)

投稿日時 - 2015-01-19 11:13:28

ANo.11

>周波数を洗練されていく場合に限り)同調と共振は同じもの
そうです。同調はラジオ的な表現、共振は物理的な表現です。

>搬送波(1008kHz)を中心として、455kHzを下側波帯とすると、
>搬送波を中心に上側波帯と下側波帯は対称となって存在するから、
>上側波帯(発振回路により作りだすsin波)は、
>1008kHz-(1008kHz-455kHz)=1561kHzではないでしょうか?

上側波帯、下側波帯というのが、何を差しているのかわかりませんが、

「うなり」は2つの波の周波数の和と差の両方の周波数の波ができますが、スーパーへテロダインでは差の波が使われます(元の信号より低い周波数を得るには差を使うしかない)、
したがって、1008kHzを455kHzに変換するには、
-1008+1436=455 (発振回路は1463kHz) または
1008-553=455 (発振回路は553kHz) の、どちらの発振回路を使ってもできます。

が、1463kHzを使うと混信する周波数数が増えるので、533kHzをつかう...だったと記憶しています。(1436kHzを使う、だったような気もしますが。)

(直前の回答では、搬送波の上側の周波数帯だけを使うような、誤った記述があります。これはSSB検波という特殊な方式の「検波回路」の役割で、スーパーヘテロダインの「発振回路」とは関係ありません。さらにSin波の上側だけを取り出すのは「AM検波回路」の働きでSSBとはまた別の話です。「うなり」でできた信号がSin波にならないというのも間違いです。)

私の回答は、他の回答とはまったく違う内容なので、これを信じるなら、他の回答は読まないようにしてください。

投稿日時 - 2015-01-19 11:07:39

ANo.10

少し混乱があるように思われるので、補足します。

まず AM変調はおっしゃる通り、高周波の包絡線に音声を載せる変調方式で

例えば音声として sin波で変調すると

Asin(at)(1+Bsin(bt)) (a:高周波の角速度、b: 低周波の角速度、0< B < 1)
=Asin(at) + (AB/2)cos((a-b)t) - (AB/2)cos((a+b)t)

つまり AM変調はオフセット付の掛け算であり、3つの周波数を生み出します。


単に周波数を足して混合すると、

Asin(at) + Bsin(bt) = Asin(((a+b)/2)t + ((a-b)/2)t) + Bsin(((a+b)/2)t - ((a-b)/2)t)
=(A+B)sin(((a+b)/2)t)cos(((a-b)/2)t) + (A-B)cos(((a+b)/2)t)sin(((a-b)/2)t) +

となります。簡単のために A=B とすると

2Asin(((a+b)/2)t)cos(((a-b)/2)t)

ここで包絡線は cos(((a-b)/2)t) の部分です。周波数が差の半分ですよね。
包絡線では振幅は常に正とするので、包絡線の形は |cos(((a-b)/2)t)|
このいびつな波の基本周波数はちょうど2つに波の周波数の差になります。

包絡線を信号処理して(検波して)差の周波数を作ることも可能ですが、
信号を足しただけでは、新しい周波数は生まれません。

一方、周波数混合の基本は、トランジスタ、ダイオードややFETなどの非線形部分を利用して作った
掛け算器で2つ信号を掛けることで

Asin(at)・Bsin(bt) = ABcos((a-b)t) - ABcos((a+b)t)

というように、掛け算では和と差の周波数がシンプルに得られます。

ここで、元々の AM波の包絡線(音声信号)を A(t)とすると、それは
周波数変換後の信号にそのまま受け継がれます。

投稿日時 - 2015-01-19 10:41:37

 #5です。

>包絡線に包まれたグラフと言うのは、sin波を0Vを対称として上下合わせたような恰好で(cos波でも構わないわけですが)、内部に信号成分(この表現は適切ではないのかもしれませんが)を含んだ、細かいsin波(またはcos波のような波)が収まっている、と理解しています。

 はい、そのように受け取って、先の回答を致しました。よくあるグラフは低周波成分(音)に応じた波高変化をする高周波ですね。以下考えているのは中間周波ですので、アンテナから入ってくる高周波は一定と考え、それが455kHz差がある高周波とミックスされて、455kHzの包絡線(うなり)が生じるとイメージすればいいでしょう。

>包絡線の部分(=うなり)を455kHzという理解で良いでしょうか?

 その通りです。

>この場合の包絡線とは、sin波を上下合わせたようなグラフの、上側部分ですよね?(これをDio_Genes様は波高と表現されているのでしょうか?)

 その通りです。なお、上側だけのものをSSB(Single Side Band)と呼びます。通常のAMラジオでは上下対称になっています。高周波の波の山から山を結んだ線が包絡線であり、うなりということになります。

>では、下側部分は何と呼ぶのでしょうか?

 上下対称ですので、特に区別はありません。

>また、sin波を上下合わせたような恰好のグラフの内部に収まっている細かいsin波は、1008kHzなのでしょうか? それとも、1443kHzなのでしょうか?

 グラフ自体をお示しくだされば、知っている範囲でお答え致そうと思いますが、示されていないため、具体的なことがお答えできません。すみません。

 繰り返しになりますが、よくあるのは、上述したように低周波成分が高周波成分の波の山から山へつないだラインで表されるグラフです。それと同じように中間周波をグラフで示すなら、高周波の波の山から山へとつないだラインでできる波が455kHzで、その高周波成分は1008kHzと1443kHzの合成波です(グラフではよく正弦波のような形で描くが、二つの波の合成であるため、実際には正弦波の形をしていない)。

投稿日時 - 2015-01-19 05:39:51

ANo.8

まず、スーパーヘテロダイン受信機の構成は

アンテナからの電気信号
    ↓ 
バリコンとコイルを使った同調回路(共振回路)で1回目の同調
と、同時に、バリコンとコイルとトランジスタを使った発振回路で、目的周波数より455kHx低い周波数のサイン波を作る。
このため、バリコンは、2つのバリコンが1本の軸でつながった、2連バリコンになります。
    ↓ 
受信信号波とサイン波を合成して、うなり、により2つの周波数の差である455kHzの信号を取り出す
    ↓ 
中間周波同調回路(IFT)という455KHzに固定した同調回路で、2回目の同調
    ↓ 
さらに同じ構成の回路をもう一つ使って、3回目の同調
    ↓ 
AM検波回路で音声信号を取り出し、増幅してスピーカーへ

となっています。

何回も同調回路を通すのは、目的周波数以外の信号をスパっと切り落とすためです。
中間周波数455kHzに変換するのは、バリコンを使った可変周波数の回路より、固定した周波数のほうが、精度よく調整できるためです。

投稿日時 - 2015-01-18 16:58:19

お礼

ありがとうございます。
返事が遅れて申し訳ありません。

理解しやすいイメージで、分かりやすかったです。
同調とは共振を表しているのですね。(周波数を洗練されていく場合に限り)同調と共振は同じものという理解で良いでしょうか?

ところで、
>目的周波数より455kHx低い周波数のサイン波を作る。
という部分が疑問です。
下のお礼欄でも同様に質問をしており、恐縮なんですが、
搬送波(1008kHz)を中心として、455kHzを下側波帯とすると、搬送波を中心に上側波帯と下側波帯は対称となって存在するから、
上側波帯(発振回路により作りだすsin波)は、
1008kHz-(1008kHz-455kHz)=1561kHzではないでしょうか?

私が1443kHzと勘違いしていた可能性もあるので、もしよければ教えてください。

よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-19 04:44:26

ANo.7

>954kHzがどこの共振で得られたのかが分かりません。
共振回路があるだけで、その周波数の信号が発生するわけではありません。
外部からエネルギーが加えられない限り、その周波数の信号が発生することはありません。
共振回路は共振周波数と同じ周波数のエネルギーを蓄えることが出来ます。
電波のエネルギーが微弱であっても共振回路に繰り返し蓄えることで、検出可能なレベルまでエネルギーを増幅することが出来ます。
共振周波数の場合は沢山のエネルギーを蓄えることが出来るのに、そうで無い周波数ではたくさんのエネルギーを蓄えることが出来ません。

この場合の954kHzは放送局から送られてくる電波に由来しています。
1008kHzの共振回路の性能が十分で無い場合には954kHzの電波を十分に取り除くことが出来ず、ミキサーのトランジスタまで到達してしまって混信を起こします。
また、1008kHzの放送局から遠くて954kHzの放送局に近い場合には共振回路の性能が良くても混信を起こすことがあります。

投稿日時 - 2015-01-18 15:38:24

お礼

ありがとうございます。
返事が遅れて申し訳ありません。

今現在の私のイメージとしては、多くの共振回路を通して、「目的の電波」を選りすぐっていっている、と理解しています。
このイメージで正しいでしょうか?
余計な汚れをどんどん落としていっているようなイメージなんですが……。

また、ここで疑問なんですが、
455kHzを下側波帯、1008kHzを搬送波とすると、発振回路で作りだすべき上側波帯はちょうど、搬送波を中心として、下側波帯と同じ距離だけ、上側にあるから
(1008kHz)+(1008kHz-455kHz)=1561kHzではないでしょうか?

上の式は、しっくりこない気がするのですが、ただ、搬送波を中心として、上側波帯、下側波帯は対称となっているはずだから、合っているような気もするのですが……。
この点について、教えて頂けないでしょうか?

よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-19 04:36:40

ANo.6

>二つの周波数を合わせるので、変調を起こし、
>包絡線に包まれた(1008kHzと1443kHzが混ざった455kHz)が誕生する

ちょっと気になったので補足。2つの波を足しただけで、差の周波数の包絡線が
生まれますが、差の周波数は出力されません。つまり包絡線と差の周波数が
合成されることとは直接の関係はないのです。

差の周波数を作り出すには、2つの波の「積」が必要です。
そのためにダイオードやトランジスタの V-I特性の非線形部分が利用されます。

投稿日時 - 2015-01-18 15:16:37

お礼

ありがとうございます。
返事が遅れて申し訳ありません。

包絡線と、差の周波数が無関係であると初めて知りました。
勉強になります。

包絡線とは、ラジオでいう音声信号に当たると理解しています。
そして、tknakamuri様のおっしゃっている「二つの波を足しただけでは差の周波数は生まれない」という部分は、「トランジスタに流入する前の、二つの周波数が電流に乗っているだけの状態」と理解しております。この理解で正しいでしょうか?

とすると、発振回路で作りだした1463kHz、同調回路で作りだした1008kHz。この二つの周波数が混ざった段階で、既に音声信号(包絡線)は出来上がっているけれど、二つの周波数は別々同士である、ということですよね?
音声信号が出来上がっているのなら、その時点で音声は聞けないのでしょうか?

また、その二つの周波数をトランジスタ(周波数変換を行うミキサー)を通すことで455kHzを作りだし、次の共振回路により、455kHzを取り出す、理解しています。

この中間周波数455kHzは、偶然に決まり、他の企業が追随したもので、メリットとしては「ラジオの周波数を合わすのに都合が良い存在になっている」程度の理解で良いでしょうか?
私としては、1008kHzをわざわざ1443kHzと混合して、455KHzを作りだす理由が分かりません。
1008KHzをそのまま受信して、ラジオを聞けばよいのではないか、と思ってしまいます。
しかし、それではラジオが聞けないのでしょうか?
それとも、それはゲルマニウムラジオにあたり、また、今回のスーパーヘテロダインラジオとは別物になってしまうのでしょうか?

色々と質問して申し訳ありません。
もしよければ教えてください。
よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-19 04:29:05

 #1です。

>二つの周波数を合わせるので、変調を起こし、包絡線に包まれた(1008kHzと1443kHzが混ざった455kHz)が誕生する、ということですよね?

 その通りです。ギターのチューニング(音合わせ)でも、基準と鳴る音と弦の鳴る音を同時に聞き、うなりが無くなるようにします。うなりと同じことが中間周波数で、「包絡線に包まれた」という表現はグラフで示した想定と思いますが、ピッタリの説明ですね。

>この場合、搬送波が1008kHzで、信号成分が1443kHzなのでしょうか?

 信号成分が何を指すかがよく分からないのですが(すみません)、1008kHzに対する1443kHzは455kHzの「うなり=包絡線」を得るためだけのものです。その「うなり=包絡線」を新たな電波として処理することになります。

>搬送波と信号成分を見極めるコツなどあれば、教えて頂きたいです。

 もし信号成分というのが、ラジオで聞くべき可聴音ということでしたら、AMの場合は搬送波の正弦波の波高としての出力の変化です。可聴音の波形に従って、高周波出力を変化させていて、単純なラジオの場合、単純に高周波成分を消した出力変化を音として取り出しています(検波、などと呼ばれる回路機能で実現)。

投稿日時 - 2015-01-18 14:40:49

お礼

ありがとうございます。
返事が遅れて申し訳ありません。

包絡線に包まれたグラフと言うのは、sin波を0Vを対称として上下合わせたような恰好で(cos波でも構わないわけですが)、内部に信号成分(この表現は適切ではないのかもしれませんが)を含んだ、細かいsin波(またはcos波のような波)が収まっている、と理解しています。

包絡線の部分(=うなり)を455kHzという理解で良いでしょうか?
この場合の包絡線とは、sin波を上下合わせたようなグラフの、上側部分ですよね?(これをDio_Genes様は波高と表現されているのでしょうか?)
では、下側部分は何と呼ぶのでしょうか?
また、sin波を上下合わせたような恰好のグラフの内部に収まっている細かいsin波は、1008kHzなのでしょうか? それとも、1443kHzなのでしょうか?

もしよければ、教えてください。
よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-19 04:15:34

ANo.4

ミクサは周波数変換をおこないますが
出力の周波数は中間周波数だけでは
ありません。中間周波増幅で中間周波数付近の
周波数の信号だけを選択する必要があります。

投稿日時 - 2015-01-18 13:10:37

お礼

ありがとうございます。
返事が大変遅れて申し訳ありません。

455kHzを取り出した後に、いくつもの同調回路(共振回路)を用い、また、トランジスタで増幅して、455kHzを洗練していく、ということを学びました。
上記の理解で正しいと思っておりますが、もし違うのなら、指摘して頂けるとありがたいです。

よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-19 04:47:06

ANo.3

中間周波数は、大昔はここの「第6章 ニュートロダインとスーパーヘテロダイン(1925 年頃)」に書いてあるように、50k~200kHzでした。
『アマチュアのラジオ技術史』
http://fomalhautpsa.sakura.ne.jp/Radio/books/am-radio-tech-hist.pdf
この本は、ラジオの歴史について非常に参考になります。

スーパーヘテロダインの動作原理については、『ラジオノート』の『第10章 混合回路』がわかりやすいです。
『ラジオノート』
http://www.cmplx.cse.nagoya-u.ac.jp/~furuhashi/education/Radio_note/
『第10章 混合回路』
http://www.cmplx.cse.nagoya-u.ac.jp/~furuhashi/education/Radio_note/chap10.pdf
『ラジオノート』の執筆意図は
-----(引用開始)-----
本稿は大学の電気・電子工学科にて電気回路論,電子回路論を一通り学んだ学生を対象にしている.jωによる記号法,過渡現象論,トランジスタの等価回路,A, B, C級増幅回路,バイアス回路,発振回路,オペアンプ,ディジタル回路など一通りのことを教科書と板書による講義を通して学んだ学生に対して,ラジオというすばらしい応用課題を提供することを狙っている.エンジニアにとってのラジオの楽しさは,無味乾燥な電気回路論,電子回路論の成果が生き生きと耳に聞こえてくることである.学んだ内容の多くをあたかも生命が吹き込まれたように実感できることである.
-----(引用終了)-----
だそうですから、読んでわからなかったら、電気回路論と電子回路論を復習して下さい。

投稿日時 - 2015-01-18 09:51:11

お礼

良いサイトを教えて頂いてありがとうございます。
早速、読んでゆきたいと思います。
お礼が短くて、申し訳ありません。

投稿日時 - 2015-01-18 12:47:16

ANo.2

>アンテナで例えば1008kHzを作り出し、(共振回路使用により作り出す。この部分が同調回路ですよね?)
作り出すのではありません。
空中には1008kHzの電波以外の周波数の電波(例えば954kHZ)が飛んでいます。
同調回路はそれらの周波数の中から特定の周波数(例えば1008kHz)の電波を取り出すために必要なのです。

>トランジスタで455kHzが作りだせているはず
このトランジスタの役割は「ミキサー」と呼ばれています。
そこでは
1463kHz-1008kHz=455kHz、
1463kHz+1008kHz=2471kHz、
1463kHz-954kHZ=509kHz、
1463kHz+954kHZ=2417kHzなどの周波数の信号が発生します。
455kHzの共振回路は455kHz以外の信号を取り除くために使用されていると考えるほうが良いでしょう。

もし、1008kHzの電波を受信中に1918kHz(=1008+455×2)入力されると
ミキサーからは1918kHz-1463kHz=455kHzの信号が発生します。
これにより、1008kHz由来の放送と1918kHz由来の放送が混信します。
1008kHzの共振回路には1918kHzを取り除くことにより混信を防ぐ役割もあります。

>中間周波数
スーパーヘテロダインより前の時代ではラジオの周波数から直接音声の信号に変換していました。(並4ラジオなど)
スーパーヘテロダインでは放送の周波数を直接音声に変換するのではなく、途中に別の周波数を利用するので中間周波数と呼ばれています。
455kHzが選ばれた理由はAM放送が利用している周波数の範囲に関係しています。
前述したように、スーパーヘテロダイン受信機では受信周波数+中間周波数×2倍の周波数が入力されると混信の原因になります。
受信周波数に対して混信の原因になる周波数をイメージ周波数といいます。
イメージ周波数が放送で利用している周波数範囲内にあると混信を防ぐことが困難になるため、イメージ周波数が範囲外になるような中間周波数が選択されます。
つまり、最低周波数+中間周波数×2>最高周波数が中間周波数として選ばれます。
現在、AM放送が利用している周波数は531 - 1602kHzなので中間周波数は(1602-531)/2=535.5kHzとなって455kHzより高いのですが歴史的な経由も有って455kHzが使われています。
(こちらを参考に:http://www5.ocn.ne.jp/~portable/home.files/book712.html
イメージ周波数の問題は放送局の配置などで受けにくいように考慮されます。
国内の放送局の周波数一覧はこちら
http://www.oyakudachi.net/amradio/list.htm

投稿日時 - 2015-01-18 09:41:30

お礼

ありがとうございました。
詳細に教えて頂いて恐縮なんですが、質問があります。

>1463kHz-1008kHz=455kHz、
>1463kHz+1008kHz=2471kHz、
>1463kHz-954kHZ=509kHz、
>1463kHz+954kHZ=2417kHz

上記の四式で、周波数同士を足し算したり引き算する役割をトランジスタは担っていると考えていて、
1463kHzは発振回路の共振で取り出しており、1008kHzはアンテナ(同調回路の共振)により受信している、と理解しています。

なので、1463kHz±1008kHzがトランジスタ内で処理されているのは理解できるのですが、
954kHzがどこの共振で得られたのかが分かりません。
その点を教えて頂けないでしょうか?

また、イメージ周波数についてなんですが、イメージ周波数とはIFのことですよね?
IFは中間周波数と習ったんですが、ひょっとして、イメージ周波数とIFは別物なんでしょうか?

初歩的な質問をしてしまっていると思いますが、教えて頂けると嬉しいです。
よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-18 12:44:55

>上記の流れで455kHzを作り出せると理解していたら良いでしょうか?

 そのご理解で合っています。二つの異なる周波数により455kHzのうねりが発生、それを波として取り扱うということですね。

>1、トランジスタで455kHzを作り出せるけれど、スーパーヘテロダインでは総じて、トランジスタの後に共振回路があります(よね?)。
>トランジスタで455kHzが作りだせているはずなのに、何故、その後に共振回路を用いるのでしょうか?

 中間周波数増幅段でも選局が行われており、455kHzのみを増幅するようにします。つまり455Hzを選局してもいるわけです。共振回路は高周波段での選局(受信したい周波数のみ共振させる)と同様、455kHzのみを選局、つまり共振させます。

 高周波増幅段を多段にしても選局性が向上しますが、多段にした一つ一つが可変周波数に対応して選局する、つまり目的周波数に合わせた固有振動数可変の共振を起こす回路を持たねばなりません。一方、中間周波数増幅段は固定周波数のため、固定した回路でやれて高周波段と同様の選局性の向上が望めます。

>2、455kHzはラジオの周波数と音声の周波数の中間にあたるので、中間周波数と呼ばれているそうです。
>ラジオは色々な周波数があると思いますが、ラジオの大まかな周波数(1000kHz以上?)と、音声信号(こちらが455kHzより低い低周波?)の間を取ったら、455kHzでしたよ、という理解でいいでしょうか?

 455kHzが選ばれたのは偶然です。他の周波数でも構いません(実際、ラジオ以外では別の周波数が選ばれている)。いったん455kHzが多くなれば、追随したほうがラジオのパーツ、製造用の機器について大量生産によるコストダウンができます。

投稿日時 - 2015-01-18 07:16:52

お礼

ありがとうございます。
455kHzが偶然選ばれたというのは驚きです。
電波の世界は厳密に決まっているようなのに、意外と適当なところもあるのですね……。

二つの周波数を合わせるので、変調を起こし、包絡線に包まれた(1008kHzと1443kHzが混ざった455kHz)が誕生する、ということですよね?
この場合、搬送波が1008kHzで、信号成分が1443kHzなのでしょうか?
搬送波と信号成分を見極めるコツなどあれば、教えて頂きたいです。

もしよければ、教えてください。
よろしくお願いします。

投稿日時 - 2015-01-18 12:52:06

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