電波の送受信と変調方式

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電波の送受信と変調方式

周波数の違い

 

周波数とは、交流で1秒間にひとつのサイクルを何回繰り返すかということです。

 

単位はHz(ヘルツ)で、1KHz=1000Hz,1MHz=1000KHz、1GHz=1000MHzなどこのほかにも大きいものがあります。

 

参照→単位の用語

 

家庭に送られてきている交流は周波数が50から60Hzというように割と低い周波数ですが、

 

ラジオやテレビ、携帯電話などは高周波とよばれ、1秒間に何万回も変化する非常に周波数が高い交流です。

 

電波は非常に高い周波数ですが、このような高い周波数を作るには発振回路というものが使われています。

 

コイルとコンデンサを並列に接続した回路が用いられます。

 

コイルとコンデンサの組み合わせによって任意の周波数を作ることができます。

 

また、水晶発振器といわれ水晶の圧電効果を利用したものがあります。

 

通称でクリスタル振動子ともいわれ、周波数の精度が高く安定しているので

 

クオーツ時計など高い精度が求められるものに利用されています。

 

電波の送信と受信

 

電波を作るには発振器という装置で高い周波数の交流電流を作ります。発信回路で作られた電波に送りたい信号を加え、アンテナという装置から電波を送信します。

 

●電波の発信装置

 

●電波の受信装置

 

変調の種類

変調方式には波の大きさを変える振幅変調(AM)と信号に合わせて周波数を変える周波数変調(FM)とあります。

 

他にも変調方式はあります。

 

●振幅変調とは

もっとも直感的に理解しやすいものが、振幅変調(AM)です。搬送波が入力信号の波形と一致します。この方式は歴史的にもはやくから使われています。

 

AMは原理的に送受信が比較的簡単な回路でできるということで、中波のAMラジオ放送などで使われています。

 

振幅変調の波形は、電波として送信する高周波(搬送波という)の波形の振幅に、送りたい音声などの信号をのせる方式になります。

 

そのため、搬送波の振幅の大きさが、信号の大きさで変化した形になります。

 

●周波数変調とは

周波数変調は雑音や信号減衰に強く、ステレオ放送が一つの電波でできるなどの特徴があるので、音楽などの放送に使われています。

 

周波数変調の波形は、電波として送信する搬送波の波形の振幅を変えるのではなく、送りたい音声などの信号を周波数の位相を変化させています。

 

そのため、搬送波の位相が、信号の大きさで変化した形になります。

 

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