アマチュア無線の受信回路について

質問

よろしくお願いします

今回アマチュア無線4級の資格を取ったばかりのものなのですが
いずれは1級を目指そうと思っているので免許状までが届くまでの間
あいまいのままだった部分を復習しているのですがそこで一つ分からないところがあったので
質問させていただきます。

それは最近のアマチュア無線機で採用が多いとされているスーパーヘテロダイン回路についてなのですが
概要としては、大雑把に言うとアンテナから受信した電波をキャッチした後ヘテロダイン現象を利用して
一定の周波数（中間周波数f(if)）に変換してから後は検波（復調）するという仕組みだと思うのですが

疑問だった点として、この周波数変換の部分です、ここに混合器と局部発信器があって
受信したい周波数　ｆ(c)に対して局部発信器で発生する周波数をf(lo)としたときに
常に
|f(c)-f(lo)| = f(if)

の条件を満たす周波数を受信したい周波数に合わせて発生させているというところまでは理解していて

ふとここまで勉強して疑問に思いました、周波数変換しているのにどうやって元の信号波を取りだしているんだろうかと
で、自分で教科書なりwikpediaなりを駆使して以下の推測を立ててみたのですが、JARDでもこういう質問受付しているところも見当たらず周りにアマチュア無線に詳しい人がいなかったので
ここで質問させていただきたいと思います

以下は推測になるのですが
受信機側がSSB,DSBの場合：
送信機側で振幅変調してきた電波がそのまま受信機に入る
この変調は振幅変調の名の通り振幅の変化を利用しているため
周波数変換を行ったところで変調波の振幅は変化しないので問題なく
検波回路で信号波が取り出せる

受信機側がFMの場合：
送信機側で周波数変調してきた電波がそのまま受信機に入る
この変調は変調波の周波数を変調しているが、検波（復調）する時には周波数偏移（周波数の変化の割合）によって検波しているので
変調波自体の周波数が変わってもその周波数の変化の割合自体は変わらないので
そのまま検波回路で信号波が取り出せる

以上が調べた結果推測した答えです
この疑問が晴れたら次の勉強にいけるのですが、気になって仕方がありません
どうか回答のほどよろしくお願いします

長文失礼しました。

回答No.2

tunbatan · ベストアンサー

Ｎｏ．１です、まだもやもやの状態の様なのでおさらいを
ＡＭ受信機の構成図の「周波数変換」部分でのご質問ですね（ＵＲＬ参照）
混合機は前段からの受信周波数図(1)５９４ＫＨｚ、(2)１４２２ＫＨｚをそのまま増幅されたものが入力される（例として希望する受信周波数です）
前段の高周波増幅機及び混合機の回路にはそれぞれＬＣから成る共振回路があります（希望の周波数に合わせることを同調を取ると言う）
この時、周波数変換部の局部発信機は(1)の時は１０４９ＫＨｚ、(2)の時は１８７７ＫＨｚに共振させている
「周波数変換部には混合機用の共振回路と局部発信器の共振回路がありこの周波数の和又は差の中間周波数を生み出しています」
一般に共振回路のＬコイルは固定値でＣのコンデンサーの容量を変化させ目的の周波数に共振（同調）させている
ＡＭ受信機の構成
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%97%E4%BF%A1%E6%A9%9F
ここまでは理解されていると思うのですが

つまりどの様な周波数を受信していても、周波数変換部を通れば中間周波数である４５５ＫＨｚや１０．７ＭＨｚに変換されてしまっているので元の周波数（希望又は受信周波数）は必要がありません
ヘテロダイン受信機は中間周波数を得るために周波数変換部に局発機がある、ヘテロダインでない受信機なら検波器の復調部までストレートに変調された受信周波数が送られる（この辺りがもやもや？）

この中間周波数にＡＭ（４５５ＫＨｚ）振幅変調なりＦＭ（１０．７ＭＨｚ）周波数変移されたものが重たんされている事になるので、後段の検波器で復調すれば低周波の音声が取り出せ、低周波増幅をしてスピーカーを鳴らすことになります

参考、ＡＭとＦＭでは復調の方法が違います
ＡＭ変復調
http://www.circuitdesign.jp/jp/technical/modulation/modulation_AM.asp
ＦＭ変復調
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%91%A8%E6%B3%A2%E6%95%B0%E5%A4%89%E8%AA%BF
ＳＳＢ変復調
http://www.circuitdesign.jp/jp/technical/modulation/modulation_DSB.asp
上記以外にもっと入門用の解説があると思いますが、とりあえずご参考までに

お礼

ご指摘の通り周波数変換部が疑問に感じているところでした

＞前段の高周波増幅機及び混合機の回路にはそれぞれＬＣから成る共振回路があります
・ここにより、高周波増幅のところと、混合器の所に共振回路があり
自分が希望する電波を選別するための仕組みがあることがわかりました

＞この中間周波数にＡＭ（４５５ＫＨｚ）振幅変調なりＦＭ（１０．７ＭＨｚ）周波数変移されたものが重たんされている事になる
・ここにより中間周波数に変換した後も
きちんと送信機側で変調した分は残っていて
そこから受信機の種類に応じた復調方式で復調していることが分かりました

回答ありがとうございましたー
もやもやも晴れてこれで次の勉強に取り掛かれそうです
頑張ってアマチュア無線1級めざしますー

回答No.1

tunbatan

だいたいご理解されておられるので、簡単に

>ふとここまで勉強して疑問に思いました、周波数変換しているのにどうやって元の信号波を取りだしているんだろうかと
逆に考えてみて下さい、中間周波数を選るのに局部発信回路があります（局発）
受信周波数とこの局発の周波数の和又は差が中間周波数になります（ＦＭなら１０．７ＭＨｚ、中波や短波は４５５ＫＨｚ）
ここで、元の周波数を（受信周波数）変えなくても局発の周波数を変えれば、和又は差が同じなので受信周波数を変えることが出来る

この考え方なら、元の信号波（受信周波数）を取り出しているのかと考えなくとも良いのではないでしょうか？

実際は受信周波数に同調させるＬＣ回路と局発のＬＣ回路がありバリコンを使って同調させいてる
Ｌ＝コイル／Ｃ＝コンデンサー（バリコン、バリアブルコンデンサー）

お礼

回答ありがとうございます

上記の説明を考えてみたのですが

＞実際は受信周波数に同調させるＬＣ回路と局発のＬＣ回路がありバリコンを使って同調させいてる
ここに関して、局部発信器の中に、局発用のLCの共振回路とは別に同調用のLC共振回路がある、ということでしょうか？

＞ここで、元の周波数を（受信周波数）変えなくても局発の周波数を変えれば、和又は差が同じなので受信周波数を変えることが出来る

ここの部分なのですが、自分の理解力が足りずちょっともやもやが残ってしまいました、もし差し支えなければ数字か記号を使った説明をいただけないでしょうか？？
具体的に、受信周波数というのはアンテナから入ってきた入力としての電波なのか、それとも自分が受信したいと思っている具体的な周波数なのかという部分と

後半部分の局発の周波数を変えれば、和又は差が同じなので受信周波数を変えることが出来るという部分なのですが
極端な例ですと
短波とかだと中間周波数が455kHzなので
自分が取得したい周波数が4000kHzだとすると
局部発信器では4455kHzを発信させれば
4455-4000=455

同じように5000kHzを受信したいなら
局部発信器では5455kHz発信させれば
5455-5000=455

といった感じなのでしょうか？
ただ、そうなると上の受信周波数を変えなくてもという部分が
自分の受信したい周波数というよりかはアンテナから受信した元の周波数
単に周波数変換をかけるまえの周波数という事で理解するとすっきりなのですがそういうことでしょうか？？
それならかえる必要がないというのは理解できるのですが

後は自分の最初の質問でした
中間周波数からの復調部分に関しても何か勘違いなどあれば
ご指摘いただければと思います

重ね重ねすみませんがよろしくお願いします

どうぞ、よろしくお願いします