第4章 RF&無線

第 4 章 RF& 無線
4−1:無線通信の基本中の基本①
AM と FM の違い
はじめて無線機を設計しますが,AM と FM の違い
もよくわかりません.それぞれの良いところを教え
てください.
変調の方法には,正弦波の波形の振幅を変化させる
振幅変調(AM:Amplitude Modulation)と周波数を変
化させる周波数変調(FM:Frequency Modulation)が
あります.
■ AM 変調回路
図 1 振幅変調方式による
変調波…搬送波の振幅を
変化させて変調情報を伝
送する
電圧[V]
電圧[V]
電圧[V]
AM は図 1 のように,搬送波の大きさ,つまり振幅
を変化させて変調情報を伝送するため,振幅変調と呼
ばれます.変調情報で正弦波の波形振幅を可変できる
回路が必要です.
● 復調方法
AM の復調
(検波)には,おもに 3 種類の方式があり
ます.これらの方式を基本として,ディジタル信号処
理による復調回路も増えています.
① 包絡線検波
(整流)
方式
受信信号をダイオードとコンデンサで整流し,直流
成分となる振幅値を変調情報として得る方式です.図
2 のように包絡線検波の回路構成はシンプルです.図
3 にその波形例を示します.
② 2 乗検波方式
受信機内部で,受信信号を 2 乗する回路を通します.
2 乗により得られる成分
(項)の一部を受信信号の振幅
値として得ます.これを LPF を通すと実際の振幅値
が得られます.図 4 にその波形例を示します.
③ 同期検波方式
受信信号と,搬送波と同じ周波数の受信機内部で作
った正弦波とを乗算させることで,変調された変調情
報を取り出します.乗算によって,受信信号と受信機
内部での正弦波との和と差の周波数が得られ,差の周
波数成分を振幅値が得られます.これにより得られる
波形は,図 4 とかなり近いです.
●[Good answer]回路構成がシンプル
AM は,なんといっても回路構成がシンプルです.
受信機側では信号を整流すれば,変調情報を復調でき
ます.ゲルマニウム・ラジオも,AM を包絡線検波で
復調する方式です.
2 乗検波方式や同期検波方式は,包絡線検波(整流)
1
0
−1
(a)搬送波
時間[s]
(b)変調情報
時間[s]
(c)変調波
時間[s]
1
0
1
−1
図 3 図 2 の回路で得られ
る波形の例
電圧
[V]
1
(a)整流回路出力
電圧
[V]
状.これが整流により得られ
時間[s]
1
包絡線は,変調波の各ピーク
点をつないで表される波形形
0
0
(b)ローパス・フィルタ出力
た振幅値に相当する
時間[s]
電圧
[V]
1
0
(a)2乗回路出力
時間[s]
(b)ローパス・フィルタ出力
時間[s]
図 4 2 乗検波回路で得ら
れる波形の例
132
電圧
[V]
1
0
2016 年 5 月号