2章:AM電波信号波形の観察
作成2014.07.12、修正2014.07.14
Hantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープでAMアンテナ信号が観察できるか?試してみます。
- 地上波デジタルテレビのアンテナ信号ケーブル(アース側)のAM電波信号波形観察
地上波デジタルテレビのアンテナ信号ケーブルは屋外で約5m、屋内が約20m程度引き回しています。このケーブルのアース側にAM電波信号がのります。
評価回路を図2-1に示します。
図2-1に示すように地デジケーブル(アース側)の自由電子はAM電波により振動し、抵抗10kΩの両端には、交流電流による電圧変動が発生します。
この電圧変動はHantek 6022BEで観察するに十分な電圧変動となります。
観察結果グラフを図2-2に示します。
信号波形は、時間変化に伴い複雑に変化し、波形も複雑でこのままでは理解できません。
得られた信号の周波数分析を行う必要があります。
- AM電波信号波形の周波数分析
周波数分析は得られた信号波形を高速フーリエ変換(FFT)し、変換後の絶対値を計算します。
AM電波信号波形の周波数分析結果グラフを図2-3に示します。
図2-3から、地デジケーブルのAM波はNHK1、NHK2、TBS、文化、ニッポン等のさまざまな、周波数の合成であることが理解できます。
この中から目的の周波数の電波のみを抽出する必要があります。
- キットで遊ぼう電子回路No.10 6石AMラジオ編(ADWIN)のアンテナ信号波形の観察
AMラジオ学習用として、キットで遊ぼう電子回路No.10 6石AMラジオ編(ADWIN)を使用します。アンテナ部分の回路図を図2-4に示します。
図2-4に示すようにキットで遊ぼう電子回路No.10 6石AMラジオ編(ADWIN)では800μHのフェライトバーアンテナを使用しています。
信号が微弱なためオペアンプNJM4558で増幅して波形を観察しました。観察結果グラフを図2-5に示します。
信号波形は複数の周期性の波形であることが確認できます。
- キットで遊ぼう電子回路No.10 6石AMラジオ編(ADWIN)のアンテナ信号波形の周波数分析
周波数分析は得られた信号波形を高速フーリエ変換(FFT)し、変換後の絶対値を計算します。
AM電波信号波形の周波数分析結果グラフを図2-6に示します。
図2-6から、6石AMラジオ編(ADWIN)のアンテナ信号波形はNHK1、NHK2、NHK2+478kHzの周波数であることが確認できます。
なぜ?こうなるのか?スーパーヘテロダイン方式の原理を理解する必要があります。
- 結果の検討
(1)地上波デジタルテレビのアンテナ信号ケーブル(アース側)のAM電波信号は、増幅処理しないでHantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープで波形を観察できる。
(2)地上波デジタルテレビのアンテナ信号ケーブル(アース側)のAM電波信号は、さまざまな、周波数の合成であることが理解できます。この中から目的の周波数の電波のみを抽出する必要があります。
(3)キットで遊ぼう電子回路No.10 6石AMラジオ編(ADWIN)のアンテナ信号波形はオペアンプで増幅処理しないとHantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープで波形を観察できない。
(4)キットで遊ぼう電子回路No.10 6石AMラジオ編(ADWIN)のアンテナ信号波形はNHK1、NHK2、NHK2+478kHzの周波数であることが確認できる。
3章:キットで遊ぼう電子回路「6石AMラジオ編」波形確認に行く。
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