6)ラジオ回路のいろいろ(1)

■ラジオ放送の電波

図1:周波数帯区分

ラジオ放送に使われている電波は、いろいろ種類があります。使用されている周波数帯によって、中波(MF:Medium Frequency)帯、短波(HF:High Frequency)帯、超短波(VHF:Very High Frequency)帯に分けられます。図1に周波数帯の区分を示します。

また、各周波数帯に応じて、変調方式が異なっています。一般的なラジオ放送が聴ける中波帯ではAM(振幅変調)、日本短波放送や海外放送が聴ける短波帯ではAMとSSB(単側波帯信号利用)、FMラジオ放送が聴ける超短波帯ではFM(周波数変調)が使われ、それぞれの変調方式に合ったラジオが使用されます。図2に各変調方式の違いを示します。


図2:変調方式のいろいろ


電波も変調方式の違いで、それぞれ特徴が異なります。AMは搬送波の振幅を、音声信号で変化させるもので、技術的にも簡単に出来るとともに、それを復調して音を聴くのも簡単な仕組みで出来ることです。簡単なラジオでも聴くことが可能な訳です。FMは搬送波の振幅は一定で、音声信号によって搬送周波数を変える方式です。

綺麗な音を安定委して聴く機能右が受信機側に持たせてあります。

短波帯で使われ始めたSSB(Single Side Band)は、搬送波を抑圧して消し去り、さらに二つ持つ側帯波の片側を取り去り、片側の側帯波のみを送信して、受信機側で、消した搬送波に変わる信号を追加することで、音を復元する方式です。

この方法では、送信時の変調による占有周波数帯幅が普通のAMの場合より半分になり、多くの海外放送局がたくさん出ることが可能になるわけです。

2015年末以降、SSB方式(及びデジタル方式)への移行が国際的に取り決められており、SSB信号の場合には、受信機側に信号挿入回路が必要となります。一般のAM短波ラジオでSSB信号を聴くと音声がモガモガとなって、何を言っているのか、サッパリ分かりません。すでに、実験を含めてSSBの海外放送が行われています。

ハムの電波でも、SSBが使われていますから、同じ方式と思って下さい。

これから準備される受信機には、AM、SSB、FMの受信モード切り替えスイッチがあるものを選ぶとよいでしょう。

■ストレート・ラジオとヘスーパーテロダイン・ラジオ
ラジオ放送電波を受けて聴きたい放送の周波数を選び出した後、検波して音声信号に変えて、イヤホーンやスピーカーで聴く方式をストレート・ラジオと呼びます。

鉱石ラジオ、ゲルマニューム・ラジオ、再生式ラジオ、レフレックス・ラジオなどが、これにあたります。前段に感度をあげるために、高周波増幅部を設ける場合があります。


図3:ストレート・ラジオの構成図

図3にストレート・ラジオの構成図を示します。

ストレート・ラジオは回路構成が簡単なため、自作ラジオとして人気があります。


図4:ストレート・ラジオの回路例

図4にストレート・ラジオの回路例を示します。

■スーパーへテロダイン・ラジオ
受信周波数を低い中間周波数(中・短波帯の場合455KHz、超短波帯の場合10.7MHz)に下げ、安定した信号に直してから、検波して低周波増幅してイヤホンやスピーカーから音を出す方式です。

基本的なスーパーへテロダイン・ラジオは、高周波増幅部、周波数混合部、局部発振部、中間増幅部、検波部、低周波増幅部から構成され複雑ですが、感度もよく安定したラジオ受信ができます。図5に基本的なスーパーへテロダイン・ラジオの構成図を示します。


図5:基本的なスーパーへテロダイン・ラジオの構成図


受信電波を増幅し、局部発振部から与えられた信号と周波数混合部で、それぞれの周波数の差(定められた中間周波数になるようになっています。)が出力され、この信号を中間周波増幅部で増幅され、検波部に送り検波します。検波された信号は、低周波信号ですから、これを低周波増幅部に送り、増幅後スピーカーを鳴らすことになります。

図6に高周波増幅部を持たない簡単な真空管式スーパーへテロダイン・ラジオ回路例を示します。最近では、真空管セットを作られる方が増加しているようです。ヒーターがともる様子を見ていると、心が癒やされるようです。


図6:真空管式スーパーへテロダイン・ラジオ回路例


ところで、最近では100円ショップで、中国製のトランジスター4石式AMスーパーへテロダイン・ラジオが買うことが出来ます。内容的に見ても考えられないことですが、感度や安定性にも優れていて、思わずうなってしまいました。電車の中でもラジオ放送を楽しむことが出来ました。


写真1:100円のトランジスタ4石式AMスーパーへテロダイン・ラジオ外観

写真2:100円のトランジスタ4石式AMスーパーへテロダイン・ラジオ内部