無線工学メモ

無線工学から

このページは1アマ取得の際に必要とする計算式で面倒なものを簡素化するために考案した備忘録的なページです。

合成インピーダンスの求め方

複素数の計算を使えば普通の計算式のように扱える

直列回路

並列回路

ログ計算の簡単な方法

下記の表を覚えておくだけで面倒なログ計算はいらない

電力3dB6dB9dB10dB12dB15dB18dB24dB
倍数2倍4倍8倍10倍16倍32倍64倍128倍
電流電圧電界6dB12dB18dB20dB24dB30dB36dB42db
倍数2倍4倍8倍10倍16倍32倍64倍128倍

詳しい計算方法はログ計算の方法にある。

共振問題

Lが固定で、Cが36%減った時にFはどのくらい変化%するかを問う問題

f=\frac{1}{\sqrt{1-0.36}}=\frac{1}{0.8}=1.25 25%増加する

共振周波数やLやCを簡単に求める方法

有名な公式f=\frac{1}{2\pi\sqrt{LC}}から求めるのが基本だが、 今回のCQ誌にあった簡単な計算方法でも求めることが出来る

C:pF F:μH f:MHz

\fbox{f=\sqrt{\frac{25333}{LC}}\\L=\frac{25333}{f^2C}\\C=\frac{25333}{f^2L}}

共振Q  並列 Q=\omega{}CR=\frac{R}{\omega{}L}

     直列 Q=\frac{1}{\omega{}CR}=\frac{\omega{}L}{R}

共振時のZについて

並列  Z=\frac{L}{CR} 非常に高いインピーダンスになる

並列  Z=R 純抵抗のみの低い数値になる

mufの求め方

muf(到達最大周波数)を求める

公式ではmuf=fc\sqrt{1+(\frac{d}{2h})^2}となる。

しかし、正割の法則を使えばもっと単純に計算できる。
\fbox{f_{max}=f_c*sec\theta}

muf-1.jpg
上図の場合sec\thetaは1.67になる。これに発射する周波数Fcを乗算すれば良いだけである。

直接波による通信可能距離

muf2-1.jpg

\fbox{d=4.12(\sqrt{h_1}+\sqrt{h_2})}

例えば同じ標高で障害物が何もない砂漠のような平らな場所に二人がハンディトランシーバーで通話使用とした場合を考えると、地上高約2メートルくらいだから
d=4.12(\sqrt{2}+\sqrt{2})=12km

空気中の散乱などを考慮に入れないと12kmの通話距離と考えられる。
実際には屈折や散乱などでもっと距離が伸びる。

直接波と反射波による電界強度の計算

muf2-2.jpg
送信アンテナで相対利得G、Pワットで電波を発射したとき最大放射方向の距離dにおける電界強度Eは
E_o=\frac{7\sqrt{GP}}{d}となります。
これから、A点B点のアンテナ高、波長を入れたときの式は

E=E_o\frac{4\pi{}h_1h_2}{d\lambda}=\frac{7\sqrt{GP}}{d}\frac{4\pi{}h_1h_2}{\lambda{}d}\\\fbox{E=\frac{88h_1h_2\sqrt{GP}}{\lambda{}d^2}}

となる

相対利得が6dBで地上高25mの送信アンテナに周波数150MHzで25Wの電力を供給して電波を発射したとき、最大放射方向で送受信間の距離が20kmの地点における受信電界強度は?
ただし、受信アンテナの地上高は20mとする

測定器 電源

実効値、平均値、最大値

平均値:E_{av}=\frac{2}{\pi}E_{max}\\

実効値:E_{e}=\frac{1}{\sqrt{2}}E_{max}\\

波高率:\frac{\実\効\値}{平均値}=1.11

テスターの倍率抵抗

r:内部抵抗 n:倍率  電圧計 R=(n-1)r  電流計 R=\frac{r}{n-1}

時定数

RやL、Cの直列回路で直流電圧をかけたときに定常電圧の63.2%になるまでの時間を 時定数という
t=CR\\t=\frac{L}{R}

トランジスタ回路

回路特性エミッタ接地ベース接地コレクタ接地
入力インピーダンス低い低い高い
出力インピーダンス高い高い低い
電圧利得大きい大きい1以下、ほぼ1
電流利得大きい1より小さい、ほぼ1大きい
電力利得大きいエミッタ接地より小エミッタ接地より小(電流利得は大だが電圧利得が1)
交流信号の位相逆相同相同相
周波数特性あまり良くない良好(ミラー効果なし)良好(ミラー効果なし)

FET回路

回路特性ソース接地ドレイン接地ゲート接地
入力インピーダンス高い高い低い
出力インピーダンス負荷抵抗で決まる負荷抵抗で決まる高い
電圧増幅率1より大きい1より小さい
電流増幅率
位相

添付ファイル: filemuf-1.jpg 1143件 [詳細] filemuf2-1.jpg 1023件 [詳細] filemuf2-2.jpg 1053件 [詳細]

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Last-modified: 2023-10-31 (火) 09:17:04