アームストロング間接FMトランスミッターとは何ですか?

1930 年代初頭にエドウィン ハワード アームストロングによって発明されたアームストロング間接 FM 送信機は、中間周波数 (IF) 搬送波を使用して送信周波数を変調する周波数変調 (FM) 放送システムの一種です。アームストロング システムとしても知られるこの設計は、直接 FM 送信に比べていくつかの利点があり、初期の FM 放送システムで広く採用されました。

動作原理:

1. 音声入力 :送信されるオーディオ信号は、プログラム入力として送信機に供給されます。

2. 周波数変調 :オーディオ信号は、通常 100 ～ 500 kHz の範囲内の中間周波数 (IF) 搬送波を変調します。この変調プロセスにより、オーディオ信号の振幅変動に比例して IF 信号に周波数変動が生じます。

3. IF アンプ :変調された IF 信号は、強度を高めるために増幅されます。

4. リアクタンス変調器 :アンプからの IF 出力はリアクタンス変調器に供給されます。この変調器はバリキャップ ダイオードなどの可変リアクタンス素子で構成されており、その静電容量は IF 信号振幅の変化に応じて変化します。

5. オシレーター :別個の発振器が、通常は VHF 帯域 (通常は 88 ～ 108 MHz) の高周波搬送波信号を生成します。

6. リアクタンス変調 :リアクタンス変調器の変化するリアクタンスは、発振器の周波数に影響します。 IF 信号の振幅が変化すると、それに応じて発振器の周波数も変化し、その結果、VHF 搬送波信号の周波数変調が発生します。

7. パワーアンプ :周波数変調された VHF 信号は、送信用のパワー レベルを高めるためにパワー アンプに供給されます。

8. アンテナ :最後に、増幅され周波数変調された VHF 信号は、アンテナを介して自由空間に放射されます。

利点:

1. 信号品質の向上: アームストロング間接 FM トランスミッターは、中間周波数 (IF) 段でフィルタリングを強化し、不要な信号を除去できるため、直接 FM 送信と比較して優れた音質とノイズの低減を実現します。

2. 周波数安定性の向上: 独立した安定した発振器を使用することで、送信周波数がオーディオ信号の変動に直接影響されなくなります。これにより、全体的な周波数の安定性が向上します。

3. 電力効率の向上: 周波数変調の前に変調された IF 信号を増幅することで、送信電力をより効率的に使用できるようになり、電力効率が向上します。

4. シンプルなデザイン :直接 FM 送信システムと比較して、アームストロング間接 FM 送信機は設計がシンプルで、必要な回路もそれほど複雑ではありません。

短所:

1. さらなる複雑さ :IF ステージの使用により、直接 FM 送信と比較して追加のコンポーネントと回路が導入されます。

2. 信号遅延 :IF 処理により送信にわずかな遅延が生じますが、これはほとんどの実用的なアプリケーションでは通常無視できます。

3. 干渉を受けやすい :IF ステージは、適切にフィルタリングおよびシールドされていない場合、近くの無線信号からの干渉を受けやすくなります。

アームストロング間接 FM 送信機は、FM 放送の開発に重要な役割を果たし、直接 FM 送信方式に比べて信号品質、安定性、効率が向上しました。より現代的で効率的な FM 送信システムが登場するまで、広く使用されていました。