半導体とは?

■ 半導体とは?
電気抵抗 ― 自由電子の流れにくさ度合い
のところで、電気の通りやすさによって、物質には「導体」「半導体」「絶縁体(不導体)」の3種類に分かれると説明した。
 そして、「導体は、温度に比例して抵抗は上昇するが、半導体は、温度に反比例して抵抗が変化する」と説明したことを思い出して欲しい。
ラジオの中身を究める
 ここからは、理論・理屈だけでなく、実際に今まで出てきた理論・理屈を活用するための準備をする章である。
 そのために実際の電子部品や電子回路に関することを扱う。

受信機(ラジオ)の基本性能

■ 受信機(ラジオ)の基本性能 ― 感度・選択度・了解度・安定度 それでは、性能の良い受信機というのは、具体的にどういうものを指すのだろうか。  イメージでは何となく判っていても、説明するのは難しいのではないだろうか。しかしながら、「良い受信機のイメージ」は大体以下のようなものあろう:

スーパーヘテロダイン方式

■ スーパーヘテロダイン方式
 現在主流になっている受信機の回路方式のひとつである。
 現在、殆どの中波放送用受信機は、スーパーヘテロダイン方式である。

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スーパーヘテロダイン方式は、1918年にアメリカの発明家である、エドウィン・アームストロングなる人物によって発明された受信機の回路方式である。

■ レフレックス方式 ― ストレート方式の変形
 第2次大戦中、戦後の部品供給が不足した時期を象徴するかのような回路構成である:
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日本では、真空管がゲルマニウムトランジスタに置き換わり始めた頃に多く採用された回路方式である。
 
 ストレート受信機では、動作原理的には高周波増幅回路の増幅率を高くすると、受信感度が向上する訳だが、実際には、この増幅率を高く出来る真空管やトランジスタは高価であったようだ。
 そこで簡単な仕組み・工夫で更に高周波増幅回路の増幅率を上げるような方式が考案された。

ストレート受信機

 だんだん、ラジオの仕組みの話になってきた。
 鉱石ラジオでは、残念ながら、皆が聞こえるような音で受信するのはかなり困難なことであった。
 また、送信所から遠い場所では、受信が難しいということもあった。
 当時、既に存在していたスピーカーを鳴らすのが鉱石ラジオから復調できる音声電力では困難だったからである。

復調回路は鉱石から半導体へ

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この図は、復調回路(de-modulation/detection) ― 放送コンテンツの復元 の説明でも出てきた、復調回路の基本形である。
この部分のポイントは、ダイオードimg5_m01.gifである。
ダイオードは、現在となっては、典型的な半導体の部品の名前であるが、元々はその電気的な性質を示す言葉だった。

電離層と電波伝播の一般的な因果関係

 電離層と電波の伝播の一般的な因果関係を説明するとこんな感じである:

遠距離へは電離層と地表で反射しながら

 電波のうち、波長の長い周波数帯(長波・中波・短波)は、それら自身が持つ電波伝搬上の特質から、中距離・長距離通信に用いられる。
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左の図は、地球の上空がどうなっているかを極めて簡潔に示したものである。
実際の地球上空はもっと複雑で、例えば、上空 20km ~ 25km 付近には、生態系に有害な紫外線の大半を吸収するオゾン層が存在するが、電波の伝播の話題の上では影響を与えないので、省略してある。