方形波 の スペクトラム を測ってみた

方形波のスペトクラムについて

正確なサイン波以外の場合は高調波を含むのである
この事は、今更のことであり詳細に数学でも証明されている
(恥ずかしながら、私は証明出来ないが)

さて、オシロスコープの波形を観測することは、時間軸での電圧や電流の変化をモニタ画面で観測することである
そして、周波数成分とその強さをモニタ画面にプロットするする測定器がスペクトルアナライザである
最近では、デジタル処理技術の向上で、デジタルオシロスコープはFFT変換機能によって取り込んんだ時間軸での測定結果を周波数軸に変換出来る
周波数が比較的低ければ、デジタルオシロスコープはスペクトルアナライザを兼ねるのである

さて今日のイタズラは、方形波をスペクトルアナライザで観測するとどうなっているかである

昔の無線機では、マーカと呼ばれる発振器が付いていた
これは切りの良い周波数、例えば100KHzで正弦波をわざと歪ませた発振器である
マーカ(無線機によってはCAL  [Calibration])スイッチをONにする事によって整数倍の高調波を発生させ、その信号を受信することで、無線機の送受信周波数を確認している

100KHzのマーカで7.1MHzの受信周波数を確認する場合は、71倍の高調波を受信していることになる
正確なマーカ発振器があれば、発振周波数の整数倍の周波数で送受信周波数の校正が可能となる

例として、5MHz方形波の出力のOCXOのスペクラムと件のTS-700GⅡのスペクトラムを測定してみた

IMGP5837
<5MHzOCXOの方形波出力のスペクトラム 5MHz毎のスペクトラムが出力されている>

IMGP5838
<820MHz付近まで、観測出来る周波数が出力されている>

IMGP5839

<TS-700GⅡのマーカ発振器のスペクトラム 100KHz毎のスペクトラムが出力されている>

IMGP5840

<TS-700GⅡのマーカ発振器のスペトクラム 145MHz付近でも100KHzのスペクトラムが出力されている>

方形波の出力は、これだけの周波数成分を持った発振器である
今や、送受信周波数の確認も、パネル面の数値表示だけで確実にわかる時代である
そのため、現在ではマーカ発振器を使うことも殆どなくなった

しかしながら、デジタル表示機能が無い1970年代前半まで機械を使いこなすには、マーカ発振器は必須なのである

投稿者:

miniDATA

その昔PCのBIOS・デバイスドライバ等の開発と機器のファームウェア開発に従事した元技術者(主にアセンブラ)  なぜか、昔のモノが大好きで昭和時代のクルマやバイクに惹かれてしまい懐古趣味全開になりつつある自分が、怖いと感じている 

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 * が付いている欄は必須項目です