皆空の中で...

20.送信電力増幅器の出力電力 デシベル計算問題をラクに解く

20.送信電力増幅器の出力電力 デシベル計算問題をラクに解く コツ
              (計算式を忘れた~思い出せない時の手法)
                 1アマ試験の目次はこちら    総目次はこちら

このページは第1級アマチュア無線技士試験(1アマ試験)に出題される計算問題をラクして解くコツです。
文系の方や,しばらく計算問題から遠ざかっていた方のためのページです。

    ---【TKA目次2(1アマ試験問題のやさしい解き方,コツ)】---
   1~8は1アマ試験の目次こちらをご覧ください。
.....9.RLC合成インピーダンスの計算問題の正答を求める
....10.RL直並列の電流計算の解き方
....11.2つの電荷からの電界が零になる距離の計算
....12.平行板電極間の静電容量の算出問題の正答を求める
....13.電荷と電圧,静電容量の計算問題の解き方
....14.合成インダクタンスの算出問題の解き方
....15.並列共振回路のQ,直列共振回路のQの算出問題の解き方
....16.共振時のインピーダンスとL,Cの算出問題の解き方
....17.誘導性と容量性リアクタンスの記述問題でミスをしないコツ
....18.Cの変化量と発信周波数の変化の出題の正答をみつける
....19.時定数の値を算出する問題

20.1 デシベル計算問題をラクに解くコツ (電力増幅器の出力電力の計算)
    これから先は,デシベル(dB)を使用する出題が出てきますので,それに先立ち,デシベル計算の簡単な手法とポイントを覚えましょう。
    (平成24年4月1アマ無線工学A-12 電力増幅器の出力電力の値を求める問題より)
電力増幅器の出力2412A12

この出題の計算を始める前に,デシベル(dB)について簡便に覚えましょう。
出題文に「ただし,Log2=0.3」などとLog記号が出てきて難しそうに見えますが,チョットしたコツさえ覚えればLogなど知らなくても簡単に正答が見つかります。(解き方はこのページの文末)
(2倍⇔3dB,4倍⇔6dB,5倍⇔7dB,8倍⇔9dB と知っているなら以下は読まずとも出題は解けます)
せっかくですから Log2=0.3 の意味を少し勉強しましょう。
     1_常用対数と真数
真数とは,基準数に対する比(倍数)です。上の出題の場合,入力電力に対する出力電力の比です。入力10Wで出力が20Wなら真数は20÷10=2倍となります。
     2_電力のデシベル計算
Logの左の係数は電力では10です。電圧では20です。底の10は記述を省略しています。
電力比2倍=10Log2=3dBの値さえ覚えていれば,その他は次のように算出できます。
    2_3_Log4685の計算
上の計算式の赤色の等号記号の左側は真数の計算で,掛け算です。等号記号の右側はdB値の計算で,足し算です。(左側が割り算の時,右側は引き算です)
下は上の計算結果です。上の仕組みでその都度算出しても良いですが,真数2,4,5,8に対すdB値4つを覚えれば1アマ試験は十分なので暗記する方法もあります(真数1=0dBは使用しないので覚える必要はありません)。
       3_真数とdBの数値
暗記は忘れやすいのであれば,下のような覚え方もあります。
     4_249で覚える真数とdB
次はゴロで覚える方法です(例)。
     5_兄さんで覚える真数とdB
 次は,ネットに紹介されているゴロ合わせの覚え方です。「 デシベル計算の覚え方 ゴロ合わせ 」でネット検索すると覚え方のページが見つかります
     6_深夜四時にイチゴ
いずれの手法でも良いので,真数2⇔3dB,4⇔6dB,5⇔7dB,8⇔9dBと4つを覚えておくと計算が素早くできます。
     ------次は参考です(仕組みを理解していただくためのものです)-----------
   組合せで求められることと,真数の計算は掛け算,dBの計算は足し算,と理解してください。
7_デシベル計算(機械的手法)
以上は電力比の場合です。電圧の時は右側のdBの値を2倍すればOKです。
                   -------参考はここまで-----------

出題「平成24年4月1アマ無線工学A-6」を簡単に解いてみましょう。
出題文に「ただし,Log2=0.3」と書かれているので,この式を用いて解くのが基本ですが,ここでは簡易な手順で正答を見つけてみます。
   (手順1) 電力増幅器の利得が14dB,整合器の損失が1dBなので,全体としては 14-1=13dBです。
   (手順2) 13dBは 10dB+3dBです(足し算)。
   (手順3) 10dBは10倍,3dBは2倍です。真数の計算は掛け算ですから10倍×2倍=20倍です。
   (手順4) 入力10Wの20倍は200Wとなります。
     (正答は解答4)

Logの式を使用しなくても簡単に正答が見つかったでしょう。 

練習問題です。 (平成20年12月1アマ無線工学A-12 電力増幅器の出力電力の値を求める問題より)
電力増幅回路の出力2012A12 
     (10dB-1dB=9dBは真数に戻せば8なので,22W×8倍=176Wとなる。正答は解答3)

練習問題2です。 (予測問題:これが解ければこの種の出題は万全です)
電力増幅器の出力(予測出題)
       利得17dBー損失1dB=16dB, 16dBは=10dB+6dB(dBは足し算),
         10dB⇒真数10倍,6dB⇒真数4倍, 真数計算は掛け算だから10倍×4倍=40倍,
         入力12W×40倍=480W    解答5が正答。


おさらい:
     電力の場合:10dBは10倍,20dBは100倍,30dBは1000倍,40dBは1万倍
              ↓         ↓          ↓            ↓
     電圧の場倍:20dBが10倍,40dBが100倍,60dBが1000倍,80dBが1万倍

と違いを覚えておきましょう (これだけで正答がみつかる出題が意外と多いですよ)

次の21へすすむは→こちら

1アマ試験関係の目次へもどるは こちら

総目次へもどるは こちら


  1. 2013/01/22(火) 10:36:34|
  2.   1アマ_無線工学のコツ
  3. | トラックバック:0
  4. | コメント:1
<<21.電力増幅器の出力電力,増幅利得を求める | ホーム | トヨムラだより と Ham Kit (ハムキット)>>

コメント

静御前

CQ誌11月号にも書きましたが、
クローさんの女、即ち、
「九郎判官義経の女 静御前」
で、デシベルを完全制覇しました。
  1. 2015/11/24(火) 04:42:16 |
  2. URL |
  3. JH1ASG #9DD8ZWDM
  4. [ 編集 ]

コメントの投稿


管理者にだけ表示を許可する

トラックバック

トラックバック URL
http://take103.blog.fc2.com/tb.php/92-94bacd0e
この記事にトラックバックする(FC2ブログユーザー)