過去問題完全マスターで、国試一発合格をめざそう!
(問1)
次の記述で誤っているのはどれか。
1. 導線の抵抗が大きくなるほど、交流電流は流れにくくなる。
2. コイルのインダクタンスが大きくなるほど、交流電流は流れにくくなる。
3. コンデンサの静電容量が大きくなるほど、交流電流は流れにくくなる。
4. 導線の断面積が小さいほど、交流電流は流れにくくなる。
(問2)
FM(F3E)送信機では、音声信号によって搬送波をどのように変化させるか。
1. 搬送波の発射を断続させる。
2. 振幅を変化させる。
3. 周波数を変化させる。
4. 振幅と周波数をともに変化させる。
(問3)
下の図は、振幅が一定の搬送波を単一正弦波で振幅変調した変調波(A3E)の波形である。このときの変調度は幾らか。

1. 15.0〔%〕
2. 30.0〔%〕
3. 33.3〔%〕
4. 50.0〔%〕
(問4)
次の記述の ( )内に入れるべき字句の組合せで、正しいのはどれか。
シングルスーパヘテロダイン受信機において、( A )を設けると、周波数変換部で発生する雑音の影響が少なくなるため、( B )が改善される。
( A ) ( B )
1. 高周波増幅部 信号対雑音比
2. 高周波増幅部 安定度
3. 低周波増幅部 信号対雑音比
4. 低周波増幅部 安定度
(問5)
下の二つの図は、振幅変調波の周波数成分の分布を示している。図と対応する電波の型式の組合せ、正しいのはどれか。ただし、点線は搬送波成分がないことを示す。

( A ) ( B )
1. J3E A3E
2. A3E H3E
3. A3E J3E
4. H3E J3E
(問6)
FM(F3E)受信機の周波数弁別器の働きについて記述しているのは、次のうちどれか。
1. 近接周波数による混信を除去する。
2. 受信電波が無くなったときに生じる大きな雑音を消す。
3. 受信電波の振幅を一定にして、振幅の変化を取り除く。
4. 受信電波の周波数の変化を振幅の変化に変換し、信号を取り出す。
(問7)
送信機で 28〔MHz〕の周波数の電波を発射したところ、FM放送受信に混信を与えた。送信側で考えられる混信の原因で、正しいのはどれか。
1. 1/3倍の低調波が発射されている。
2. 同軸給電線が断線している。
3. スケルチを強くかけすぎている。
4. 第3高調波が強く発射されている。
(問8)
下の図は、周波数の違いにより電波の伝わり方が異なることを示したものである。 (A ) 及び( B )の周波数の組合せで、正しいものは次のうちどれか。

( A ) ( B )
1. 145〔MHz〕 7〔MHz〕
2. 7〔MHz〕 145〔MHz〕
3. 7〔MHz〕 435〔MHz〕
4. 435〔MHz〕 145〔MHz〕
(問9)
夏の昼間に50〔MHz〕帯で交信を行っていたところ、数100〔km〕離れた所で同じ周波数帯の受信機に強い混信を与えた。通常考えられる原因は何か。
1. 空電による混信
2. スポラジックE層による伝搬
3. 地表波による伝搬
4. 高調波放射による混信
(問10)
次の記述の 内に入れるべき字句の組合せで、正しいのはどれか。
シリコン接合ダイオードに加える ( A ) を次第に増加していくと、ある電圧で急に大電流が流れるようになる。このような特性を利用するダイオードを( B )という。
( A ) ( B )
1. 逆方向電圧 バラクタダイオード
2. 順方向電圧 定電圧ダイオード
3. 逆方向電圧 定電圧ダイオード
4. 順方向電圧 バラクタダイオード
(問11)
SWRメータで測定できるのは、次のうちどれか。
1. 周波数
2. 電気抵抗
3. 定在波比
4. 変調度
(問12)
図に示す半波長ダイポールアンテナの給電点インピーダンスは、ほぼ幾らか。

1. 36〔Ω〕
2. 75〔Ω〕
3. 50〔Ω〕
4. 300〔Ω〕
解答・解説はこちらから…
( 問1) 3. コンデンサの静電容量が大きくなるほど、交流電流は流れにくくなる。
交流回路におけるコンデンサの働き(ちょっと専門的になりますが、読み流してみてください。)

・コンデンサは、2枚の電極が絶縁体(誘電体)で隔てられており電荷を蓄えるという性質と、直流は通さず、電圧の向きが周期的に変わる交流では充電と放電が交互に繰り返されるため、回路内で電流が流れているように見えるという機能があり、実質的に「交流のみを通す」ことができます。この特性は、直流成分を遮断したい回路やノイズ除去(NF:ノイズフィルター)や周波数帯域フィルター(BPF:バンドパスフィルター)、モーターの位相制御などに広く活用されています。
・電流の位相が電圧より「90°進む」
交流回路では、時間の経過とともに電圧や電流が周期的に変化します。コンデンサに交流電圧を加えると、電気が溜まる(充電される)まで電流が流れないため、コンデンサを流れる電流の波形が、電圧の波形よりも π/2 ラジアン(90°)位相が進むという現象が起きます。
周波数が高くなるほど充電・放電のサイクルが速くなり、より多くの電流を通すようになります。この交流回路における電流の通りにくさ(抵抗成分)を容量性リアクタンス(記号 : Xc )といい、単位は、直流抵抗と同じ( Ω )を使用します。
容量リアクタンスは周波数:f と静電容量:C を用いて以下の式で表されます。
Xc = 1/(2π × f× C )(Ω)
この式から分かるように、周波数や静電容量が大きくなるほど抵抗成分(Ω:オーム)は小さくなり、電流が流れやすくなります。

これに対し、交流回路内においてコイル(インダクタ)が電流の位相を π/2 ラジアン(90°)位相を遅らせる働きを持ちます。 これを、誘導性インダクタンス といい、記号:XⅬ で表されます。周波数やコイルのインダクタンスが大きくなるほど抵抗成分(Ω:オーム)は大きくなり、電流が流れにくくなります。上の図とは逆になりますね。
( 波形の1周期360°で、2π (パイ)ラジアンです。ラジアンとは角速度のことです。)
このような、交流回路において位相がずれるという抵抗成分の事を総称して 「インピーダンス:Ω」 といいます。
ここでは、用語の意味を軽く頭の隅に置いておきましょう。
( 問2) 3. 周波数を変化させる。
変調(へんちょう):音声信号やデータなどの情報(変調信号)を、電波などの搬送波(キャリア:空中へ飛ばすための高周波信号)に乗せて送信しやすい形に変換することを言います。(受信側で、この変調された波から元の情報を取り出す逆の操作のことを復調(ふくちょう)と呼びます。
( 問3) 4. 50.0〔%〕
変調度:音声やデータなどの信号を電波(搬送波)に載せて送信する際、「元の信号が搬送波の波形をどれくらい変化させているか(載せているか)」を示す割合の事で、搬送波を100とした場合のパーセンテージ(%)で表されます。
この問題では、搬送波の振幅60(V:ボルト)に対し、プラス-マイナス30(V)の変調が掛かっています。
変調度=信号波の振幅/搬送波の振幅 ×100(%)
=(30/60)×100=50(%) となります。
通常は、50% 〜 80% 程度が良好とされ、 変調度が 100% を超える( 過変調 )になると、信号の波形がくずれて音声が歪んだり、スプリアス(不要な電波)を撒き散らす原因になります。
( 問4) A ) ( B )
1. 高周波増幅部 信号対雑音比
SN比:(信号対雑音比:Signal-to-Noise Ratio)は、信号(Signal)に対し、不要な「雑音(Noise)」がどれくらい混ざっているかを比率で表したもの、単位は dB(デシベル)表します。 主にオーディオ、カメラ、通信分野で用いられ、数値が高いほど雑音が少なく、クリアな性能であることを意味しています。
( 問5) 3. A3E J3E

DSB(両側波帯Double-Side-Band):中心の搬送波を挟んで、両側(上下)の二つの周波帯をいいます。
USB(上側波帯Upper-Side-Band):二つの側波帯のうち、周波数の高いほう(A図中の右側)の周波数帯です。
LSB(下側波帯Lower-Side-Band):二つの側波帯のうち、周波数の低いほう(A図中の左側)の周波数帯です。
キャリア(搬送波):図Aの中心部分。図BではUSBのみで、LSBと搬送波はありません。
SSB(単側波帯Single-Side-Band):USB又はLSBのどちらか片方のみを使用した通信方法です。
参考までに、電波形式による記号表記について、以下に一覧表(一部抜粋)を記載しておきます。
*電話:音声通話のみ事です。 *ATV:テレビ( 映像信号 )
| 旧記号表記 | 新記号表記 | 変調方式・通信方式 |
| A1 | A1A | モールス符号の送信 (3アマ以上 ) |
| A2 | A2A | AM、DSB、トーン信号(副搬送波)を使用するモールス符号の送信 (3アマ以上 ) |
| A3 | A3E | AM、DSBの電話(音声通話) |
| A3A | R3E | AM、低減搬送波、SSBの電話 |
| A3H | H3E | AM、全搬送波、SSBの電話 |
| A3J | J3E | AM、抑圧搬送波、SSBの電話(一般的なSSB) |
| A4 | A3E | AMのアナログFAX(副搬送波AM・主搬送波SSBも含む。) |
| A5 | A3F | AM、DSBのATV(映像のみ。) |
| A5C | C3F | AM、VSBのATV(映像のみ。) |
| A5J | J3F | 静止画TV(副搬送波 AM-PM・主搬送波SSBの場合。) |
| A9 | A3E | 抑圧搬送波DSBの電話 |
| A8W | AM、DSBのATV(副搬送波で音声を同時に送出するものの場合。) | |
| A9C | C8W | AM、VSBのATV(副搬送波で音声を同時に送出するものの場合。) |
| D3C | FAX(副搬送波 AM-PM-VSB・主搬送波SSBの場合。) | |
| F1 | F1B | RTTY(FSKまたは副搬送波FSK・主搬送波SSBのもの、いずれの場合も。) |
| F1D | パケット(FSKまたは副搬送波FSK・主搬送波SSBのもの、いずれの場合も。) | |
| G1B | PSK31(副搬送波PSK・主搬送波SSBの場合。) | |
| G1D | パケット(PSKまたは副搬送波PSK・主搬送波SSBのもの、いずれの場合も。) | |
| F2 | F2A | FM、トーン信号を使用するモールス符号の送信(四アマでは操作できません。) |
| F2B | FM、トーン信号(副搬送波)を使用するRTTYまたはPSK31等の送信 | |
| F2D | FM、トーン信号(副搬送波FSK、副搬送波PSK)を使用するパケット通信 | |
| F3 | F3E | アナログ音声そのままのFM |
( 問6) 4. 受信電波の周波数の変化を振幅の変化に変換し、信号を取り出す。
周波数弁別器(ディスクリミネータ):FM(周波数変調)方式の電波から音声などの元の信号を取り出す回路です。入力された周波数の変化を、振幅(波の大きさ)の変化に変換して復調します。
(FM受信機のブロック図 )
アンテナ スピーカー

このような問題も出題されますので、参考としてきさいしておきます。ちなみに、回答は以下の通りです。
A:振幅制限器 B:スケルチ回路 C:ディエンファシス回路
デエンファシス回路:受信機側において、周波数弁別器の音声出力の高域成分を弱めてやる回路のことです。
それに対し送信側で事前に高音域を強めてやるのがプリエンファシス回路です。
これは、FM変調は原理的に、復調(受信側)時の雑音が高域ほど強いので、高域の音ほどS/N比が低下します。なので送信側であらかじめ高域を強めて送ってやれば、受信側で高域を弱める際に雑音も一緒に弱まるためです。
振幅制限器:FM通信では、音声などの信号が「周波数の変化(周波数変調)」として送られますが、伝送経路においてノイズなどの振幅の変動が混入する事があります。そこで復調する前に振幅制限器を通すことで、不要な振幅変動を取り除き、ノイズのないクリアな音声を取り出します。
スケルチ回路:無線機において、信号がない時に発生する不快な「ザーッ」という背景雑音(ノイズ)を自動的に消音(ミュート)する回路で、有効な音声信号を受信した時だけスピーカー音声信号を送り、音声をクリアに出力します。
( 問7) 4. 第3高調波が強く発射されている。
高調波:基本波周波数の2倍(第2)、3倍(第3)、4倍(第4)…と、整数倍の周波数を持つ波です。例えば、基本波60Hzの3倍であれば180Hzの波が第3次高調波となります。 基本波に高調波が混ざり合うと、元の基本波がいびつな形に「ひずむ」現象が発生します。
これに対し、 1/2倍(第2)、1/3倍(第3)…と、整数分の一倍の周波数を持つ波を低調波といい、これらを総称してスプリアスといいます。
( 問8) ( A ) ( B )
1. 145〔MHz〕 7〔MHz〕
電離層においては、周波数が高いほど直進性が高く、電離層を突き抜けてしまい宇宙空間へと飛散してしまいます。
地上約200km〜400kmに位置し、高度約210km以上を「F2層」、それより下部を「F1層」と呼ぶこともあります。電波の伝搬は、 D層やE層を通過した短波(HF)がF層で反射され、さらに地表との間で反射を繰り返す(スキップ現象)ことで、数千km先の遠距離通信が可能になります。
( 電波の区分 )
| 区分 | 周波数帯 | 主な用途・特徴 |
|---|---|---|
| 超長波 (VLF) | 3kHz〜30kHz | 非常に波長が長く、水中や地中まで届くため潜水艦の通信などに利用されます。 |
| 長波 (LF) | 30kHz〜300kHz | 電波時計を合わせるための「標準電波」などに利用されています。 |
| 中波 (MF) | 300kHz〜3MHz | AMラジオ放送(中波放送)、船舶の通信などに利用されます。 |
| 短波 (HF) | 3MHz〜30MHz | 電離層で反射して地球の裏側まで届くため、国際放送やアマチュア無線などに利用されます。 |
| 超短波 (VHF) | 30MHz〜300MHz | FMラジオ、防災無線、アマチュア無線、アナログテレビ放送などで使われていました。 |
| 極超短波 (UHF) | 300MHz〜3GHz | 地上デジタルテレビ放送、スマートフォン(4G/5G)、Wi-Fiなど。 |
| マイクロ波 (SHF) | 3GHz〜30GHz | 衛星通信、気象レーダー、ローカル5G、Wi-Fi(5GHz帯など)。 |
| ミリ波 (EHF) | 30GHz〜300GHz | 直進性が非常に強く、大容量通信が可能なため5Gの高速通信や自動車の衝突防止レーダーなどに活用されます。 |
| サブミリ波 | 300GHz〜3THz | 光に近い性質を持ち、電波望遠鏡による天文観測などに利用されています。 |
( 問9) 2. スポラジックE層による伝搬
電離層:地上約60kmから1000kmに広がる大気層で、太陽からの強い紫外線やX線により大気原子がイオンと電子に分離(電離)しており、特定の周波数の電波を反射する性質を持ちます。電離層と地表との反射を繰り返す事により、曲面の遠く離れた場所への短波放送や長距離通信が可能になります。
D層(高度約60〜90km):昼間のみ現れる最も低い層。中波(AMラジオ)の電波を吸収する性質があり、昼間は遠方の放送が届きにくくなる原因です。夜間は消滅するため、遠距離のAM放送が届きやすくなります。
E層(高度約90〜150km):昼間に太陽光で形成され、夜間には電子密度が激減します。特定の周波数の電波を反射し、中距離通信に利用されます。
F層(高度約150〜500km以上):最も高く、電子密度が高い層です。昼間はさらにF1層とF2層に分かれます。夜間も高い電子密度を維持するため、国際的な短波通信や海外ラジオ放送の反射に最も重要な役割を果たします。
スポラジックE層:高度約100km付近に突発的に発生する電子密度の非常に高い特殊な電離層で、上空の強い風(ウインドシア)によって金属イオンなどが圧縮され、局所的に高密度のプラズマ層が作られますが未解明の部分も多い。日本では主に初夏から夏にかけて(5月〜8月)の昼間や夕方に多く発生します。この層は、普段なら突き抜けてしまうVHF帯の電波をも反射するため、数百kmから数千km離れた遠距離通信を可能にするためアマチュア無線愛好家にとってはとてもありがたい現象です。
( 問10) 3. 逆方向電圧 定電圧ダイオード
定電圧ダイオード(ツェナーダイオード):通常のダイオードは逆向きに電圧をかけると電流はほとんど流れませんが、ツェナーダイオードはある一定の電圧(Vz)に達すると、電流(Iz)を流してそれ以上電圧が上がらない定電圧(ツェナー効果)特性を利用して、回路の基準電圧を作ったり、過電圧から回路を保護したりするために使われます。
・VF ,IF は順方向電圧・電流 ・VR , IR は逆方向電圧・電流


:カソード(帯が入っている側)からアノードに向かって電流を流すように、回路に対して「逆向き」に接続して使用します。
バラクタダイオード:バリキャップ又は可変容量ダイオードとも呼ばれ、印加する逆電圧の大きさに応じて静電容量(キャパシタンス)が変化する半導体ダイオードです。逆電圧で電気的に制御できるコンデンサとして、主に高周波回路のチューニング用途で活用されています。これにより、昔のセグメント式チューナー(テレビでガチャガチャ回してたやつ)やラジオのバリコン(可変コンデンサ)などが電子チューナーに変わり小型化されてきました。
( 問11) 3. 定在波比
定在波:一直線上(電波を輻射するアンテナ部分)を互いに反対の向きに進行する,速さ・波長・振幅の等しい正弦波が重なってできた合成波は止まっているように見える(2つの波が重なり,強め合ったり弱め合ったりする現象を波の干渉という).このように波形が進行しない波を 定在波 といいます。
負荷がマッチングしていない場合、反射波の存在によって定常波が生じ、伝送線路上の位置によって振幅が異なる非定常的な電圧が生じます。この伝送線路のインピーダンス・ミスマッチを定量化するための指標が定在波比(SWR:Standing Wave Ratio)です。
無線機の高周波増幅部からアンテナまで高周波信号を送る場合、ケーブルでの損失を低く抑えるために伝送線路の特性インピーダンス Z0 の値として75Ωが使用されます。 負荷インピーダンス ZL(この場合アンテナを指す)がそれと同じ値であれば(ZL = Z0)、負荷は伝送線路に対してマッチングしているということになり反射波は生じません。したがって、信号源からは最大限の電力が負荷(アンテナ)に供給されますが、インピーダンスのミスマッチにより反射波が生じている場合、反射波によって定常波が生じ、伝送線路上の位置によって振幅が異なる非定常的な電圧が生じるため負荷(アンテナ)には十分な電力が供給されません。
SWRメーター:この伝送線路のインピーダンス・ミスマッチを定量化するための指標が定在波比(SWR:Standing Wave Ratio)であり、その測定器の事をSWRメーターといいます。
SWRメーターは、無線機器の高周波出力部をSWRメーターの入力側に接続し、SWRメーターの出力側から同軸ケーブルを経由してアンテナに接続します。
( 問12) 2. 75〔Ω〕
ダイポールアンテナ:ケーブルの給電点から左右対称に2本の直線状導線を配置した、最も基本的なアンテナです。構造がシンプルで自作もしやすく、アマチュア無線や各種無線の標準として広く普及しています 。使用する電波の波長の1/2長さを持つエレメント(導線)を左右(水平)に配置した「半波長ダイポールアンテナ」が最も一般的です。( λ :ラムダ・波長)

そもそも インピーダンス とは
(直流と交流の違い)
- 抵抗(レジスタンス R): 直流回路において、電流の流れを妨げる単純な抵抗又は抵抗成分の事。
- インピーダンス( Z): 交流回路における抵抗成分。抵抗器における抵抗成分に加えて、コイル(インダクタンス)やコンデンサ(キャパシタンス)の作用で発生する電流の位相の変化(遅相や進相)など周波数によりいろいろな影響が発生します。無線機など高周波回路においては、インピーダンスの要素が非常に重要となります。
何かと専門用語の多い工学問題、面倒な計算問題….
過去問をひたすら暗記するだけでも十分合格は狙えます。受かってしまえばあとは楽しむのみです。
さあ、もう少しだけ頑張りましょう。
第3級陸上特殊無線技士(試験対策用 問題集&解説)
自由気ままに生きるといふこと / ひまわり工房(山開拓からの山林キャンプ)