第一級陸上特殊無線技士

無線工学

令和４年 10 月期

B 問題〔１〕 次の記述は、対地静止衛星を利用する通信について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
衛星通信では、一般に送信地球局から衛星へのアップリンク用の周波数と衛星から受信地球局１へのダウンリンク用の周波数が対で用いられる。
２

衛星通信に 10〔GHz〕以上の電波を使用する場合は、大気圏の降雨による減衰を受けやすい。

３

VSAT 制御地球局には大口径のカセグレンアンテナを、VSAT 地球局には小型のオフセットパラボラアンテナを用いることが多い。
４

電波が、地球上から通信衛星を経由して再び地球上に戻ってくるのに約 0.1 秒を要する。

５

3 個の通信衛星を赤道上空に等間隔に配置することにより、極地域を除く地球上のほとんどの解答・解説正答は４である。選択肢の正しい記述は以下のとおり。
４

電波が、地球上から通信衛星を経由して再び地球上に戻ってくるのに約 0.25 秒を要する。

〔２〕 次の記述は、マイクロ波（SHF）帯の電波による通信の一般的な特徴等について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
空電雑音及び都市雑音の影響が小さく、良好な信号対雑音比（S/N）の通信回線を構成するこ１とができる。
２超短波（VHF）帯の電波に比較して、地形、建造物及び降雨の影響が少ない。

３

アンテナの指向性を鋭くできるので、他の無線回線との混信を避けることが比較的容易である。

４

周波数が高くなるほど、アンテナを小型化できる。

解答・解説
正答は２である。その他の選択肢の正しい記述は以下のとおり。
２超短波（VHF）帯の電波に比較して、地形、建造物及び降雨の影響が大きい。

〔３〕 図に示す回路において、2〔Ω〕の抵抗に流れる電流の値として、最も近いものを下の番号から選べ。
１

2.4〔A〕

２

3.2〔A〕

4〔Ω〕

３

3.6〔A〕24〔V〕

４

4.0〔A〕

５

4.6〔A〕

12〔Ω〕
20〔V〕

12〔Ω〕

: 直流電源: 抵抗解答・解説
正答は３である。この問題ではキルヒホッフの法則より下記の 3 つの式を用いて解を得る。
1V1 − V2 = R1 I1 − R2 I 2 …①V1 = R1 I1 + R3 I 3…②I1 + I 2 = I 3…③2

3

1＝4〔Ω〕

2＝12〔Ω〕

1＝24〔V〕

2＝20〔V〕

図13＝2〔Ω〕

設問の図設問の図の各抵抗と直流電源の対応を図１のように考える。手順の詳細は午前（A）問題を参照
手順１式①により 2 を求める。

式①に図 1 の各値を代入し、2＝の形にする。各値はであるので、 2 は24 − 20 = 4 I1 − 12 I 212 I 2 = 4 I1 − 44 I1 − 4I −1I2 == 1123とすることができる。
手順２式③により 1 を求める。

手順 1 で求めた 2 を式③に代入して、 １を求めればI1 − 1= I3
3
3I1 + I1 − 1 = 3I 3
I1 +I1 =3I 3 + 14となる。
手順３式②により ３を求める。

手順 2 で求めた １と図 1 の各値を式②代入すれば

 3I + 1 
24 = 4 ×  3
 + 2I34
24 = 3I 3 + 1 + 2 I 35 I 3 = 23
I 3 = 4.6 〔A〕
として解を得ることができる。

2〔V〕、 2＝20〔V〕、 1＝4〔Ω〕、 2＝12〔Ω〕
1＝24

〔４〕 図に示す直列共振回路において、の両端の電圧

R及びCの両端の電圧

XC の大きさの値の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、回路は、共振状態にあるものとする。
R＝16〔Ω〕

XCC〔Ω〕
L＝80：交流電源電圧

１50〔V〕

250〔V〕

２50〔V〕

500〔V〕

３100〔V〕

500〔V〕

C：容量リアクタンス

４100〔V〕

250〔V〕

L：誘導リアクタンス

R：抵抗

XC

＝100〔V〕
解答・解説
正答は３である。
設問では回路が共振状態にあるとされているので、コンデンサとコイルのリアクタンスは 0 と考えられる。したがって抵抗の両端電圧
また回路に流れる電流

R には電源電圧 100〔V〕がそのまま当てはまる。

は、回路が共振状態であるので抵抗によって決定されるので、オームの法則（式①）を用いてまた

V = RI …①100
V== 6.25 〔A〕∴I =16R
C の両端電圧

XC は、回路が共振状態にあるという条件から

C＝

L＝80〔Ω〕であるので

VXC = X C I = 80 × 6.25 = 500 〔V〕
として解を得ることができる。

〔５〕 次の記述は、半導体素子の一般的な働き又は用途について述べたものである。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
（1） バラクタダイオードは、 Aとして用いられる。

（2） ツェナーダイオードは、主にBＡ

Ｂ

C

１

可変静電容量素子

順方向逆方向２可変静電容量素子

逆方向

順方向の電圧−電流

３可変抵抗素子

順方向

順方向

特性にトンネル効果による負性抵抗特性を持ってお４可変抵抗素子

逆方向逆方向り、応答特性が速いことを利用して、マイクロ波から５可変抵抗素子

順方向逆方向電圧を加えたときの定電圧特性を利用する。
（3） トンネルダイオードは、そのCミリ波帯の発振に用いることができる。

解答・解説
正答は２である。空欄には A：可変静電容量素子、B：逆方向、C：順方向、が入る。

3

〔６〕 次の記述は、図に示すサーキュレータの原理、動作などについて述べたものである。このう
ち誤っているものを下の番号から選べ。
１

端子①からの入力は端子②へ出力され、端子②からの入力は端子③へ出力される。

２

端子①へ接続したアンテナを送受信用に共用するには、原理的に端子①②②に受信機を、端子③に送信機を接続すればよい。
フェライトを用いたサーキュレータでは、これに静電界を加えて動作３させる。
3 個の入出力端子の間には互に可逆性がない。

４③

解答・解説
正答は３である。選択肢の正しい記述は以下のとおり。
３フェライトを用いたサーキュレータでは、これに静磁界を加えて動作させる。

〔７〕 図に示す T 形抵抗減衰器の減衰量
減衰量

は、減衰器の入力電力をの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、1、入力電圧を1、出力電力を2、出力電圧を2 とすると、次式で表されるものとする。また、log102 の値は 0.3 とする。

{}

L = 10 log10 ( P1 P2 ) = 10 log10 (V12 RL ) (V2 2 RL ) 〔ｄB〕

１3〔dB〕

２6〔dB〕

３9〔dB〕

４14〔dB〕

５20〔dB〕

13

入力抵抗

13L

431LL

負荷抵抗

2LL

抵抗減衰器

解答・解説
正答は５である。
図 1 に設問の図を描き変えた図を示す。詳細

1＝は午前（A 問題を参照）
まず1 を算出するために、全ての抵抗の合成抵抗

O を求める。その手順を以下に示す。

①3、4 の合成抵抗

2、1（図 2）34 を求める。

Rp =34 の合成抵抗（図 3）p を求める。

R2 × R34=
R2 + R34

44
RL ×
RL
33=
44
RL +RL
33L
13＝

2＝

43

R34 = R3 + R4
11+ 34=
RL + RL =RL =RL
333②134＝

L13LL

21234図2
図116RL 229RL=83RL
3411p

図3③全ての合成抵抗（図 4）O を求める。

RO = R1 + R p =12RL +RL = RL
33以上の手順により

O＝L であるので、回路に流れる電流をとすれば、1 はオームの法則より

V1 = RL I

次に2 は図 2 の1O

図434 に流れる電流 34 が分かれば算出できるので、分流式の公式を用いて 34 はR2I 34 =I=
R2 + R34

4RL
3I=44RL +RL
33となるので、この 34 の値を用いて

4RL
13I=
I82RL
32は

11I=
RL I
22V2 = R4 I 34 = RL ×となる。

このとき午前（A）問題と同様に（解を得ることができるので、（1/1/2）を計算し、算出された数値をデシベル値に変換すれば2）に計算した

1、2 の値を代入すれば

22

 RL I ( RL I )V122 
2 
== ( RL I ) × 
 = 4× =422V2RL I 
RL I 
 1
RL I 
 2
2となる。この値は真数であるので、デシベルに変換すれば

4＝2×2
デシベル変換3＋3＝6 〔dB〕として解を得ることができる。

〔８〕 次の記述は、直接スペクトル拡散方式を用いた符号分割多元接続（CDMA）について述べたものである。このうち正しいものを下の番号から選べ。
１

遠近問題の解決策として、送信電力制御という方法がある。

２

拡散後の信号（チャネル）の周波数帯域幅は、拡散前の信号の周波数帯域幅よりはるかに狭い。

３

同一周波数帯域幅内に複数の信号（チャネル）は混在できない。

４

傍受され易く秘話性が低い。

解答・解説
正答は１である。その他の選択肢の正しい記述は以下のとおり。
２

拡散後の信号（チャネル）の周波数帯域幅は、拡散前の信号の周波数帯域幅よりはるかに広い。

３

同一周波数帯域幅内に複数の信号（チャネル）は混在できる。

４

傍受されにくく秘話性が高い。

5

〔９〕 次の記述は、QPSK 等のデジタル変調方式におけるシンボルレートとビットレートとの原理的な関係について述べたものである。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、シンボルレートは、1 秒間に伝送するシンボル数（単位は〔sps〕）を表す。
（1） QPSK（4PSK）で は、シ ン ボ ル レ ー ト が 10.0〔Msps〕の と き、ビ ッ ト レ ー ト は、 A〔Mbps〕である。
（2） 64QAM では、ビットレートが 48.0〔Mbps〕のとき、シンボルレートは、 B 〔Msps〕である。
ＡＢ

１

2.5

0.75

２10.0

6.0

３10.0

8.0

４20.0

6.0

５

20.0

8.0

解答・解説
正答は５である。空欄には A：20.0、B：8.0、が入る。
QPSK（4PSK）は 1 シンボルが 2bit の情報量を持つため、10.0〔Msps〕×2bit ＝ 20.0〔Mbps〕
また、64QAM は 1 シンボルが 6bit の情報量を持つため、48.0〔Mbps〕÷6bit ＝ 8.0〔Msps〕として解を得ることができる。

〔１０〕 受信機の雑音指数（ F ）は、受信機の内部で発生した雑音を入力端に換算した等価雑音温度

e〔K〕と周囲温度o〔K〕が与えられたとき、が 1,160〔K〕、周囲温度が 17〔℃〕のときの＝ 1＋e /o で表すことができる。

eをデシベルで表した値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、log102 の値は 0.3 とする。
１7〔dB〕

２6〔dB〕

３5〔dB〕

４4〔dB〕

５3〔dB〕

解答・解説
正答は１である。
周囲温度

o は 17〔℃〕と与えられているので、絶対温度に変換すればo＝290〔K〕である。また

e が 1,160〔K〕と与えられているため、それぞれの値を設問の式に代入すれば

F = 1+Te1160= 1+= 1+ 4 = 5
To290

この値は真数であるので、デシベルに変換すれば

5＝10×

12
真数変換

10－3＝7 〔dB〕

6

〔１１〕 次の記述は、図に示す BPSK（2PSK）信号の復調回路の構成例について述べたものである。
内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
入力
BPSK 信号位相検波回路搬送波再生回路
周 波 数
2 逓倍回路帯域フィルタPLL

識別再生 復調出力回路

低域フィルタ（LPF）

クロック再生回路

1/2 分周回路（BPF）（1） この復調回路は、同期検波方式を用いている。
（2） 位相検波回路で入力の BPSK 信号と搬送波再生回路で再生した搬送波との域フィルタ（LPF）、識別再生回路及びクロック再生回路によってデジタル信号を復調する。
（3） 搬送波再生回路は、周波数 2 逓倍回路、帯域フィルタ（BPF）、位相同期ループ（PLL）及び 1/2 分周回路で構成されており、入力の BPSK 信号の位相がデジタル信号に応じてπ〔rad〕変化したとき、搬送波再生回路の帯域フィルタ（BPF）の出力の位相は、 B 。

Aを行い、低ＡＢ

１

足し算π〔rad〕変化する

２

足し算

π/ 2〔rad〕変化する

３

足し算変わらない

４

掛け算

π/ 2〔rad〕変化する

５

掛け算

変わらない

解答・解説
正答は５である。空欄には A：掛け算、B：変わらない、が入る。

〔１２〕 次の記述は、ダイバーシティ方式について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
１

垂直偏波と水平偏波のように直交する偏波のフェージングの影響が異なることを利用したダイバーシティ方式を、偏波ダイバーシティ方式という。

２

周波数によりフェージングの影響が異なることを利用して、二つの異なる周波数を用いるダイバーシティ方式を、周波数ダイバーシティ方式という。

３2 基以上のアンテナを空間的に離れた位置に設置して、それらの受信信号を切り替えるか又は合成するダイバーシティ方式を、スペースダイバーシティ方式という。

４

ダイバーシティ方式は、同時に回線品質が劣化する確率が大きい複数の通信系を設定して、その受信信号を切り替えるか又は合成することで、フェージングによる信号出力の変動を軽減するための方法である。

7

解答・解説正答は２である。選択肢の正しい記述は以下のとおり。
ダイバーシティ方式は、同時に回線品質が劣化する確率が小さい複数の通信系を設定して、４その受信信号を切り替えるか又は合成することで、フェージングによる信号出力の変動を軽減するための方法である。

〔１３〕 次の記述は、一般的なマイクロ波多重回線の中継方式について述べたものである。
内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
A（1）

中継方式は、送られてきた電波を受信してその周波数を中間周波数に変換して増幅した後、再度周波数変換を行い、これを所定レベルまで電力増幅して送信する方式であり、復調及び変調は行わない。
（2） 再生中継方式は、復調した信号から元の符号パルスを再生した後、再度変調して送信する
ため、波形ひずみ等が累積

B

Ａ

Ｂ

１

無給電されない

２

無給電される３

非再生（ヘテロダイン）されない

４

非再生（ヘテロダイン）される。

解答・解説
正答は３である。空欄には A：非再生（ヘテロダイン）、B：されない、が入る。

〔１４〕 次の記述は、地上系のマイクロ波（SHF）多重通信において生ずることのある干渉について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
アンテナ相互間の結合による干渉を軽減するには、指向特性の主ビーム以外の角度で放射レベ

１ルが十分小さくなるようなアンテナを用いる。
送受信アンテナのサーキュレータの結合度及び受信機のフィルタ特性により、送受間干渉の度２合いが異なる。
無線中継所などにおいて、正規の伝搬経路以外から、目的の周波数又はその近傍の周波数の電３波が受信されるために干渉を生ずることがある。
４

ラジオダクトによるオーバーリーチ干渉を避けるには、中継ルートを直線的に設定する。

５干渉は、回線品質を劣化させる要因の一つになる。

解答・解説
正答は３である。選択肢の正しい記述は以下のとおり。
４

ラジオダクトによるオーバーリーチ干渉を避けるには、中継ルートを非直線的に設定する。

8

〔１５〕 次の記述は、パルスレーダーの性能について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。
最小探知距離は、主としてパルス幅に反比例し、パルス幅をτ〔μs〕とすれば、約 150/ τ

１〔m〕である。
距離分解能は、同一方位にある二つの物標を識別できる能力を表し、パルス幅が狭いほど良く２なる。
３

方位分解能は、アンテナの水平面内のビーム幅でほぼ決まり、ビーム幅が狭いほど良くなる。

４

最大探知距離は、送信電力を大きくし、受信機の感度を良くすると大きくなる。

５

最大探知距離は、アンテナ利得を大きくし、アンテナの高さを高くすると大きくなる。

解答・解説
正答は１である。選択肢の正しい記述は以下のとおり。
最小探知距離は、主としてパルス幅に比例し、パルス幅をτ〔μs〕とすれば、約 150 τ〔m〕

１である。

〔１６〕 次の記述は、気象観測用レーダーについて述べたものである。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
（1） 気象観測用レーダーの表示方式は、送受信アンテナを中心として物標の距離と方位を 360 度にわたって表示したA方式と、横軸を距離として縦軸に高さを表示した

B方式が用いられている。

（2） 気象観測に不必要な山岳や建築物からの反射波のほとんどは、その強度がCことを利用して除去することができる。

ＡＢＣ

１

RHI

PPI

変動しない

２

RHI

PPI

変動している

３

PPI

RHI

変動しない

４

PPI

RHI

変動している

解答・解説
正答は３である。空欄には A：PPI、B：RHI、C：変動しない、が入る。

〔１７〕 半波長ダイポールアンテナに対する相対利得が 13.50〔dB〕のアンテナを絶対利得で表したときの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、アンテナの損失はないものとする。
１11.35〔dB〕

２12.46〔dB〕

３14.54〔dB〕

４15.65〔dB〕

５17.29〔dB〕

解答・解説
正答は４である。絶対利得をa、相対利得をr とすると、それぞれの関係は下式①となる。

Ga = Gr + 2.15 〔dB〕 …①
設問では相対利得が 13.50〔dB〕であるので、相対利得をGa = 13.50 + 2.15 = 15.65 〔dB〕として解を得ることができる。

9r は式①より

〔１８〕 次の記述は、図に示す八木・宇田アンテナ（八木アンテナ）について述べたものである。
内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
（1） 放射器の長さ a は、ほぼA波長である。

（2） 反射器は、放射器より少し長く、 Bのインピーダンスとして働く。

（3） 最大放射方向は、放射器から見て Cの方向に得られる。

ＡＢ

Ｃ

１1/2

誘導性

導波器

２1/2

容量性導波器

３1/4

容量性

導波器

４1/4

容量性

反射器

５1/4

誘導性

反射器

反射器

放射器
導波器

同軸給電線

解答・解説
正答は３である。空欄には A：1 / 2、B：誘導性、C：導波器、が入る。

〔１９〕 次の記述は、衛星通信に用いられる反射鏡アンテナについて述べたものである。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
（1） 回転放物面を反射鏡に用いた円形パラボラアンテナは、一次放射器をAに置く。

（2） 回転放物面を反射鏡に用いた円形パラボラアンテナは、開口面積がBほど前方に尖鋭な指向性が得られる。
（3） 主反射鏡に回転放物面を、副反射鏡に回転双曲面を用いるものにＡＢＣ

１

回転放物面の焦点大きい

カセグレンアンテナ２

回転放物面の焦点小さい

カセグレンアンテナ

３

開口面の中心大きい

ホーンアンテナ

４

開口面の中心小さい

カセグレンアンテナ

５

開口面の中心小さい

ホーンアンテナ

Cがある。

解答・解説
正答は１である。空欄には A：回転放物面の焦点、B：大きい、C：カセグレンアンテナ、が入る。

10

〔２０〕 次の記述は、自由空間における電波伝搬について述べたものである。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
（1） 等方性アンテナから、距離 〔m〕のところにおける自由空間電界強度〔V/m〕は、放射電力を〔W〕とすると、次式で表される。

30P
dE=

また、半波長ダイポールアンテナに対する相対利得

Ｂ

１7 GP
d4.0×10−3２7 GP
d5.6×10−3３G 30 P
d17.5×10−3４G 30 P
d21.9×10−3（真数）のアンテナの場合、最大放射方向における自由空間電界強度

Ａr〔V/m〕は、次式で表される。

r ≒A 〔V/m〕（2） 半波長ダイポールアンテナに対する相対利得が 14〔dB〕の指向性アンテナに、4〔W〕の電力を供給した場合、最大放射方向で送信点からの距離が 12.5〔km〕の受信点における電B 〔V/m〕である。ただし、アンテナ界強度の値は、約及び給電系の損失はないものとし、log102 の値は 0.3 とする。

解答・解説
正答は２である。空欄には A：

7 GPd、B：5.6×10−3、が入る。

設問の記述（2）の受信点における電界強度の値を算出する。
相対利得が＝14〔dB〕と与えられているので、真数に変換すれば

14 〔dB〕＝20-6＝10+10－3－3
真数変換
11
110×10× × ＝100× ＝25
2 24
したがって、電界強度 ＝12.5〔km〕、放射電力
ぞれ設問で与えられた自由空間電界強度

Er ==7 GP
d=＝4〔W〕、相対利得＝25 であるので、それr〔V/m〕を求める式に代入すれば

7 25 × 4
7 100=
312.5 ×10
12.5 ×103

7 ×1070== 5.6 ×10−3 〔V/m〕
3
3
12.5 ×10
12.5 ×10として解を得ることができる。

11

〔２１〕 次の記述は、電波の対流圏伝搬について述べたものである。このうち正しいものを下の番号から選べ。
１

標準大気中では、電波の見通し距離は幾何学的な見通し距離と等しい。

２

標準大気中では、等価地球半径は真の地球半径より小さい。

３

ラジオダクトが発生すると電波がダクト内に閉じ込められて減衰し、遠方まで伝搬しない。

４

標準大気の屈折率は、地上からの高さに比例して増加する。

５標準大気のときの M 曲線は、グラフ上で 1 本の直線で表される。

解答・解説
正答は５である。その他の選択肢の正しい記述は以下のとおり。
１

標準大気中では、電波の見通し距離は幾何学的な見通し距離より長くなる。

２

標準大気中では、等価地球半径は真の地球半径より大きい。

３

ラジオダクトが発生すると電波がダクト内を通って遠距離まで伝搬する。

４

標準大気の屈折率は、地上からの高さに反比例して減少する。

〔２２〕 次の記述は、平滑回路について述べたものである。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。
（1） 平滑回路は、一般に、コンデンサAを用いて構成し、 Ａ及びチョークコイルから出力された脈流の交流分（リプル）を取り除き、直流に近い出力電圧を得るための低域フィルタ（LPF）である。
（2） 図は、 B

入力形平滑回路である。

入力

出力ＡＢ

１電源変圧器

チョーク

２

整流回路

チョーク

３整流回路

コンデンサ

４負荷

チョーク

５負荷

コンデンサ

解答・解説
正答は３である。空欄には A：整流回路、B：コンデンサ、が入る。

12〔２３〕 図に示す方向性結合器を用いた導波管回路の定在波比（SWR）の測定において、① にマイクロ波電力を加え、② に被測定回路、③ に電力計Ⅰ、④ に電力計Ⅱを接続したとき、電力計Ⅰ及び電力計Ⅱの指示値がそれぞれ

Γ 及び2〔W〕であった。このときの反射係数Γ

1〔W〕及びSWR を表す式の正しい組合せを下の番号から選べ。
ΓSWR

１M1
M21− Γ1+ Γ２

M1
M21+ Γ1− Γ３M2
M11− Γ1+ Γ４M2
M11+ Γ1− Γ５M2
M11− ΓΓ

電力計Ⅱ

電力計Ⅰ（指示値：③1）

副導波管①2）（指示値：④②λg
4主導波管λg：マイクロ波の管内波長

解答・解説
正答は２である。

〔２４〕 次の記述に該当する測定器の名称を下の番号から選べ。
観測信号に含まれている周波数成分を求めるための測定器であり、表示器（画面）の横軸に周波数、縦軸に振幅が表示され、送信機のスプリアスや占有周波数帯幅を計測できる。
１

定在波測定器２

周波数カウンタ

３

オシロスコープ

４スペクトルアナライザ

５

ボロメータ電力計

解答・解説
正答は４である。

13