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HZ312

第一級アマチュア無線技士「無線工学」試験問題
30 問 2 時間 30 分

A - 1 次の記述は、図に示す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) スイッチ S が断(OFF)のとき、静電容量 C1 の両端の電圧は、A〔V〕である。

(2) スイッチ S が断(OFF)のとき、C2 に蓄えられる電荷の量は、B〔μC〕である。

(3) スイッチ S が接(ON)のとき、C1 に蓄えられる電荷の量は、ABC

1330270239012039302704990120

C〔μC〕である。
S

C1 = 10〔μF〕

C2 = 30〔μF〕:直流電圧

V = 12〔V〕

A - 2 図に示すように、二つの円形コイル A 及び B の中心を重ね O として同一平面上に置き、互いに逆方向に直流電流 I〔A〕を流したとき、O における合成磁界の強さ H〔A /m〕を表す式として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、コイルの巻数は A、Bともに 1 回、A 及び B の円の半径はそれぞれ r〔m〕及び 3 r〔m〕とする。

1H=

I
2r

2H=

I
3r

3H=

I
4r

4H=

I
6r

5H=

I
9r

B

AI

I

A - 3 次の記述は、図 1 に示すフィルタ回路について述べたものである。

3r

Or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。なお、二つのコンデンサの静電容量〔F〕の値は同一とする。
(1) 図 1 の回路の減衰(通過)特性はAであり、一般に遮断周波数 fc は通過域に比べて電圧の減衰量がB倍となる周波数である。
(2) 図 1 の回路のインダクタンスの定数を L〔H〕、各静電容量の定数を 2C〔F〕とすれば、遮断周波数 fc はC〔Hz〕で表される。
ABC

1 図2

√21π LC2 図221π LC3 図3√21π LC

4 図325 図3√2

14π LC
14π LC：インダクタンス

出力

入力：静電容量

図1減
衰量

通過域

減衰域

fc
図2

周波数

減衰量

通過域

減衰域

fc

周波数

図3(HZ312－1)

A - 4 図に示す直流回路において、抵抗 R3〔Ω〕に流れる電流の値として、正しいものを下の番号から選べ。
10.25〔A〕

20.50〔A〕

31.00〔A〕

42.50〔A〕

53.00〔A〕

R1 = 8〔Ω〕

R3 = 32〔Ω〕

R2 = 12〔Ω〕

R1、R2、R3：抵抗V2 = 32〔V〕

V1 = 24〔V〕

V3 = 20〔V〕

V1、V2、V3：直流電圧

A - 5 次の記述は、図に示す抵抗 R〔Ω〕、誘導リアクタンス XL〔Ω〕及び容量リアクタンス XC〔Ω〕で構成された直列回路の特性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。ただし、回路は共振しているものとする。

𝑉 ab

1 直列共振回路のインピーダンスは、最小になる。
2 𝑉 と𝐼 の位相差は、0〔rad〕である。
4 𝑉 L の大きさは、𝑉 の大きさの R /XL 倍である。

𝑉C
XC

𝑉L
XL

𝑉R
R

3 𝑉 R と𝑉 C の位相差は、π /2〔rad〕である。

a

5 𝑉 ab は、0〔V〕である。

𝑉b

𝑉 ：交流電圧〔V〕
𝐼 ：回路に流れる電流〔A〕

𝐼

A - 6 次の記述は、図に示す P チャネル接合形の電界効果トランジスタ(FET)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) 一般に、ドレイン・ソース間には、Aの電圧を加えて用いる。

(2)

FET の相互コンダクタンス gm は、電圧及び電流の変化分を Δ とすれば gm ＝

(3)(1)の場合、VGS ＝ 0〔V〕のとき、ID はA

CBで表される。

。

BC

1 D に負(-)、S に正(+)ΔID / ΔVDS

流れない

2 D に負(-)、S に正(+)ΔID / ΔVGS

流れない

3 D に負(-)、S に正(+)ΔID / ΔVGS

流れる

4 D に正(+)、S に負(-)ΔID / ΔVGS

流れない

5 D に正(+)、S に負(-)ΔID / ΔVDS

流れるDFET

D：ドレイン
S：ソース
G：ゲート
VDS： D-S 間電圧〔V〕
VGS： G-S 間電圧〔V〕
ID：ドレイン電流〔A〕IDVDSGVGS
SA - 7 次の記述は、各種ダイオード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 ガンダイオードは、ガン効果を利用した半導体素子で、空洞共振器と結合させ、チョーク回路を通じて直流電圧を加えると、共振器の共振周波数で発振する。発振周波数は 5～50〔GHz〕と範囲が広い。
2 インパットダイオードは、電子なだれ現象によってマイクロ波を発生させることができる。ガンダイオードより高出力、高効率で発振するが雑音が多い。
3 PN 接合ダイオードの接合部に逆方向電圧を加え、順方向電流が極めて小さいときに空乏層が接合容量として働き、加える電圧によって静電容量が変化することを利用したものが可変容量ダイオードである。
4 トンネルダイオードは、トンネル効果を利用したもので、動作速度が非常に速く、負性抵抗領域の遮断周波数も数十〔GHz〕と高いので、マイクロ波からミリ波帯の正弦波発振やパルス発振器及び増幅器などに利用されている。

A - 8 図に示す、理想的な演算増幅器(オペアンプ)を使用した反転電圧増幅回路において、電圧利得が 34〔dB〕のとき、抵抗 R1 及びR2 の最も近い値の組合せとして、正しいものを下の番号から選べ。ただし、log102 ≒ 0.3 とする。
R1R2

11〔kΩ〕

50〔kΩ〕

21〔kΩ〕

25〔kΩ〕

3 50〔kΩ〕

1〔kΩ〕

4 40〔kΩ〕

1〔kΩ〕

5 25〔kΩ〕

1〔kΩ〕

R2R1－

入力AOP+

AOP：演算増幅器

出力：抵抗(HZ312－2)

A - 9 次の記述は、図 1 に示す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。

図 1 に示す回路は A 回路とも呼ばれ、入力端子に図 2 の（ａ）に示す幅 T の方形波電圧を加えたとき、出力端子に現れる電圧波形は図 2 の B である。この回路と同様の出力波形が得られるのは、図 3 の C の回路である。ただし、t は時間を示し、各回路の時定数は T より十分小さいものとする。

123
4
5B(ｃ)(ｂ)(ｂ)(ｃ)
(ｃ)

A
微分
微分
積分
積分
積分

C(ｄ)
(ｄ)
(ｅ)
(ｅ)(ｄ)(ｄ)

(ａ)

Rt

T

L

入力

入力

出力(ｂ)

t

図1(ｃ)

R：抵抗
L：コイル
C：コンデンサC(ｅ)図2

A - 10

出力

C

出力

R

入力t

R

図3

次は、論理回路と対応する論理式の組合せを示したものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。ただし、正論理とし、A、B 及び C を入力、X を出力とする。
12

A
B
C

A
B
C

X

X = A + (B・C)

3X

X = A・(B + C)

4A
B

A
B

X

X

C

C

X = A・C

X = B・(A + C)

A - 11 次の記述は、電信(A1A、A2A) 送信機に用いられる電けん操作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) 図 1 は、エミッタ回路を断続する場合の回路例を示す。図中の電けんに並列に挿入されているキークリックフィルタは、抵抗とAを直列に接続した回路である。

(2) 図 2 は、電圧が高い回路や電流の大きい回路を断続する場合の回路例を示す。断続する回路へ直接電けんを接続せず、Bリレー(RL)を用いて間接的に回路の断続を行う。

(3) 単信方式では一般に、電けん操作による電けん回路の断続に合わせて、アンテナの切り替えや受信機の動作停止等を行う
Cリレーが用いられる。

AB

C

1 コイル

キーイング

ブレークイン

2 コイル

ブレークイン

キーイング

3 コイル

キーイング

プレストーク4 コンデンサ

ブレークインキーイング

5 コンデンサ

キーイング

ブレークイン

CLC

電けんキークリック
フィルタ

Tr：トランジスタ
C :コ ン デ ン サ
L ：コイル

TrTr

LRL

電けん

図2

図１

A - 12 AM(A3E)送信機において、無変調時の電力が 200〔W〕の搬送波を、単一の正弦波信号で変調したとき、送信機出力の被変調波の平均電力は 280〔W〕であった。このときの変調度の値として、最も近いものを下の番号から選べ。
175〔％〕

280〔％〕

385〔％〕

4 90〔％〕

595〔％〕(HZ312－3)図に示す、位相同期ループ(PLL)回路を用いた周波数シンセサイザ発振器の原理的な構成例において、出力周波数 f0 の値とA - 13して、正しいものを下の番号から選べ。ただし、基準発振器の周波数は 10〔MHz〕、固定分周器 1 の分周比 M1 は 25、固定分周器 2 の分周比 M2 は 10、可変分周器の分周比 N を 100 とし、PLL はロックしているものとする。
1200〔MHz〕

2300〔MHz〕

3400〔MHz〕

4600〔MHz〕

5800〔MHz〕

固定分周器 1
1/M1

基準発振器
10〔MHz〕

位 相比較器

低 域フィルタ

電圧制御発振器

(LPF)

(VCO)

可変分周器
1/N

f0

固定分周器 21/M2

A - 14 図に示す、高周波増幅部の同調回路において、可変コンデンサ CV の最大静電容量が 470〔pF〕、最小静電容量が 20〔pF〕であった。このとき受信できる最低受信周波数を 500〔kHz〕とするための同調コイル L2 のインダクタンスの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、同調回路全体の漂遊(浮遊)容量は 30〔pF〕とする。また、コイル L1 の影響は無視するものとする。
受信アンテナ
1100〔μH〕

2200〔μH〕

31〔m H〕

42〔m H〕

510〔m H〕

FET
周波数変換部
L1CV

L2

A - 15 次の記述のうち、受信機で発生することがある混変調による混信についての記述として、正しいものを下の番号から選べ。
1 増幅器及び音響系を含む伝送回路が、不要の帰還のため発振して、可聴音を発生することをいう。
2 受信機に二つ以上の強力な不要波が混入したとき、回路の非直線性により、混入波周波数の整数倍の周波数の和又は差の周波数を生じ、これらが受信周波数又は受信機の中間周波数や影像周波数に合致したときに発生する。
3 希望する電波を受信しているとき、近接した周波数の強力な無変調波により受信機の感度が低下することをいう。
4 受信機に変調された強力な不要波が混入したとき、回路の非直線性により、希望波が不要波の変調信号で変調されて発生する。
5 低周波増幅器の調整不良により、本来希望しない周波数の成分を生ずるために発生する。

A - 16 次の記述は、スーパヘテロダイン受信機の中間周波増幅器について述べたものである。

A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) 中間周波増幅器の同調回路の帯域幅は、同調回路の尖鋭度 Q が一定のとき、中間周波数をA(2) 中間周波増幅器の同調回路の尖鋭度を Q 、帯域幅を B〔Hz〕、中間周波数を f0〔Hz〕とすると(3) 近接周波数選択度は、同調回路の尖鋭度 Q が一定のとき、中間周波数をA
1 低く
2 低く
3 高く
4 高く
5 高く

B

C

Q ＝ f0 /B
Q ＝ B /f0
Q ＝ f0 /B
Q ＝ B /f0
Q ＝ f0 /B

低くC選ぶほど狭くなる。
Bの関係がある。

選ぶほど向上させることができる。

高く
高く
低く
低く

(HZ312－4)

A - 17電源の出力波形が図のように示されるとき、この電源のリプル率(リプル含有率)の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、リプルの波形は単一周波数の正弦波とする。
13〔%〕

電

24〔%〕

圧

35〔%〕

46〔%〕

57〔%〕

Ea = 5.6〔V〕

Ed = 80〔V〕

Ea：リプル電圧の最大値
Ed：直流成分の電圧
時 間

A - 18 次の記述は、図に示すチョッパ型 DC-DC コンバータの動作原理について述べたものである。
正しい組合せを下の番号から選べ。なお、同じ記号の(1) 図の回路では、Tr のベースに加える(2)

A

Tr が導通(ON)になっている時間に、 B内に入れるべき字句の内には同じ字句が入るものとする。

を変化させ Tr を制御することにより、出力電圧を安定化させている。にエネルギーが蓄積され、Tr が導通(ON)から非導通(OFF)になると、 Bに蓄積されたエネルギーによって生じた電圧と直流入力の電圧が重畳され、D を通って RL に電力が供給される。

RL にかかる出力電圧は、直流入力の電圧より高くすることが

(3)

B

C

1 パルス振幅

Cできない

2 パルス振幅

L
C
L
C

できない

A

3 パルス幅4 パルス幅5 パルス幅できないC。

LD
Tr(制御回路に接続)

C

RL

できるできる
Tr：スイッチング素子D：ダイオード

RL：負荷抵抗

L：チョークコイル
C：コンデンサ：直流入力

A - 19 次の記述は、1/4 波長垂直接地アンテナ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。ただし、波長を λ〔m〕とする。
1 定在波アンテナの一種である。
2 アンテナの電圧分布は先端で最小である。
3 放射抵抗は約 36〔Ω〕である。
4 実効高はλ/(2π)である。
5 動作原理は、電気影像の理により、半波長ダイポールアンテナと同じように考えられる。

A - 20 半波長ダイポールアンテナに 500〔W〕の電力を加え、また、八木アンテナ（八木・宇田アンテナ）に 25〔W〕の電力を加えたとき、両アンテナの最大放射方向の同一距離の地点で、それぞれのアンテナから放射される電波の電界強度が等しくなった。
このとき八木アンテナの半波長ダイポールアンテナに対する相対利得の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、log102 ≒ 0.3 とし、整合損失や給電線損失などの損失は、無視できるものとする。
19〔dB〕

211〔dB〕

313〔dB〕

415〔dB〕(HZ312－5)

A - 21

次の記述は、平衡－不平衡変換回路の一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。ただし、3 つのコイルの巻き数は同一であり、入出力インピーダンスの変換比は 1:1 とし、損失はなく整合が取れているものとする。なお、同じ記号の内には同じ字句が入るものとする。

(1) 半波長ダイポールアンテナにインピーダンスが 75〔Ω〕の同軸給電線を直接接続すると、同軸給電線の外部導体の外側表面にAが発生するとともに、アンテナが平衡励振されず本来の動作が阻害される。

(2) 図に示す電圧バランにおいては、同軸給電線側から入った電圧 V により、各コイルにはBの大きさの電圧が生じるた

め、出力端子には中点が接地された平衡な電圧が出力されアンテナに供給される。
(3) 一般に図に示す電圧バランを実現するためには、3 本の電線をねじって又は平行にフェライト磁心(コア)にC巻きと呼ばれる方法で巻く。
A：巻線の極性

B

C

1 漏えい電流V/2

トリファイラ

2 漏えい電流V/2バイファイラ

3 漏えい電流V/3

トリファイラ

4 うず電流V/3

バイファイラ

5 うず電流V/3

トリファイラ

同軸給電線

BV
B
出力端子
(半波長ダイポールアン
テナへ)

B

A - 22 次の記述は、電離層の状態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 E 層は地上約 100〔km〕の高さに現れ、F 層は地上約 200〔km〕以上の高さに現れる。
2 F 層の高さは、季節及び時刻によって変化しない。
3 電離層の電子密度は、一般に昼間は大きく夜間は小さい。
4 F 層の電子密度は、E 層の電子密度に比較して大きい。
5 太陽黒点数の多い年は、少ない年よりも電離層の電子密度は大きくなる。

A - 23

次の記述は、短波(HF)帯の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) 一般に電波は送受信点間を結ぶAを伝搬し、そのうち概念図のＳのように最も短い伝搬通路を通る電離層波は電界強度が大きく無線通信に用いられる。しかし短波帯の遠距離通信においては、Ｓの伝搬通路が昼間でB減衰が大きく、Ｌの伝搬通路が夜間で減衰が少ないときは、Ｓの伝搬通路よりも図のＬの伝搬通路を通る電波の電界強度の方が大きくなり、十分通信できることがある。
(2) このような逆回りの長い伝搬通路による電波の伝搬をロングパスといい、条件により同時にＳとＬの二つの伝搬通路を通って伝搬すると、電波の到達時間差によりCを生ずることがある。
Ｓ

1
2
34

A
大円通路
大円通路
対流圏
対流圏

C
エコー
ドプラ効果
ドプラ効果
エコー

B
第一種
第二種
第一種
第二種

受信点

送信点
地 球

Ｌ

A - 24 次の記述は、電気計器について述べたものである。
熱電対形は、通常、熱電対とA計器を組み合わせて指示電気計器を構成する。高周波電流も直接また、そのとき、目盛はC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。

B目盛になる。

を測定できる。

A

B

C

1 永久磁石可動コイル形

平均値

平等

2 永久磁石可動コイル形

実効値2乗

3 可動鉄片形

平均値

平等

4 可動鉄片形

実効値

2乗(HZ312－6)

A - 25 次の図は、リサジュー図と各図形に対応する周波数比の組合せを示したものである。このうち正しいものを下の番号から選べ。
ただし、リサジュー図は、オシロスコープの水平(x)入力に周波数 fx〔Hz〕の正弦波交流を、垂直(y)入力に周波数 fy〔Hz〕の正弦波交流を同時に加えた時に観測されたものとし、周波数比は fx:fy とする。
12345yyyyyxx

1:2

B - 1x3:2x2:32:1

次の表は、電気磁気量に関する国際単位系(SI)からの抜粋である。
単位名称及び単位記号

量
磁束密度

アイ

透磁率

ウ

導電率エ

誘電率

オ

3:1

内に入れるべき字句を下の番号から選べ。

1 アンペア毎メートル〔A/m〕

6 ジュール〔J〕

2 ファラド毎メートル〔F/m〕

7 ニュートンメートル〔N・m〕

3 ジーメンス毎メートル〔S/m〕

8 テスラ〔T〕
2

電束密度

x

4 クーロン毎平方メートル〔C/m 〕

9 ウェーバ〔Wb〕

5 ヘンリー毎メートル〔H/m〕

10 ボルト毎メートル〔V/m〕

B - 2 次の記述は、一般的な電圧制御型水晶発振器(VCXO)、温度補償型水晶発振器(TCXO)、恒温槽型水晶発振器(OCXO)及びルビジウム発振器について述べたものである。このうち正しいものを 1、誤っているものを 2 として解答せよ。
アVCXO は、水晶片と可変容量ダイオードを含む発振回路を金属ケースに収めたもので、可変容量ダイオードに加える電圧で発振周波数が微調整できる。
イTCXO は、特定の角度で切り出した水晶片と、この水晶片の温度係数を打ち消す温度係数を持つ温度変化素子で共振回路を作り、発振回路基板とともに金属ケースに収めたものである。
ウ

OCXO は、温度係数の小さな水晶片と発振回路基板を恒温槽に入れ、全体を金属ケースに収めたものである。恒温槽を予め稼働させていなくても、周波数が安定するのに必要な時間は TCXO より短い。
エVCXO、TCXO、OCXO の中で最も周波数精度が高い(良い)のは TCXO である。

オ

ルビジウム発振器は、ルビジウム原子のもつ極めて安定度の高い固有周波数に、水晶発振器の発振周波数を同期させた原子発振器である。

B - 3 次の記述は、図に示す整流回路について述べたものである。

内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、ダイ

オードの順方向抵抗の値は零、逆方向抵抗の値は無限大とする。
(1) この整流回路は、交流を 4 個のダイオードで整流する単相のア(2)整流回路(ブリッジ形)である。

Im

交流電源を流れる電流について、その振幅(電流の最大値)をIm とすると、平均値は イ 、実効値は ウ であり、波形率は約エとなる。
(3) 図中の直流電流計 A は永久磁石可動コイル形電流計であり、その指示値が 1〔mA〕であるとき、Im の値は約
オ〔mA〕である。
1Im63.14227Im

π

1.573Im√28 1.4142Im
π

9 1.115A
負荷抵抗

交流電源

全波

10 倍電圧(HZ312－7)

B - 4

次の記述は、短波帯のフェージングの軽減方法について述べたものである。

なお、同じ記号の内に入れるべき字句を下の番号から選べ。

内には、同じ字句が入るものとする。

(1) 受信電界強度の変動分を補償するために無線電話（A3E）受信機に ア 回路を設けたり、無線電信（A1A）受信機の検波回路の次にイを設けて検波出力の振幅をそろえるなどの方法がある。
ア回路は、上下の側波帯も搬送波も一様にレベルが変動するフェージングがあるとき、その影響を軽減することがウ 。
(2) 同一送信点から二つ以上の周波数で同時に送信し、受信信号を合成又は切り換える
エダイバーシティや、受信アンテナを数波長以上離れた場所に設置して、その信号出力を合成又は切り換える
オダイバーシティという方法がある。
1 偏波

2AGC

3 リミタ

4 できない

5 空間

6 周波数

7LPF

8 スケルチ

9 できる

10 干渉

B - 5 次の記述は、電波法令等に基づくアマチュア局の送信設備の「スプリアス発射の強度」及び「不要発射の強度」の測定につ内に入れるべき字句を下の番号から選べ。なお、同じ記号のいて、図を基にして述べたものである。

内には、同じ字句が入るものとする。
発射の強度

BNイ

ア

ア

fc-2.5BNfc

イfc+2.5BN

周波数軸

必要周波数帯幅 BN 及びスプリアス領域と帯域外領域の境界（イメージ図）(1) 「アにおけるスプリアス発射の強度」の測定は、無変調状態において、スプリアス発射の強度を測定し、その測定値が許容値内であることを確認する。
(2) 「イにおける不要発射の強度」の測定は、の±250〔%〕離れた周波数を境界とした

イウ状態において、中心周波数 fc〔Hz〕から必要周波数帯幅 BN〔Hz〕における不要発射の強度を測定し、その測定値が許容値内であることを確認する。
(3) SSB(J3E)送信機の変調信号に疑似音声を使用するときの入力電圧の値は、1,500〔Hz〕の正弦波で空中線電力が飽和レベ
ルのエ〔%〕程度となる変調入力電圧と同じ値とする。

(4) 電信(A1A)送信機の変調を電鍵操作により行うときは、オによるものとする。

1 帯域外領域2BN

3 5 ボーの連続長点

4 変調

5 50

6 スプリアス領域

7fc

8 25 ボーの連続短点

9 無変調

1080(HZ312－8)