無線従事者国試対策・電波関係情報誌

無線従事者第3号

目次
電波と受験の世界掲示板

1

別冊グラビア
アンテナ探訪記

グラビアの解説

国立天文台野辺山

野辺山宇宙電波観測所と観測設備

3

野辺山宇宙電波観測所

令和 3 年 6 月期 第一級陸上特殊無線技士
午前（A）問題

法規・工学 解答集

法規

11

無線工学

23

午後（B）問題
法規

37

無線工学

49

国家試験出題傾向分析表
法規

63

無線工学

69

別解

無線工学の眺望

モールス通信
第２回
一陸特79

実践講座
符号を打ってみよう

84

写真で理解する試験問題とアンテナ（最新問題対応）
編集者のページ

93
109

無線従事者 第 4 号
令和 3 年 10 月期

予定記事

一陸特 問題と解答

モールス通信実践講座

第3回

新連載
やさしく読み解く英語解説
発行令和 3 年 12 月 20 日（予定）定価 1650 円（税込予定）

グラビアの解説

野辺山宇宙電波観測所と観測設備
野辺山宇宙電波観測所の見学時間
見学可能日
年末年始休業 (12 月 29 日〜1 月 3 日）を除き毎日。見学所要時間：約 1 時間
見学時間
午前 8 時 30 分〜午後 5 時 ( 通常時 )、午前 8 時 30 分〜午後 6 時（7 月 20 日〜8 月 31 日）※見学コースのみ見学が可能であり、見学コース以外への立ち入りはできない点に注意。
※見学時は電波を発射する携帯電話や無線 LAN 関係機器、アマチュア無線機などの使用が制限される。

アクセス
自動車
中央自動車道 須玉インターから約 30km
中央自動車道 長坂インターから約 20km、小淵沢インターから約 30km
上信越自動車道 佐久インターから約 50km
中部横断自動車道 佐久南インターから約 45km
電車
ＪＲ小海線野辺山駅下車

徒歩 40 分重要感染症対策の状況によって見学の可否が変化する場合がありますので、国立天文台
野辺山宇宙電波観測所のホームページ（https://www.nro.nao.ac.jp/）をご確認ください。
また、長野県の感染症対策総合サイトもご確認ください。サイトは下記アドレス。
https://www.pref.nagano.lg.jp/hoken-shippei/kenko/kenko/kansensho/joho/corona.html
南牧村役場／南牧村農村交流館【ベジタボール・ウィズ】についても、感染症対策の状況によって休館している場合がありますので、ホームページでご確認ください。
南牧村農村交流館【ベジタボール・ウィズ】http://www.star-nobeyama.com/index.html

3野辺山宇宙電波観測所構内図

WC③45m 電波望遠鏡①受付②自然科学研究機構 野辺山展示室

ミニアンテナ
南北レール ( 約 600m)

守衛所(12 月〜 3 月休止 )③45m 電波望遠鏡観測棟④パラボラでお話しよう ( 見学者向け )見学コース

電波ヘリオグラフ

ミリ波干渉計②④

電波望遠鏡 1 号機 ( 展示用 )東西レール ( 約 600m)

太陽電波強度偏波計
0ｍ

100ｍ

200ｍ

300ｍ

WC

①

※ミリ波干渉計・電波ヘリオグラフは観測を終了している。
※一部の電波ヘリオグラフは移設され、南牧村文化施設農村文化情報交流館に展示されている。

南牧村農村文化情報交流館【ベジタボール・ウィズ】の紹介【営業時間】 8：30 〜 17：00【駐車場】

普通車 30 台、大型可【最寄駅】

JR 野辺山駅【休館日】

5 〜 9 月無休
10 〜 4 月：毎週月曜日※（祝祭日の場合は翌日）【料金】 入場無料（下記アトラクションは有料）●グローブシアター：大人 350 円／小人 200 円 ※20 人以上団体割引あり※プラネタリウム：3D 映像で野辺山の星空や星座の見方を解説●MAP-S：大人 400 円／小人 200 円※野辺山高原上空を飛行するフライトシミュレーター、子供たちに人気のコンテンツ
ショップ

食堂・お土産販売店あり

駐車場には移設された電波ヘリオグラフが並んでおり、近くで見学することができる。
野辺山宇宙電波観測所の隣に位置するので、訪れてみてはいかがだろうか。
図4

駐車場に移設された電波ヘリオグラフ

令和 3 年 6 月期

第一級陸上特殊無線技士

法規・工学 模範解答集

法規・無線工学 午前（Ａ）問題
法規・無線工学 午後（Ｂ）問題
第一級陸上特殊無線技士
国家試験出題傾向分析表
別解

試験問題の眺望

令和 3 年 6 月期 一陸特問題〔９〕新問 シンボルレートとビットレート 解説

XX

法規

令和 3 年 6 月期

A 問題

［１］ 電波法に規定する用語の定義を述べた次の記述のうち、電波法（第２条）の規定に照らし、この規定に定めるところに適合するものはどれか。下の１から４までのうちから一つ選べ。
１ 「無線従事者」とは、無線設備の操作又はその監督を行う者であって、総務大臣の免許を受けたものをいう。
２ 「無線局」とは、無線設備及び無線設備の管理を行う者の総体をいう。ただし、受信のみを目的とするものを含まない。
３ 「無線設備」とは、無線電信、無線電話その他電波を送るための通信設備をいう。
４ 「電波」とは、５００万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。
解答・解説
正答は１である。下記に示した参照条文と比較すると、適合している選択肢は１となる。
電波法
第二条

この法律及びこの法律に基づく命令の規定の解釈に関しては、次の定義に従うものとする。

一 「電波」とは、三百万メガヘルツ以下の周波数の電磁波をいう。
二 「無線電信」とは、電波を利用して、符号を送り、又は受けるための通信設備をいう。
三 「無線電話」とは、電波を利用して、音声その他の音響を送り、又は受けるための通信設備をいう。
四 「無線設備」とは、無線電信、無線電話その他電波を送り、又は受けるための電気的設備をいう。
五 「無線局」とは、無線設備及び無線設備の操作を行う者の総体をいう。但し、受信のみを目的とするものを含まない。
六 「無線従事者」とは、無線設備の操作又はその監督を行う者であつて、総務大臣の免許を受けたものをいう。

11

無線工学

令和３年 06 月期

A 問題〔１〕 次の記述は、マイクロ波 (SHF) 帯を利用する通信回線又は装置の一般的な特徴について述べたものである。
(1)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。

周波数が高くなるほど、 Aが大きくなり、大容ＡＢＣ

１フレネルゾーン

広く低くとれるため、多重回線の多重度を大きくすることが２フレネルゾーン

狭く高くできる。

３雨による減衰狭く

低くなるほど、アンテナが小型になり、 ４

雨による減衰広く高く量の通信回線を安定に維持することが難しくなる。
(2) 低い周波数帯よりも使用する周波数帯域幅が

(3)

周波数がC

B

また、大きなアンテナ利得を得ることが容易である。
解答・解説
正答は４である。空欄はそれぞれ A：雨による減衰、B：広く、C：高く、となる。空欄を埋めた設問の記述は以下の通り。
(1) 周波数が高くなるほど、雨による減衰が大きくなり、大容量の通信回線を安定に維持することが難しくなる。
(2) 低い周波数帯よりも使用する周波数帯域幅が広くとれるため、多重回線の多重度を大きくすることができる。
(3)

周波数が高くなるほど、アンテナが小型になり、また、大きなアンテナ利得を得ることが容易である。

〔２〕 次の記述は、直交周波数分割多重 (OFDM) 伝送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。
(1)

OFDM 伝送方式では、高速の伝送データを複数のA なデータ列に分割し、複数のサブキャリアを用いて並列伝送を行う。

(2)

また、ガードインターバルを挿入することにより、マルチパスの遅延時間がガードインターバル長のB(3)であれば、遅延波の干渉を効率よく回避できる。

OFDM は、一般的に 3.9 世代移動通信システムと呼ばれる携帯電話の通信規格である CＡ

Ｂ

Ｃ

１より高速範囲内

CDMA

２より高速範囲外

LTE

３

低速範囲内

LTE

４

低速範囲外

CDMAの下り回線などで利用されている。
解答・解説
正答は 3 である。空欄はそれぞれ A：低速、B：範囲内、C：LTE、となる。空欄を埋めた設問の記述は以下の通り。
(1)

OFDM 伝送方式では、高速の伝送データを複数の低速なデータ列に分割し、複数のサブキャリアを用いて並列伝送を行う。

(2) また、ガードインターバルを挿入することにより、マルチパスの遅延時間がガードインターバル長の範囲内であれば、遅延波の干渉を効率よく回避できる。
(3) OFDM は、一般的に 3.9 世代移動通信システムと呼ばれる携帯電話の通信規格である LTEの下り回線などで利用されている。

2363法規112

1019122212121221 1

1122121221 11法 13法 13法 13法 10法 11法9法8法8法8法7法6法5法4法4施6法4法2法2

無線設備の変更の工事の許可を受けた免許人がしなければならないこと

無線設備の変更の工事をする際に必要な手続

無線局の免許後の変更手続

固定局の免許後の変更手続

固定局の免許後の変更申請による周波数等の変更

無線局の変更無線局の免許人が収める電波利用料

2法18法 17法 17法 17法 17法 19法 103の2法 26の2212211

電波利用状況の調査等
921

111

法 25

21

法1

無線局に関する情報の提供

電波行政

免許の有効期間及び再免許の申請の期間

免許の有効期間及び再免許の申請の期間

免許の有効期間

落成後の検査22

1

1

予備免許を受けた者が工事落成の届け出をしない場合に受ける処分

1

2121

11

平成31 令和元年 令和2年
令和3年
平成28年
平成29年
平成30年
2月 6月 10月 2月 6月 10月 2月 6月 10月 2月 6月 10月 2月 10月 2月 6月
A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B A B
111

予備免許を受けた者が行う工事設計の変更

予備免許及び申請による周波数等の変更

固定局の予備免許中における工事落成の期限の延長、工事設計の変更等

無線局の予備免許の際に総務大臣から指定される事項

基地局の免許の申請書を受理したときに審査しなければならない事項

固定局の免許を受けようとする者が申請書に記載しなければならない事項

無線局の免許を与えないことができる者

無線局の開設無線局の開設総務大臣の免許を受けることを要しない総務省令で定める無線局

無線局を開設しようとする際に総務大臣の免許を受ける必要のない無線局

無線局の開設電波法に規定する用語の定義

電波法に規定する定義

電波法の目的及び電波法に定める定義

電波法

国家試験 出題傾向分析表

施7施7

施7

法 19法9法 76

法 110

法2

手 18

手 17法 110

69

無線工学

抵抗のブリッジ回路の合成抵抗の値

抵抗の直並列接続回路の合成抵抗の値

合成抵抗・合成静電容量・電圧・電流

基礎理論

衛星通信用地球局アンテナ設備

衛星通信の接続方式

衛星通信に使用される周波数

衛星通信の特徴（雑音と伝搬）

通信衛星一般静止衛星通信の特徴（伝搬とアンテナ）

静止衛星の軌道と太陽雑音

静止衛星の通信（多元接続方式・伝搬時の減衰）

静止衛星の通信（多元接続方式・伝搬遅延時間）

静止衛星の通信（伝搬遅延時間・食）

静止衛星の軌道と周期

静止衛星一般マイクロ波通信と装置の特徴（β）

マイクロ波通信と装置の特徴（α）

マイクロ波による通信の特徴

マイクロ波の特徴

マイクロ波

再現可能な最高周波数

デジタル伝送方式の標本化定理

標本化定理

直交周波数分割多元接続OFDMA（β）

直交周波数分割多元接続OFDMA（α）

符号分割多重CDM方式（β）

符号分割多重CDM方式（α）

TDMの同期と伝送速度

FDMとTDMの同期パルス

多重通信方式

多重通信の概念

国家試験 出題傾向分析表

32

132

1212112

1212

122

12

11212

12

122

12

11212312312

1212121212123123121212121228 02 28 06 28 10 29 02 29 06 29 10 30 02 30 06 30 10 31 02 元 06 元 10 02 02 02 10 03 2 03 6 注目
Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ Ａ Ｂ 問題

別解

試験問題の眺望

今回は、令和 3 年 6 月期 一陸特問題〔９〕に出題された、シンボルレートとビットレートに関する問題に注目します。
この問題は別解としてではなく、新問の解説となります。

一陸特

R03 年 06 月

無線工学

A09 B09

シンボルレートとビットレートの関係

令和 3 年 6 月期 午前（A）問題〔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。
QPSK(4PSK) では、シンボルレートが 5.0〔Msps〕のとき、ビットレートは、 A 〔Mbps〕(1)である。
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。

(2)ＡＢ

１10.08.0

２10.06.0

３2.56.0

４2.59.0

５5.08.0

令和 3 年 6 月期 午前（B）問題〔９〕 次の記述は、BPSK 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) BPSK(2PSK) では、シンボルレートが 5.0〔Msps〕のとき、ビットレートは、 A 〔Mbps〕である。
(2) 16QAM では、ビットレートが 32.0〔Mbps〕のとき、シンボルレートは、 B 〔Msps〕である。
ＡＢ

１ 5.08.0

２ 5.02.0

３ 2.54.0

４ 10.04.0

５ 10.08.079

図 1 に代表例として QPSK の信号点配置図 ( シンボルマップ、あるいはコンスタレーションとも呼ばれる )“1,0”

直交軸 Q 軸“0,0”を示します。
同相軸

デジタル変調では 1 や 0 といったデジタル信号で搬I軸送波を変調します。変調の方式はさまざまで、ASK搬送波の振幅を 1/0 に応じて変化させるもの

FSK

搬送波の周波数を 1/0 に応じて変化させるもの

PSK

搬送波の位相を 1/0 に応じて変化させるものなどがあります。

“1,1”

“0,1”

図1QPSK の信号点配置図

これらの方式では 1 回の変調操作で 1 ビット (1 あるいは 0) しか送ることができません。
・振幅が大きいか・小さいか。
・周波数が 1 か 2 か・位相が切り替わったか
より多くの情報 ( デジタルデータ ) を伝送するには物凄いスピードでこの操作を行うことになりますが、高速になればなるほど他の問題が発生します ( 帯域が広くなりすぎる、変化が早すぎて受信時に誤りやすくなる、など )。
そこで 1 回の変調操作で 2 ビット送れるようにしたらどうでしょうか。速度は同じでデー
タ 2 倍のお買い得。
「1 回の変調操作で＂00＂あるいは＂01＂、＂10＂、＂11＂などの 4 種類の 2 ビット情報が送り出せる。」
2 ビットは 4 種類の値を持てるのでそのように何かを変化させる必要があります。どんな変調操作にしましょうか。
振幅が 4 段階変化する周波数を 1 から 4 の 4 つの周波数に切り替える
位相切り替えパターンを 4 つにする
図 1 に再注目しましょう。これは QPSK と呼ばれる位相を切り替える変調方式ですが、右上のタイミングで位相を切り替えたときが＂00＂を意味し、左下のタイミングで位相を切り替えたときは＂11＂を意味します（※1）。
設問に登場するシンボルレートとは図 1 に示すような＂00＂や＂11＂を意味する・・・
文 字 通 り シ ン ボ ル の 切 り 替 え 速 度 を 指 し ま す。題 意 の よ う に シ ン ボ ル レ ー ト が 5.0〔Msps〕( メガ シンボル パー セカントの意味 ) ということならば 1 秒間に５メガ回のシンボル切り替え ( 操作 ) が行われています（※2）。

80

モールス通信実践講座
第２回

符号を打ってみよう

吉村 和昭
第 2 回のテーマは「符号を打ってみよう」です。最もシンプルな電鍵である「縦振り電鍵」を使用して、モールス符号を打ってみましょう。
電鍵（キー）は、縦振り電鍵以外にも半自動電鍵（バグキー）、自動電鍵（エレキー）、複式電鍵（往復電鍵）などがあります。最近のアマチュア無線機器にはエレキー（電子回
路で自動発生する短点及び長点をモールス符号になるようにパドルで操作するもの）の機能が内蔵されていますので、写真 1 のようなパドルだけ用意すれば正確なモールス符号を送出できます。

写真１パドル

エレキーを使用すれば、比較的短時間の練習で短点と長点の比率が正確に 1：3 になっているきれいな信号を送出することができるようになります。一方、縦振り電鍵を使用して短点と長点の比率が正確に 1：3 の信号を打てるようになるには多くの練習時間がかかりますが、今回は、敢えて「縦振り電鍵」を扱うことにします。

84

試験問題の実際

一陸特写真で理解する試験問題とアンテナ

パラボラアンテナ

反射鏡（回転放物面）パラボラアンテナは、開口面アンテナの一種であり、図 1 で示すように回転放物面の反射鏡と、回転放物面の焦点におかれた一次放射器で構成されている。一次放射器には電磁ホーンや反射器付きダイポールアンテナなどが用いられる。

F
中心軸

このアンテナは、波長の短いマイクロ波の送受信用ア一次放射器ンテナとして最も多く用いられている。
パラボラアンテナの特性：開口直径・指向性
パラボラアンテナ指向性はペンシルビームであり、半値幅θは近似的に次式で表される。

= 70
θ≒λ：開口角

F：回転放物面の焦点
図1パラボラアンテナ

λ：波長D

また、一次放射器から発射された電波は、反射鏡で反射されて平面波となって放射される。
・利得
パラボラアンテナの利得は、絶対利得で表されることが多く、電波の波長をλ〔m〕、開口部の面積を開口効率をηとしたとき、利得4π S

G=

λ2〔㎡〕、は次式で表される。

η

図2

回転放物面とは何か※このとき、電波の波長λ、利得、開口部の面積が判明している場合に、開口効率ηを算出するならば、

η=

実際のパラボラアンテナ

Gλ 2
4π S

回転放物面は、下図に図示したように、放物線をその軸を中心に、180°回転させてできる図形のことである。
①放物線を用意と式を変形して、算出することができる。

また、開口部の面積 は開口直径を 〔m〕とすれば

 D 
S =π 
 2 

放物線

2となるので、利得放物線の中心軸②放物線を回転を開口直径で表せば次式のようになる。

G=③回転した軌跡が回転放物面となる。

π 2 D2
ηλ2

したがって、パラボラアンテナの利得は、直径の 2乗に比例し、波長の 2 乗に反比例することがわかる。

100

パラボラアンテナの開口効率の算出 令和 3 年 02 月期 A 問題
〔17〕15〔GHz〕の周波数の電波で使用する回転放物面の開口面積が 1.0〔㎡〕で絶対利得が 43〔dB〕のパラボラアンテナの開口効率の値として、最も近いものを下の番号から選べ。
１52〔%〕

２56〔%〕

３60〔%〕

４64〔%〕

68〔%〕

５解答と解説パラボラアンテナの開口効率ηは次式で求めることができる。

η=

Gλ 2
4π S

また、題意より絶対利得は 43〔dB〕とデシベルで与えられているため、真数に変換すると43〔dB〕＝2×104となり、波長λは、周波数が 15〔GHz〕であるので、

3 108
15 1090.02

2 10 2〔ｍ〕となる。したがって、パラボラアンテナの開口効率ηは、数値を代入して

2 104

G 24 S

2 10 224 3.14 1

2 4
4 3.142≒ 0.637 ≒ 64〔％〕
3.14

したがって、解答は４となる。

パラボラアンテナの開口効率の算出

令和 3 年 02 月期

B 問題〔17〕21〔GHz〕の周波数の電波で使用する回転放物面の開口面積が 0.5〔㎡〕で絶対利得が 43〔dB〕のパラボラアンテナの開口効率の値として、最も近いものを下の番号から選べ。
１69〔%〕

２65〔%〕

61〔%〕３

解答と解説先の問題と同じようにして、絶対利得

４57〔%〕

4５53〔%〕−1＝2×10 、波長λ＝1/7×10〔m〕と算出できるので、パラボラアンテナの開口効率ηの式に代入して

 1
2 ×10 × ×10−1  7η=
4 × 3.14 × 0.5
4=2=

1200×10−24949=
4 × 3.14 × 0.5
2 × 3.14

2 ×104 ×200
1100
100×=
== 0.6499 ≒= 65〔％〕≒49
2 × 3.14
49 × 3.14
153.86

したがって、解答は２となる。

101