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HZ104

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

図に示す回路において、最初はスイッチ S1 及びスイッチ S2 は開いた状態にあり、コンデンサ C1 及びコンデンサ C2 に電荷は蓄えられていなかった。次に S2 を開いたまま S1 を閉じて C1 を 24〔V〕の電圧で充電し、更に、S1 を開き S2 を閉じたとき、C2 の端子電圧が 9〔V〕になった。C1 の静電容量が 6〔μF〕のとき、C2 の静電容量の値として、正しいものを下の番号から選べ。
12〔μF〕

24〔μF〕

36〔μF〕

48〔μF〕S1S2

C124〔V〕

C25 10〔μF〕

A - 2

次の記述は、コイルの電気的性質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。
BC

1 巻数の 2 乗比例進んで2 巻数の 2 乗反比例

遅れてコイルに加えた交流電圧の位相は、流れる電流の位相に対し3 巻数比例

遅れてC

4 巻数反比例進んで(1) コイルの自己インダクタンスは、コイルのAAに比例する。

(2) コイルのリアクタンスは、コイルを流れる交流電流の周波数にB(3)する。
いる。

A - 3 図に示す抵抗 R = 120〔Ω〕で作られた回路において、端子 ab 間の合成抵抗の値として、正しいものを下の番号から選べ。
190〔Ω〕

2105〔Ω〕

3120〔Ω〕

4135〔Ω〕

5150〔Ω〕

RRRRR

RabR

A - 4 次の記述は、図 1 に示す抵抗 R〔Ω〕と静電容量 C〔F〕の直列回路の過渡現象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、初期状態で C の電荷は零とし、ε は自然対数の底とする。
(1) スイッチ S を接(ON)にして直流電圧 V〔V〕を加えてからの電流 i〔A〕は、経過時間を t〔s〕とすれば次式で表される。
Vti = R ε CR 〔A〕
したがって、S を接(ON)にした瞬間( t = 0〔s〕)の電流 i は、A〔A〕である。

t = 0〔s〕からの静電容量 C の電圧 vC〔V〕の変化は、図 2 の(3) t が十分経過したとき(定常状態)の C に蓄えられる電荷量は、Bである。

C〔C〕である。

(2)

A

B

C

1 0

①

2 0

②

3 V/R

①4 V/R

②V
CV
CV
ViS

RV
C

vC〔V〕

vC〔V〕

VVvC
0

図1

①t〔s〕 0②t〔s〕

図2(HZ104－1)

A - 5 次の記述は、図に示す抵抗 R〔Ω〕、静電容量 C〔F〕及び自己インダクタンス L〔H〕で構成された並列共振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。

1 並列共振回路のインピーダンスは、最小になる。
2と の位相差は、0〔rad〕である。

3

C と L の位相差は、

4

R と C の位相差は、

5

R と L の位相差は、π〔rad〕である。
π

R

CIL

L

R

C

L

：交流電源〔V〕：交流電源から流れる電流〔A〕
R：R に流れる電流〔A〕
C：C に流れる電流〔A〕
L：L に流れる電流〔A〕〔rad〕である。

2

π2〔rad〕である。

A - 6 次の記述は、トランジスタの周波数特性について述べたものである。
から選べ。

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号
A

トランジスタの電流増幅率の大きさが、その周波数特性の平坦部における値の周波数がACになるときの周波数をB周波数という。このほど高周波特性の良いトランジスタである。

BC

1 1/2

トランジション

高い

2 1/2

遮断低い

3 1/√2トランジション高い

4 1/√2遮断高い

5 1/√2トランジション低い

A - 7 次の記述は、発光ダイオード(LED)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。
1LED の基本的な構造は、PN 接合の構造を持ったダイオードである。

2LED を使用するときの電圧及び電流は、最大定格より低い値にする。

3 光信号を電気信号に変換する特性を利用する半導体素子である。
4 順方向電圧を加えて、順方向電流を流したときに発光する。

A - 8 ある増幅回路において、入力電圧が 4〔mV〕のとき、出力電圧が 8〔V〕であった。このときの電圧利得の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、log102 ≒ 0.3 とする。
1 50〔dB〕

2 54〔dB〕

3 60〔dB〕

4 66〔dB〕

5 70〔dB〕

A - 9 図は、3 端子接続形のトランジスタ発振回路の原理的構成例を示したものである。この回路が発振するときのリアクタンス X1、X2 及び X3 の特性の正しい組合せを下の番号から選べ。
X1

X2

X3

1 誘導性

誘導性

誘導性

2 誘導性

容量性

容量性

3 誘導性

容量性

誘導性

4 容量性

容量性

容量性

X1

Tr
X3

X2
Tr:トランジスタ

A - 10 次の記述は、無線通信機器に使用されている DSP(デジタルシグナルプロセッサ:Digital Signal Processor)を用いたデジタル信号処理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) デジタル信号処理では、例えば音声のアナログ信号をA

A

B

C

でデジタル信号に変換して DSP と呼ばれるデジタル信号処理専

1D-A 変換器

演算処理

ソフトウエア用のプロセッサに取り込む。

2 D-A 変換器

位相変換

モデム

するので、複雑な信号処理が可能であ

3 A-D 変換器

演算処理

モデムの入れ替えでいくつもの機能を実

4 A-D 変換器

位相変換

モデム

5 A-D 変換器

演算処理

ソフトウエア(2) DSP は、信号をBる。また、処理部の現できるものもある。

C(HZ104－2)

A - 11

次の記述は、図に示す SSB(J3E)送信機の原理的構成例の各部の動作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

音声入力

音 声増幅器平 衡変調器

第 1 帯域フィルタ

中間周波増幅器

周波数混合器

第 2 帯域フィルタ(BPF)

電 力増幅器

励 振増幅器(BPF)

第 1 局部発振器

第 2 局部発振器

ALC
回 路

1 平衡変調器は、音声信号と第 1 局部発振器出力とから、搬送波を抑圧した DSB 信号を作る。
2 第 1 帯域フィルタは、平衡変調器で作られた上側波帯又は下側波帯のいずれか一方を通過させる。
3 周波数混合器で第 2 局部発振器出力と中間周波増幅器出力とが混合され、第 2 帯域フィルタを通して所要の送信周波数のSSB 信号が作られる。
4

SSB 信号をひずみなく増幅するため、電力増幅器には電力効率のよい C 級増幅器を用いる。

5ALC 回路は、音声入力レベルが高いときにひずみが発生しないよう、中間周波増幅器の利得を制御する。

A - 12 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において、可変分周器の分周比(N )が 200 のときの出力周波数の値として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、基準発振器の出力周波数は 8〔MHz〕及び固定分周器の分周比 (M )は 25 とし、PLL はロックしているものとする。
14〔MHz〕

28〔MHz〕

316〔MHz〕

432〔MHz〕

564〔MHz〕

固定分周器
1/M

位相比較器
(PC)

低域フィルタ(LPF)

電圧制御発振器
(VCO)

可変分周器
1/N

基準発振器
8〔MHz〕

A - 13 次の記述は、図に示す送信機の終段に用いるπ形結合回路の調整方法について述べたものである。
句の正しい組合せを下の番号から選べ。なお、同じ記号の(1)内に入れるべき字内には同じ字句が入るものとする。

可変コンデンサ C2 の静電容量を最大値に設定した後、終段電力増幅器の直流電流計 A1 の指示がAとなるように、可変コンデンサ C1 の静電容量を調整する。
(2) 次に、C2 の静電容量を少し減少させると、アンテナ電流を示す高周波電流計 A2 の指示値がのドレイン電流が(3)Cする。再度 C1 を調整して、直流電流計 A1 の指示がABし、終段電力増幅器となる点を求める。

(2)の操作を繰り返し行い、高周波電流計 A2 の指示値が所要の値となるように調整する。

ABC

1 最大増加増加

2 最大減少減少

3 最大増加減少

4 最小減少増加

5 最小増加

増加

アンテナ

電力増幅部

A2C1入力C2A1+VDD(HZ104－3)

A - 14

次の記述は、受信機の各種現象等について述べたものである。このうち FM 受信機のスレッショルドレベル(限界レベル)について述べているものを下の番号から選べ。
1 受信帯域外に強大なレベルの妨害波が出現した場合、希望信号の出力レベルが低下する現象が現れる。この現象の起こる妨害波の受信機入力レベルをいう。
2 受信機の入力レベルを小さくしていくと、ある値から急激に出力の信号対雑音比(S/N)が低下する現象が現れる。このときの受信機入力レベルをいう。
3 受信帯域外に 2 波以上の強力な妨害波が加わると、各々の周波数の和及び差を周波数とする信号が発生し、この信号が希望信号又は中間周波数と一致すると妨害を受ける現象が現れる。この現象の起こる妨害波の受信機入力レベルをいう。
4 受信機から副次的に発する電波が、他の無線設備の機能に支障を与えない限度レベルをいう。

A - 15 次の記述は、受信機の高周波増幅回路に要求される条件について述べたものである。
合せを下の番号から選べ。なお、同じ記号の内に入れるべき字句の正しい組内には、同じ字句が入るものとする。

(1) 高周波増幅回路には、使用周波数帯域での電力利得が高いこと、発生する内部雑音が小さいこと、回路のAによって生ずる相互変調ひずみによる影響がP少ないことなどが要求される。
(2) また、高周波増幅回路において有害な影響を与える

Bの相互変調ひずみ出については、回路に基本波信号のみを入力したときの入出力特性を測定し、次に力基本波信号とそれぞれ周波数の異なる二信号を入力したときに生ずるB基本波信号のB の相互変調
ひずみ相互変調ひずみの入出力特性を測定する。
(3)(2)の測定から、図に示すようにそれぞれの直線部分を延長した線の交点 P（インターセプトポイント）が求められ、この数値がCほど、増幅回路がどのくらい大きな不要信号に耐えて使えるかの目安となる。
A

入 力(入力及び出力はそれぞれ対数軸表示)

BC

1 直線性

第2次高い

2 直線性

第3次低い

3 直線性

第3次

高い

4 非直線性

第2次低い

5 非直線性

第3次高い

A - 16 無負荷のときの出力電圧が 205〔V〕及び定格負荷のときの出力電圧が 200〔V〕である電源装置の電圧変動率の値として、正しいものを下の番号から選べ。
12.5〔%〕

2 3.0〔%〕

3 4.0〔%〕

44.5〔%〕

5 5.0〔%〕A - 17 図 1 に示す単相ブリッジ形全波整流回路において、ダイオード D4 が断線して開放状態となった。このとき図 2 に示す波形の電圧を入力した場合の出力の波形として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、図 1 のダイオード D1～ D4 は、すべて同一特性のものとする。

D1D4入力+D3D2R

振 幅+0出力－R：抵抗－

図2

図11234++++

振幅－0振T2T時間

幅－0時間

2TT振T

2T時間

幅－0振
T

2T時間

幅0T
2T

時間

－(HZ104－4)

A - 18

次の記述は、スイッチング電源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) 代表的な方式は、出力電圧を基準電圧と比較して、その誤差信号に応じてB

C

1 振幅

悪い出やすい2 振幅

良い出にくい(2) スイッチング電源回路は、三端子レギュレータ等を用いた連続制御（線形3 時間

良い出やすい制御）形電源回路と比べ、効率が AABAA 。また、原理的に雑音が AACAA 。

4 時間

良い出にくい5 時間

悪い出やすいスイッチングのオン、オフの AAAAA を制御することにより、平均出力の定電圧制御を行う。

A - 19 次の記述は、アンテナの利得について述べたものである。
なお、同じ記号の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。

内には、同じ字句が入るものとする。

(1) 被測定(試験)アンテナのA

利得 G(真数)は、被測定アンテナへ電力AP〔W〕を入力したときのアンテナの主放射方向の遠方の点における電界強度と、同じ送信点から等方性アンテナへ電力 P0〔W〕を入力したときの同じ受信点における電界強度が等しいとき、G =B(真数)で表される。
(2) 半波長ダイポールアンテナのA
利得 G(真数)は、理論上約C(真数)になる。

1 絶対
2 絶対
3 絶対
4 相対
5 相対

BC

P / P0P0 / PP0 / PP0 / PP / P0

2.15
1.64
2.15
1.64
2.15

A - 20 1/4 波長垂直接地アンテナからの放射電力が 324〔W〕であった。このときのアンテナへの入力電流の値として、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。
11〔A〕

22〔A〕

33〔A〕

45〔A〕

59〔A〕

A - 21 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。
2 地点間の短波通信回線において、使用周波数を次第にD 層及び E 層におけるB限界の周波数をという。

CA

すると、電離層の減衰が大きくなり、ついに通信ができなくなる。この

A

B

C

1 低く

第1種

LUF

2 低く

第2種

MUF

3 高く

第1種

MUF

4 高く

第2種

LUF

5 高く

第1種

LUF

A - 22 半波長ダイポールアンテナに対する相対利得 6〔dB〕、地上高 20〔m〕の送信アンテナに、周波数 150〔MHz〕で 25〔W〕の電力を供給して電波を放射したとき、最大放射方向における受信電界強度が 40〔dBμV/m〕（1〔μV/m〕を 0〔dBμV/m〕とする。）となる受信点と送信点間の距離の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、受信アンテナの地上高は 10〔m〕、受信点の電界強度 E は次式で与えられるものとし、アンテナの損失はないものとする。

E = E04πh1 h2〔V/m〕
λd

1 11.9〔km〕

E0：送信アンテナによる直接波の電界強度〔V/m〕
h1、h2：送信、受信アンテナの地上高〔m〕
λ ：波長〔m〕
d ：送受信点間の距離〔m〕

2 29.7〔km〕

3 38.8〔km〕

4 46.3〔km〕

5 51.4〔km〕(HZ104－5)

A - 23 次の記述は、ラジオダクト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 ラジオダクトは、雨天や強風時に発生し易い。
2 ラジオダクトによる伝搬は、気象状態の変化によって電界強度が変動する。
3 ラジオダクトは、地表を取り巻く大気層に発生する大気の屈折率の逆転層が成因である。
4 大気の屈折率の逆転層は、大地の夜間冷却、高気圧の沈降、海陸風などの気象現象により生じる。
5VHF 帯や UHF 帯等の電波がラジオダクト内に閉じ込められ、見通し距離より遠方へ伝わることがある。

A - 24 同軸給電線とアンテナの接続部において、CM 形電力計で測定した進行波電力が 400〔W〕、反射波電力が 25〔W〕であるとき、接続部における定在波比(SWR)の値として、最も近いものを下の番号から選べ。
11.121.431.742.052.5

A - 25 2 現象オシロスコープに、周波数の等しい二つの正弦波交流電圧を加えたとき、図に示すような波形が得られた。交流電圧の位相差として、最も近いものを下の番号から選べ。
15π/6〔rad〕

π/4〔rad〕
3 3π/4〔rad〕
4π/3〔rad〕
5 2π/3〔rad〕
2

振 幅
時 間

B - 1 次の記述は、表皮効果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。

一本の導線に交流電流を流すとき、この電流の周波数が高くなるにつれて導線の導線のイア部分には電流が流れにくくなり、部分に多く流れるようになる。この現象を表皮効果といい、高周波では直流を流したときに比べて、実効的に導線の断面積がウなり、抵抗の値がエなる。この影響を少なくするために、送信機では終段のオに中空の太い銅のパイプを用いることがある。
1 両端

2 広く

3 中心

4 高く

5 入力回路

6 終端

7 狭く

8 表面

9 低く

10 出力回路B - 2 次の記述は、電界効果トランジスタ(FET)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

FET は、代表的なユニポーラトランジスタである。

イ構造が、金属(ゲート) - 酸化膜(絶縁物) - 半導体により形成されているものを接合形 FET という。

ウ

FET は、接合形と MOS 形に大別される。

エMOS 形 FET は、接合形 FET に比べ入力インピーダンスが低い。

オ

ガリウムヒ素(GaAs)FET は、マイクロ波高出力増幅器に用いられている。

(HZ104－6)

B - 3 次の記述は、スーパヘテロダイン受信機における影像周波数妨害の発生原理とその対策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。
(1) 局部発振周波数 fＬが受信周波数 fＲよりも中間周波数 fi だけ高い場合は、 アい周波数 fＵの到来電波は、 イ= fi となる。一方、fＬより更に fi だけ高= fi の関係が生じて同じ中間周波数 fi ができ、影像周波数の関の出力において、 ウ係となって、希望波の受信への妨害となる。
(2) 局部発振周波数 fＬが受信周波数 fＲよりも中間周波数 fi だけ低い場合、影像周波数妨害を生ずるのは、周波数 fＵ =エのときである。
(3) 影像周波数妨害を軽減するためには、中間周波数を高く選び、 オの選択度を向上させるなどの対策が有効である。

1 fＬ - fi

2 fＬ - fＵ

3 fＬ - fＲ

4 局部発振器

5 検波器

6 fＬ + fi

7 fＵ - fＬ

8 fＲ - fＬ

9 高周波増幅器

10 周波数変換器

B - 4 次の記述は、スリーブアンテナについて述べたものである。
(1) 図に示すように、同軸ケーブルの中心導体にア内に入れるべき字句を下の番号から選べ。

波長の長さの放射素子を取り付け、外部導体に同じ長さのスリーブを接続すると、スリーブが同軸ケーブルの外部導体に流れる放射素子電流を抑制する。
(2) スリーブアンテナは、水平面の指向特性は

ウ

イ

アンテナとほぼ同じ動作をするので、垂直に設置した場合、で、垂直面の指向特性は(3) スリーブアンテナの入力インピーダンスは、約

エ

オ

11/2

2 単一指向性

3 300

461/4

7 全方向性

8 75

9 半円形

スリーブである。

〔Ω〕である。

8 字特性

同軸ケーブル5 1/4 波長接地

送信機へ

10 半波長ダイポール

B - 5 次の記述は、図に示す原理的構造の永久磁石可動コイル形電流計の動作原理について述べたものである。
べき字句を下の番号から選べ。
(1) 可動コイルに直流電流が流れると、フレミングの電磁力により、

イアの法則に従ったの大きさに比例した駆動トルクが生ずる。

(2) うず巻ばねの制御トルクと可動コイルの駆動トルクがウ

は
1オ

円筒軟鉄心
指針可動コイルとき、指針が静止する。

N(3) うず巻ばねの制御トルクは、指針の振れ(角度)にエ内に入れるSするので、目盛となる。

永久磁石

2 乗目盛

2 比例

3 抵抗

4 左手

5 異なる

6 平等目盛

7 反比例

8 電流

9 右手

10 等しい+うず巻ばね(スプリング)(HZ104－7)