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HZ012

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

耐電圧がすべて 36〔V〕で、静電容量が 4〔μF〕、6〔μF〕及び 24〔μF〕の 3 個のコンデンサを直列に接続したとき、その両端に加えることのできる最大電圧の値として、正しいものを下の番号から選べ。
1A - 224〔V〕

236〔V〕

3 66〔V〕

4 90〔V〕

5 102〔V〕

次の記述は、図に示すコイルの自己インダクタンス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。
コイルの自己インダクタンスは、コイルのAると小さくなり、コイルの半径 を小さくするとに比例して大きくなる。巻数が同じ場合には、コイルの長さ l を長くすBなる。また、コイルが巻かれている棒状の物質のCに比例して大きくなる。
ABC

1 巻数の二乗大きく

誘電率

2 巻数の二乗

小さく

透磁率

3 巻数

小さく

誘電率

4 巻数

大きく

透磁率l2rA - 3 次の記述は、図 1 に示す 12 個の抵抗からなる回路の端子 ab 間の合成抵抗の求め方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、各抵抗の値は、R〔Ω〕、2R〔Ω〕、3R〔Ω〕、4R〔Ω〕とする。
(1) 図 1 の回路は、図中の破線に対して左右対称である。回路中を流れる電流も左右対称になるので、図 2 に示す半分の回路の合成抵抗を求め、次に、全体の合成抵抗を求めればよい。
(2) 図 2 の端子 cd 間の合成抵抗はA〔Ω〕であるので、図 2 の端子 ab 間の合成抵抗は(3) したがって、図 1 の回路の端子 ab 間の全合成抵抗は
ABC

12R8R

4R

22R

16R

8R34R

8R

4R

44R

10R

5R

56R

10R

5R

CB〔Ω〕となる。

〔Ω〕となる。

aaR

2R

2R

R
3R

R
3R

3R

2R
cR

R

R

3R

3R

3R

db

4R

4R

4R:抵抗b

図2

図1

A - 4 図に示す回路において、スイッチ S を接(ON)にして直流電源 E から抵抗 R とコイル L に電流を流した。このときの時定数τ
、コイルの自己インダクタンスを L〔H〕とする。
を表す式として、正しいものを下の番号から選べ。ただし、抵抗の値を R〔Ω〕
11 / (L R)

21 / √L R

3LR
R/L
L/R

45S

RL

E:直流電源:抵抗(HZ012－1)

A - 5 周波数 100〔MHz〕の正弦波交流において、0.005〔μs〕の時間差に相当する位相差の値として、正しいものを下の番号から選べ。
1 π/6〔rad〕
2 π/4〔rad〕
3 π/3〔rad〕
4 π/2〔rad〕
5 π〔rad〕

A - 6 次の記述は、図に示す特性曲線を持つ水晶発振子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) 水晶発振子は、水晶のA効果を利用して機械的振動を電気的信号に変換する素子であり、単純な LC 同調回路に比べて尖鋭度 Q が高い。
(2) 水晶発振子で発振を起こすには、図の特性曲線のCBの範囲が用いられ、このとき水晶発振子自体は、等価的にとして動作する。
誘導性ABC

1 ペルチェaコイル

2 ペルチェbコンデンサ

3 ピエゾcコンデンサ

4 ピエゾbコイル

リアク
タンス

ac
周波数b

容量性

A - 7 次の記述は、バイポーラトランジスタの一般的な電気的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。
1 ベース接地回路の高周波特性を示すα遮断周波数 fα は、電流増幅率αの値が低周波のときの値より 3〔dB〕低下する周波数である。
2 コレクタ遮断電流 ICBO は、エミッタを開放にして、コレクタ・ベース間に順方向電圧(一般的には最大定格電圧 VCBO )を加えたときのコレクタに流れる電流である。
3 直流電流増幅率 hFE は、エミッタ接地回路の直流のコレクタ電流 IC とベース電流 IB の比( IC/IB )である。
4 エミッタ接地回路の高周波特性を示すトランジション周波数 fT は、電流増幅率βが 1となる周波数である。
5 エミッタ接地回路のトランジション周波数 fT は、利得帯域幅積ともいわれる。

A - 8

次の記述は、図に示す原理的な低周波電力増幅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) この回路のように、出力トランスを使わないですむように工夫されたプッシュプル回路は、OTL プッシュプル回路又はA回路とも呼ばれる。特に図の回路は、特性のそろった NPN 形と PNP 形のトランジスタが用いられているため、B回路とも呼ばれる。

(2) この回路を B 級で動作させるときは、トランジスタの入力特性の非線形によるCひずみを除去するために、実際の回路では、二つのトランジスタをそれぞれ順方向にバイアスして、無信号状態においてわずかにバイアス電流が流れるようにしている。
A

B

C

1

DEPP

ダーリントン

第二高調波

2

DEPP

ダーリントンクロスオーバー3

DEPP

コンプリメンタリ

第二高調波

4

SEPP

ダーリントン

第二高調波

5

SEPP

コンプリメンタリ

クロスオーバー

Tr1
V
Tr1、Tr2：トランジスタ
V：直流電源

負荷抵抗
入力

V
Tr2

(HZ012－2)

A - 9 図に示すハートレー発振回路の原理図において、コンデンサ C の静電容量が 51〔%〕減少したとき、発振周波数は元の値から何〔%〕変化するか。最も近いものを下の番号から選べ。
135〔%〕

243〔%〕

349〔%〕

453〔%〕

560〔%〕

Tr

L1

Tr：トランジスタ
C ： コンデンサ〔F〕
L 1 、L 2 ：コイル〔H〕

CL2A - 10 図に示す各論理回路の入出力関係を示す論理式の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、論理は正論理とする。
AB

A - 11BA

F = X + Y
F = X + Y
F = X ･ Y
F = X ･ Y

F = X ･ Y
2 F = X ･ Y
3 F = X + Y
4 F = X + Y

1X
Y

X
Y

F

F

AM(A3E)送信機において、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 250〔W〕、変調度は 70〔%〕であった。無変調のときの搬送波電力の値として、最も近いものを下の番号から選べ。
1150〔W〕

2 175〔W〕

3 200〔W〕

4225〔W〕

5 260〔W〕

A - 12 SSB(J3E)送信機の ALC 回路の働き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 音声入力がないとき、送信機の働きを止める。
2 搬送波が抑圧された両側波帯のみの信号を取り出す。
3 電力増幅器に一定レベル以上の入力が加わったとき、ひずみが発生しないように、励振増幅器や中間周波増幅器などの利得を制御する。
4 音声の高音部と低音部を強調する。
5 音声の低音部を強調する。

A - 13 次の記述は、図に示すパルス符号変調(PCM)方式を用いた伝送系の原理的な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。
(1) 標本化とは、入力のアナログ信号から、一定のAで振幅を取り出すことをいい、入力のアナログ信号を標本化したときの標本化回路の出力は、パルス振幅変調(PAM)波である。
(2) 振幅を所定の幅ごとの領域に区切ってそれぞれの領域を 1 個の代表値で表し、標本化によって取り出したアナログ信号の振幅をその代表値で近似することを量子化といい、量子化のステップの数がBほど量子化雑音は小さくなる。

(3) 復号化回路で復号した出力からアナログ信号を復調するために用いる補間フィルタには、送信側入力(アナログ信号)

A

量子化
回 路

標本化
回 路

Cが用いられる。

受信側

符号化
回 路

BC

1 信号対雑音比少ない

低域フィルタ(LPF)

2 信号対雑音比多い

高域フィルタ(HPF)

3 時間間隔多い

低域フィルタ(LPF)

4 時間間隔少ない

高域フィルタ(HPF)

伝送路

復号化
回 路

補 間フィルタ

出力(アナログ信号)(HZ012－3)

A - 14 次の記述は、スーパヘテロダイン受信機の選択度を向上させるための対策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 影像周波数に対しては、同調回路の Q (尖鋭度)の大きい高周波増幅器を設ける。
2 影像周波数に対しては、中間周波数をできるだけ高い周波数に選ぶ。
3 近接周波数に対しては、中間周波数をできるだけ低い周波数に選ぶ。
4 近接周波数に対しては、中間周波トランスの同調回路の Q (尖鋭度)を小さくする。
5 帯域外の減衰傾度の大きいクリスタルフィルタ又はセラミックフィルタを使用する。

A - 15 次の記述は、等価雑音温度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) 微弱な信号を受信する衛星通信における受信系の雑音は、受信アンテナを含む受信機自体で発生する雑音とアンテナで受信される宇宙からの外来雑音などの電力和を、低雑音増幅器入力やアンテナ入力に換算した雑音電力で表す。
(2) この雑音電力の値が、絶対温度 T〔K〕の抵抗体から発生するAの電力値と等しいとき、T をアンテナを含む受信機システム全体の等価雑音温度という。したがって、受信機の周波数帯域幅を B〔Hz〕､ボルツマン定数を k〔J/K〕とすると、このときの雑音電力 PN は、PN =AB

C

1 フリッカ雑音

TB/k

大きい

2 フリッカ雑音

kTB
TB/kkTB
TB/k

小さい

3 熱雑音4 熱雑音
5 熱雑音

B〔W〕で表され、この値がCほど、雑音が小さいことを意味する。

小さい
小さい
大きい

A - 16 次の記述は、図に示す直列形定電圧回路の一例について述べたものである。
番号から選べ。
(1) 出力電圧 V0 は、VZ より VBE だけ

A

内に入れるべき字句の正しい組合せを下の電圧である。

(2) 何らかの原因（例えば、負荷電流の急激な増加等）により、出力電圧 V0 が低下すると、トランジスタ Tr のベース電圧はツェナーダイオード DZ により一定電圧 VZ に保たれているので、ベース・エミッタ間電圧 VBE の大きさがBする。したがって、ベース電流及びコレクタ電流が増加して、出力電流を増加させ、出力電圧の低下を抑える。また、反対に出力電圧V0 が上昇するとこの逆の動作をして、出力電圧は常に一定電圧となる。
(3) 過負荷又は出力の短絡に対する、トランジスタ Tr の保護回路が Cである。
A

Tr

BC

1 低い増加必要

2 低い減少不要

3 低い増加不要

4 高い減少

不要

5 高い

増加

必要++VBER
入力
DZ-V0 出力

VZ

：抵抗-A - 17 次の記述は、鉛蓄電池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) 充電と放電を繰り返して行うことができるであり、規定の状態に充電された鉛蓄電池の一個（単セル）当たりの公称電圧は、

B

Aである。

(2) 放電終止電圧が定められており、それ以上放電すると鉛蓄電池が劣化する。この放電終止電圧は、
A

B

C

1 二次電池1.8〔V〕

1.2〔V〕

2 二次電池2.0〔V〕

1.8〔V〕

3 二次電池2.0〔V〕

1.2〔V〕

4 一次電池2.0〔V〕

1.8〔V〕

5 一次電池1.8〔V〕

1.2〔V〕

C程度である。

(HZ012－4)

A - 18

1/4 波長垂直接地アンテナのアンテナ電流を測定したところ 2〔A〕が得られ、アンテナの実効抵抗(入力抵抗)及び放射抵抗がそれぞれ 44〔Ω〕及び 36〔Ω〕となった。このときのアンテナの放射電力及び放射効率の値として、最も近いものの組合せを下の番号から選べ。ただし、アンテナ系は整合が取れているものとし、整合回路の損失はないものとする。
放射電力

放射効率

1144〔W〕

68〔%〕

2144〔W〕

82〔%〕

3176〔W〕

68〔%〕

4176〔W〕

82〔%〕

A - 19次の記述は、図に示す八木アンテナ(八木・宇田アンテナ)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) 最大放射方向は、放射器から見てAの方向に得られる。

(2) 放射器の給電点インピーダンスは、導波器や反射器と放射器との間隔により変化するが、おおむね、単独の半波長ダイポールアンテナよりB(3) 帯域幅は、素子の太さをなる。
Cすると、やや広くなる。
支持棒

A

B

C

1 導波器

低く

細く2 導波器

高く

細く

3 導波器

低く

太く

4 反射器

高く

太く

5 反射器

低く

細く反射器
導波器

放射器
(半波長ダイポール)

給電線

A - 20 アンテナに接続された給電線における定在波及び VSWR についての記述として、誤っているものを下の番号から選べ。
1 VSWR は、給電線とアンテナのインピーダンス整合の状態を表す。
2 定在波は、給電線上に入射波と反射波が合成されて生ずる。
3 VSWR は、電圧定在波の最大振幅 Vmax と最小振幅 Vmin の比（Vmax/Vmin）で示される。
4 反射波がないときの VSWR は 1.0 である。
5 特性インピーダンスが 50〔Ω〕の給電線に入力インピーダンスが 36〔Ω〕のアンテナを接続すると、VSWR は 2.5 となる。

A - 21

図に示すように、800〔km〕離れた送受信点 BC 間の F 層 1 回反射の伝搬において、電離層の臨界周波数が 12〔MHz〕であるときの最高使用可能周波数（MUF)の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、F 層の反射点 A の見掛けの高さは300〔km〕であり、電離層は水平な大地に平行な平面であるものとする。また、MUF を fm〔MHz〕、臨界周波数を fc〔MHz〕、電離層への入射角を θ とすれば、fm は、次式で与えられるものとする。

fm = fc secθ110〔MHz〕

215〔MHz〕

317〔MHz〕

420〔MHz〕

523〔MHz〕

A

電離層

300〔km〕

θ
送信点 B

H

C 受信点

大地800〔km〕

A - 22 次の記述は、主に VHF 及び UHF 帯の通信において発生するフェージングについて述べたものである。この記述に該当するフェージングの名称を下の番号から選べ。
気象状況の影響で、大気の屈折率の高さによる減少割合の変動にともなう、電波の通路の変化により発生するフェージング。
1 偏波性フェージング
2K 形フェージング

3 シンチレーションフェージング
4 跳躍性フェージング
5 吸収性フェージング
(HZ012－5)

A - 23 図に示す回路において、端子 ab 間の電圧を内部抵抗 RV が 900〔kΩ〕の直流電圧計 VD で測定したときの誤差の大きさの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、誤差は、VD の内部抵抗によってのみ生ずるものとし、また、直流電源の内部抵抗は無視するものとする。
R1 = 300〔kΩ〕

a

1 1.0〔V〕
2 1.2〔V〕

VD RV

R2 = 100〔kΩ〕

V = 80〔V〕

3 1.5〔V〕：抵抗

4 2.4〔V〕

A - 24：直流電源

b

5 3.0〔V〕

次に掲げる無線通信用の測定器材等のうち、通常、5.6〔GHz〕帯の周波数での測定に用いられないものを下の番号から選べ。

1 導波管
2 空洞波長(周波数)計
3 ボロメータ形電力計
4LC コルピッツ発振器によるディップメータ

A - 25 次の記述は、図に示す構成の計数式周波数計(周波数カウンタ)の動作原理について述べたものである。
き字句の正しい組合せを下の番号から選べ。なお、同じ記号の被測定入力信号(正弦波)増幅回路

内には、同じ字句が入るものとする。

パルス変換回路

波形整形
回 路

あB あ
回 路

水 晶発振器内に入れるべ

あA あ
回 路

計数回路

A

時間 T〔s〕

表示器

制御回路

基準時間発生部(1) 被測定入力信号は、その信号と同一の繰り返し周期のパルス列に変換され、一定時間だけ開いたA回路を通過したパルスが計数回路で数えられ、周波数として表示される。
(2) 水晶発振器とB回路による基準時間発生部で正確な周期のパルスが作られ、制御回路への入力となる。T が 1〔s〕のときは、計数回路でのカウント数がそのまま周波数〔Hz〕の表示となる。
(3) 測定誤差としては、水晶発振器の確度による誤差のほか、制御回路の出力信号と通過パルスの時間的位置関係から生ずるC誤差などがある。

ABC

1 ゲート分周± 1 カウント

2 ゲート

平衡変調

トリガ

3 ゲート分周トリガ

4 トリガ
5 トリガ

平衡変調
分周

± 1 カウント
トリガ

B - 1 次の記述は、導線の電気抵抗について述べたものである。
(1) 導線の電気抵抗の値は、ウアに比例し、イ内に入れるべき字句を下の番号から選べ。に反比例する。このときの比例定数を抵抗率といい、その単位はである。

(2) 導線に高周波電流を流すと、周波数が高くなるに従って抵抗はエする。これは、高周波電流は導線のオでは流れにくくなるためで、これを表皮効果という。
1 中心部分

2 体積

3 〔Ω/m〕

4 断面積

5 増加

6 表面部分7 長さ

8 〔Ω･m〕

9 表面積

10 減少

(HZ012－6)

B - 2 次の記述は、ダイオードについて述べたものである。
(1)内に入れるべき字句を下の番号から選べ。

P 形半導体と N 形半導体を接合したものを PN 接合ダイオードといい、シリコンを用いた接合ダイオードはア方向電流が非常に少なく、整流用の素子として広く用いられている。
(2)

PN 接合ダイオードに加える逆方向電圧を大きくしていくと、ある電圧で電流が急激にいい、この特性を利用するダイオードを(3)

ウイする。これを降伏現象とダイオードという。

PN 接合ダイオードに加える逆方向電圧を増加させるほど空乏層の幅が広くなるので、接合部の静電容量はこの特性を利用するダイオードを

オ

エなる。

ダイオードという。

1 小さく

2 ツェナー

3 順

4 バラクタ

5 減少

6 大きく

7 トンネル

8 逆

9 ガン

10 増加

B - 3 次の記述は、FM(F3E)受信機のスケルチ回路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

受信電波の振幅の変動を除去し一定にする。

イ

受信機出力のうち周波数の高い成分を補正する。

ウ

受信電波の周波数変化を振幅の変化に変換し、信号を取り出す。

エ受信機への入力信号が一定レベル以下又は無信号のとき、雑音出力を消去する。

オ

周波数弁別器の出力の雑音が一定レベル以上のとき、低周波増幅器の動作を停止する。

B - 4 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整流回路(ブリッジ形)である。

(2) 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、平均値は波形率は約

エイ、実効値はウであり、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。

AIm /π1 倍電圧

2Im / 236 全波

73.148 1.57

4Im / √29 1.415Im

2 Im /π

10 1.11：交流電源

B - 5 次の記述は、スポラジック E 層の特徴について述べたものである。
(1) 日本では(2)

ウ

ア：負荷抵抗内に入れるべき字句を下の番号から選べ。の昼間に多く発生する。また、電子密度の時間的変化がイ。の電波が反射されて、遠距離まで強い電界強度で伝搬することがある。

(3) 地上からの高さは、ほぼ

エ層と同じで、この高さは季節の違いにより大きく1 変化しない

2 冬季

3 E

4 小さい

5 マイクロ波(SHF)帯

6 変化する

7 夏季

8 D

9 大きい

10 超短波(VHF)帯オ。

正答 7 9 10 3 1(HZ012－7)