令和8年　6月期午前　第一級陸上特殊無線技士　工学　過去問解説　問6～問10

1

A
サーキュレータやアイソレータなどの高周波非可逆素子には、磁性体であるフェライトが使用されます。

B
フェライトに直流の静磁界（外部磁界）を加えることで、高周波電磁波との間に「ファラデー効果」や「磁気共鳴現象」が生じ、一方向にしか電磁波が伝わらない性質が現れます。

C
① → ②、② → ③、③ → ① というように信号が一方向にのみ伝わり、逆方向にはほとんど伝わらない性質（非可逆性）を持ちます。そのため「各ポート間に可逆性がない（＝非可逆である）」となります。

3

方形導波管の $\text{TE}_{10}$ 波（基本モード）における遮断波長 $\lambda_c$ は、導波管の長辺の長さ（幅）を $a$ とすると、次のように表されます。

$\lambda_c = 2a$

また、光速（電磁波の伝搬速度）を $c = 3 \times 10^8\ [\text{m/s}]$ とすると、遮断周波数 $f_c$ は次の式で求められます。

$f_c = \frac{c}{\lambda_c} = \frac{c}{2a}$

この式に次の値を代入します。

$長辺の幅 a = 2\ [\text{cm}] = 0.02\ [\text{m}]$

$\lambda_c = 2 \times 0.02 = 0.04\ [\text{m}]$

$f_c = \frac{3 \times 10^8}{0.04} = 75 \times 10^8\ [\text{Hz}] = 7.5 \times 10^9\ [\text{Hz}] = 7.5\ [\text{GHz}]$

2

グレイ符号（グレイコード）は、隣り合う符号（ビット列）同士が、常に「1ビットだけ」異なっているという規則を持った符号化方式です。

1　誤り
000 → 010 ： 1ビット変化（OK）
010 → 011 ： 1ビット変化（OK）
011 → 001 ： 1ビット変化（OK）
001 → 100 ： 2ビット変化（0, 1の2箇所） ⇒ NG
100 → 111 ： 2ビット変化（0, 0の2か所） ⇒ NG
以下省略

2　正しい
000 → 100 ： 1ビット変化（1桁目のみ）
100 → 101 ： 1ビット変化（3桁目のみ）
101 → 111 ： 1ビット変化（2桁目のみ）
111 → 110 ： 1ビット変化（3桁目のみ）
110 → 010 ： 1ビット変化（1桁目のみ）
010 → 011 ： 1ビット変化（3桁目のみ）
011 → 001 ： 1ビット変化（2桁目のみ）
001 → 000 ： 1ビット変化（3桁目のみ）
すべての隣り合うペアにおいて変化するビットが常に1個だけとなっているため、これが正しいグレイ符号の割り当てです。

3　誤り
同様に確認してNGあり

4　誤り
同様に確認してNGあり

4

A
同期検波は、受信側で位相の揃った基準搬送波を正しく再生して復調するため、最も誤りに強い（理想的な）方式です。遅延検波は、基準搬送波を再生しない簡易的な構成にできるメリットがある反面、雑音の影響を受けやすくなります。
したがって、同じ $\text{C/N}$（搬送波電力対雑音電力比）であれば、遅延検波のほうが同期検波に比べて符号誤り率は「大きい」（性能としては劣る）となります。

B
遅延検波は、「1シンボル前（過去）」の信号を一定時間遅延させて保持し、それを基準信号（物差し）にして「今の信号」との位相のズレ（差分）を検出する方式です。

4

A
遅延検波では、「現在の受信信号」と「1シンボル分遅延させた過去の信号」を掛け合わせる（かけ算する）ことで、2つの信号の位相差を取り出します。
信号同士をかけ合わせる役割を持つブロックは 乗算器（ミキサ）です。

B
2つの信号（搬送波周波数 $\omega_c$）を乗算器で掛け合わせると、数学的には三角関数の積の公式 $\cos(\alpha)\cos(\beta) = \frac{1}{2}[\cos(\alpha-\beta) + \cos(\alpha+\beta)]$ より、以下の2つの成分が生まれます。
① 差の成分（低周波 / ベースバンド成分）：位相差の情報（データ）が含まれる成分 $\cos(\alpha-\beta)$
② 和の成分（高周波成分）：搬送波の2倍の周波数成分 $2\omega_c$
元のデータを復調するには高周波成分をカットし、データである低周波成分だけを取り出す必要があるため、低域フィルタ（LPF: Low Pass Filter） を使用します。