令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 理論（電気技術者試験センター）問18(a)
理論
搬送波に関する問題
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(選択問題)
無線通信で行われるアナログ変調･復調に関する記述について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 無線通信で音声や画像などの情報を送る場合，送信側においては，情報を電気信号(信号波)に変換する。次に信号波より［(ア)］周波数の搬送波に信号波を含ませて得られる信号を送信する。受信側では，搬送波と信号波の二つの成分を含むこの信号から［(イ)］の成分だけを取り出すことによって，音声や画像などの情報を得る。搬送波に信号波を含ませる操作を変調という。［(ウ)］の搬送波を用いる基本的な変調方式として，振幅変調(AM)，周波数変調(FM)，位相変調(PM)がある。搬送波を変調して得られる信号からもとの信号波を取り出す操作を復調又は［(エ)］という。上記の記述中の空白箇所(ア)～(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
| (ア) | (イ) | (ウ) | (エ) | |
|---|---|---|---|---|
| (1) | 高い | 信号波 | 三角波 | 検波 |
| (2) | 高い | 信号波 | 正弦波 | 検波 |
| (3) | 高い | 搬送波 | 三角波 | 増幅 |
| (4) | 低い | 信号波 | 三角波 | 増幅 |
| (5) | 低い | 搬送波 | 正弦波 | 検波 |
- 1(ア) 高い (イ) 信号波 (ウ) 三角波 (エ) 検波
- 2(ア) 高い (イ) 信号波 (ウ) 正弦波 (エ) 検波
- 3(ア) 高い (イ) 搬送波 (ウ) 三角波 (エ) 増幅
- 4(ア) 低い (イ) 信号波 (ウ) 三角波 (エ) 増幅
- 5(ア) 低い (イ) 搬送波 (ウ) 正弦波 (エ) 検波
答えと解説
✓ これが正解2(ア) 高い (イ) 信号波 (ウ) 正弦波 (エ) 検波
解説
搬送波は信号波より高い周波数の正弦波で、取り出す操作は検波です。
無線通信では、音声などの信号波をそのまま電波にするのではなく、信号波よりも周波数の(ア)高い搬送波に信号波の情報を含ませて送ります。一般に、周波数の高い電波の方がアンテナを小さくでき、空間へ効率よく送り出せるためです。受信側では、この信号から(イ)信号波の成分だけを取り出して、もとの音声や画像を得ます。搬送波は情報を運ぶための波で、受信側で必要なのは信号波です。
基本的な変調方式の振幅変調（AM）、周波数変調（FM）、位相変調（PM）は、(ウ)正弦波の搬送波の振幅、周波数、位相のどれを信号波に合わせて変化させるかの違いです。正弦波は振幅・周波数・位相の三つで決まるので、この三つの方式に分けられます。変調された信号からもとの信号波を取り出す操作は、復調または(エ)検波といいます。増幅は信号を大きくする操作で、信号波を取り出す操作ではありません。
したがって、高い・信号波・正弦波・検波の組合せが正解です。搬送波は高い周波数の正弦波、受信側は検波で信号波を取り出す、と送る側と受ける側をそろえて覚えておきます。
ほかの選択肢の解説
- 1…三角波 (エ) 検波：(ア)(イ)(エ)は合っていますが、(ウ)の三角波が誤りです。AM・FM・PMは、正弦波の搬送波の振幅・周波数・位相をそれぞれ変化させる方式で、基本となる搬送波は正弦波です。
- 3(ア) 高い (イ) 搬送波 (ウ) 三角波 (エ) 増幅：受信側で取り出したいのは情報を持つ信号波で、搬送波ではありません。また搬送波の波形は三角波ではなく正弦波で、もとの信号を取り出す操作の名も増幅ではなく検波です。
- 4(ア) 低い (イ) 信号波 (ウ) 三角波 (エ) 増幅：搬送波の周波数を信号波より低いとする点が誤りです。さらに基本の搬送波を三角波とする点、復調の別名を増幅とする点も誤りで、(イ)の信号波だけが合っています。
- 5(ア) 低い (イ) 搬送波 (ウ) 正弦波 (エ) 検波：搬送波には信号波よりも高い周波数を使うので、(ア)の低いが誤りです。受信側で取り出すのも搬送波ではなく信号波で、(ウ)の正弦波と(エ)の検波だけが合っています。
出典：令和6年度上期第三種電気主任技術者試験 理論 問18(a)（電気技術者試験センター）。1問ずつ解ける形に加工しています（B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し）。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
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