ウカログ2026年1月無線工学A
一陸技 2026年1月 無線工学A A-6
図に示す通信回線において、受信機の入力に換算したC/Nが65〔dB〕のときの送信機の送信電力P〔dBm〕の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、送信及び受信アンテナの絶対利得を共に40〔dBi〕、送信及び受信給電線の損失を共に4〔dB〕、両アンテナ間の伝搬路の損失を140〔dB〕とする。また、ボルツマン定数kを-228.6〔dB(W/Hz/K)〕及び受信機の雑音指数を4〔dB〕、周囲温度Tを24.6〔dB(K)〕及び等価雑音帯域幅を10〔MHz〕とし、log10 2＝0.3とする。
この問題で問われるポイント
論点は「デジタル変調・伝送」です。 公式を正しく当てはめて計算できるかがポイントです。 計算・推定した結果に「最も近いもの」を選ぶ設問です。
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- 2026年7月期無線工学A A-1次の記述は、地上系デジタル放送波中継においてSFN(Single Frequency Network)を構成した場合の回り込みの影響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選べ。ただし、回り込み波を1波、回り込みの影響はサブキャリア毎に独立、回り込み波の主波に対する遅延時間はガードインターバル長より短く、eは自然対数の底とする。(1)送受で同一の周波数を用いるSFNでは、中継局の送信アンテナから放射された電波の一部が受信アンテナに回り込むフィードバックループが形成されると、中継器を発振させたり伝送特性を大きく劣化させたりする恐れがある。(2)図に示す放送波中継SFNの回り込みモデルにおいて、親局からの主波Si(t)の周波数fにおける複素表示をej2πft、合成波をSo(t)、回り込み特性をF、合成波に対する単一の回り込み波の振幅比をr、遅延時間差をtd、位相差をθとし、So(t)＝Si(t)+FSo(t)、F＝rej(θ-2πftd)が成り立つとすると、So(t)＝[A]ej2πftとなる。(3)したがって、合成波の周波数特性A(f)はA(f)＝Bとなり、Cの周期で振幅リプルが生じ、等価CNRの劣化やループ発振の可能性もある。そのため、低サイドローブの受信アンテナによる回り込み波の低減や回り込みキャンセラ等により、回り込みD/Uを改善する必要がある。
- 2026年7月期無線工学A B-1次の記述は、周波数変調(FM)通信に用いられるエンファシスの原理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(ア〜オ、それぞれ一つ)。ただし、プレエンファシス回路及びディエンファシス回路の時定数をτ〔s〕、入力信号の角周波数をω〔rad/s〕とする。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)エンファシスとは、送信機で周波数変調する前の変調信号のアを強調(プレエンファシス)し、受信機で復調した後にプレエンファシスの逆の特性でアを低減(ディエンファシス)することである。(2)例えば図に示すプレエンファシス回路において、τ＝CR1、入力電圧をe1とすると、出力電圧e2は、次式で表される。e2＝e1R2(1+jωτ)/イ(3)ω＝0のときのe2をe20とすると、電圧比e2/e20は、周波数特性Fp(ω)として次式で表せる。Fp(ω)＝e2/e20＝(1+jωτ)/ウ・・・①(4)ここで、{ωτR2/(R1+R2)}≪1ならば、①式の大きさは次式で表せる。|Fp(ω)|＝エ・・・②(5)②式は、プレエンファシス回路の周波数特性を表し、それと逆の周波数特性のディエンファシス回路と合わせた総合の周波数特性は平坦となり、FM通信において変調信号の周波数全域にわたって信号対雑音比(S/N)を一様に保つことができる。ディエンファシス回路は、一種の積分回路であり、その周波数特性Fd(ω)の大きさは次式で表せる。|Fd(ω)|＝オ
- 2026年7月期無線工学A A-2図に示す一般的な信号点配置のBPSK信号及び64QAM信号を、それぞれ同一の伝送路を通して受信したとき、それぞれの信号点間距離dとd'を等しくするために必要な64QAM信号の送信電力(平均電力)の値として、正しいものを選べ。ただし、BPSK信号の送信電力(平均電力)をP〔W〕とする。また、BPSK信号及び64QAM信号それぞれの各信号点は、等確率で発生するものとする。
- 2026年7月期無線工学A B-2次の記述は、図に示す位相同期ループ(PLL)検波器の原理的な構成例において、周波数変調(FM)波の復調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(ア〜オ、それぞれ一つ)。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。(1)位相比較器の出力は、アを通して、周波数変調波eFM及び電圧制御発振器(VCO)の出力eVCOとのイ差に比例したウなる。(2)eFMの周波数がPLLの周波数引込み範囲(キャプチャレンジ)内のとき、アの出力eFは、eFMとeVCOのイが一致するように、VCOを制御する。eFMが無変調で、eFMとeVCOのイが一致してPLLが同期(ロック)すると、eFの電圧は、エになる。(3)eFMの周波数が同期保持範囲(ロックレンジ)内において変化すると、eFの電圧は、eFMの周波数偏移にオして変化するので、低周波増幅器を通して復調出力を得ることができる。
- 2026年7月期無線工学A A-3図(a)及び(b)に示す二つの回路の出力の信号対雑音比(S/N)が等しいとき、それぞれの入力信号レベルをS1〔dB〕及びS2〔dB〕とすれば、S2-S1の値として、最も近いものを選べ。ただし、各増幅器の入出力端は整合しており、両回路の入力雑音は、熱雑音のみとする。また、「増幅器A」の雑音指数FAと利得GAをそれぞれ2〔dB〕及び10〔dB〕、「増幅器B」の雑音指数FBを7〔dB〕とし、log10 2＝0.3とする。なお、図(a)の回路と図(b)の回路の帯域幅は、同一とする。