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第1級陸上無線技術士、第1種伝送交換主任技術者、第1種アナログ工事担任のTOITAが航空無線を目指す、皆様のお手伝いをします。



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (17)トランジスター

         第18期受験直前講座
          (17)トランジスター

今回は、前回の半導体の演習問題で復習が出来たと思い
ますので、一歩進めてトランジスターについての演習問題
をしてみましょう。

[演習問題21]
次の記述は、 トランジスターの ベース接地電流増幅回路
の電流増幅率:αと エミッター接地電流増幅回路の 電流
増幅率:βの関係について述べたものです。
(    )内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号か
ら選んで下さい。

(1)図-1に示す回路は、( A ) 接地電流増幅回路で、エミ
  ッター電流:IE [A]と コレクター電流:IC[A]の間には、
  IC = αIE の関係がある。 このときのベース電流:IB
  は、図-2 で表される。

     IB = IE - IC = ( B )   [A]

(2) β と  α の関係は、次の式で表される。

          β = IC/IB = ( C )

(3) よってα は、β より ( D )。

       A            B                C      D
1 エミッター    (1-α)IE        α(1-α)       小さい
2 ベース      (1-α)IE        α/(1-α)   小さい  
3 エミッター    (1-α)IE        α/(1-α)    大きい


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それは、独学では、無理だからです。
航空無線通信士の試験の内容は、皆様方の多くの方にとって、
今迄に勉強した事の無い分野だと思います。よって、余計に塾
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その様な理由から当塾は、2007年10月 に講座を開講しまし
た。
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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (16〉半導体の性質の解答

          第18期受験直前講座
        (16)半導体の性質の解答

今回は、 前回出題致しました 半導体の性質に関する
演習問題の解答と解説を行います。

それでは、もう一度、問題から見てみましょう。

[演習問題20]
次の記述は、半導体について述べたものです。この内
、 正しいものを”1”。誤っているものを”2”と答えて下さ
い。

1  シリコン(Si)や ゲルマニウム(Ge)などの 単体結晶
  は、真性半導体である。
2 真性半導体に 不純物として 5価のヒ素(As)を加え
  るとP形半導体になる。
3 P 形半導体の多数キャリアは、電子である。
4 N 形半導体を作るために 真性半導体に加える 不
  純物をアクセプターと言う。
5 一般に、温度が上がると抵抗率が小さくなる。

[解答及び解答方針]
(1)  物質には、電気を通す ”導体” と電気を通さない”
   絶縁物” 、そして、それらの中間の”半導体” があ
   ります。ゲルマニュウムやシリコンは、半導体です
   。
   これらの半導体から不純物を取り除いて精製した
   ものを ”真性半導体” と言います。

     よって、答えは、”1” 

(2)  シリコンは4価です。 5価のヒ素を少量、シリコン
  に混ぜますと ”シリコン”と ”ヒ素”が結びつきます
  が、1価余ります。余った電子は、自由電子となり
  ます。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (16)半導体の性質

         第18期受験直前講座
          (16)半導体の性質

今回から  ”半導体・電子管・電子回路” に関する演習問
題を出題いたします。
出題範囲の種別名として ”半導体・電子管・電子回路”
となっていますが、”電子管”については、航空無線通信
士の試験に出題されません。
大切なのは、 ”半導体”の原理と基礎的な計算、そして、
”電子回路”は、回路の動作原理と計算です。
まず、 半導体を理解するには、 半導体の原理と半導体
から作られる一番基本的な素子であるダイオードを理解
する事が大切ですので、当ブログで復習しておいて下さ
い。
半導体を理解する為の演習問題を出題したいのですが
過去問には、残念ながら、それに応える様な問題があり
ませんので、 今回出題します演習問題の解答と解説の
中でお話をして参りたいと思います。

それでは、演習問題を出題いたします。
必要に応じて、当ブログで復習をしておいて下さい。

[演習問題20]
次の記述は、半導体について述べたものです。 この内、
正しいものを”1”。誤っているものを”2”と答えて下さい。

1  シリコン(Si)やゲルマニウム(Ge)などの単体結晶は
  、真性半導体である。
2 真性半導体に不純物として 5価 の ヒ素(As)を加え
  るとP形半導体になる。
3 P 形半導体の多数キャリアは、電子である。
4 N 形半導体を作るために 真性半導体に加える不純
  物をアクセプターと言う。
5 一般に、温度が上がると抵抗率が小さくなる。

解答と解説は、次回行います。


 



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (15)パルス・レーダーのMTIの解答

         第18期受験直前講座
       (15)パルス・レーダーのMTI 

今回は、パルス・レーダーの付加機能のMTIに関する
演習問題の解答と解説を致します。

それでは、問題からご覧ください。

[演習問題19]
次の記述は、パルス・レーダーにおけるMTIについて
述べたものです。(  ) 内に入れるべき字句の正し
い組合せを下の番号から選んで下さい。 ただし、 同
じ記号の(    )内には、同じ字句が入るものとしま
す。

(1) 固定目標物及び移動目標物のうち、(   A  ) 目
    標物からの反射波を抑制し、 (   B   ) 目標物
    からの反射波のみを (   C   ) 効果を利用して
    検知し表示させる為の付加装置である。
(2) 受信した反射波を位相検波し、1周期だけ、遅
    延を与え、 次の周期の 検波出力を (  D  ) 極
    性にして加え合わせると (  B  ) 目標物からの
    反射波だけが残る。
 
  A       B        C       D
1   固定 移動 ドプラ  逆
2 固定 移動 ドプラ  同
3 移動 固定 トムソン 逆
4 移動 固定 トムソン 逆
5 移動 固定 トムソン 同 

注・・・この問題は、平成20年2月に出題された問題文
    の表現を一部変更してあります。 

[演習問題19の解答と解説]

(1)   1次レーダーは、アンテナを回転させながら一定
  間隔でパルス状に短い時間に電波を輻射し、輻
  射しない間に 戻って来る電波を受信し、 電波の
  強さに合わせて画面上に 輝点として表示するも
  のです。
  レーダーのアンテナは、一定の速さで水平方向
  に回転し表示もアンテナの回転に同期して画面
  の中央を中心に 360° の範囲の反射電波を表
  示します。
  と言う事は、1レーダーは、固定目標物の山やビ
  ル、 移動する航空機を同一画面上に表示してし
  まう事になります。
  ASRやARSRは、航空機を捉える事が目的です
  の固定目標物を一緒に表示してしまいますと航
  空機が見にくくなってしまいます。
  そこで、固定目標物を消去し、移動目標物のみ
  を表示する為の付加装置がMTIです。
  MTIとは、 Moving-Target Indicator の事
  です。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (15)パルス・レーダーのMTI

         第18期受験直前講座
       (15)パルス・レーダーのMTI 

今回は、パルス・レーダーの付加機能のMTIに関する
演習問題を出題しています。

この問題は、かつて、2月期に出題されていましたが、
昨今、8月期に出題される様になりましので、8月期の
試験の為に演習しておきましょう。
MTIを忘れてしまった方は、第18期第2章のパルス・
レーダーのその2とその3をご覧下さい。

それでは、問題です。

[演習問題19]
次の記述は、パルス・レーダーにおけるMTIについて
述べたものです。(  ) 内に入れるべき字句の正し
い組合せを下の番号から選んで下さい。 ただし、 同
じ記号の(    )内には、同じ字句が入るものとしま
す。

(1) 固定目標物及び移動目標物のうち、(   A  ) 目
    標物からの反射波を抑制し、 (   B   ) 目標物
    からの反射波のみを (   C   ) 効果を利用して
    検知し表示させる為の付加装置である。
(2) 受信した反射波を位相検波し、1周期だけ、遅
    延を与え、 次の周期の 検波出力を (  D  ) 極
    性にして加え合わせると (  B  ) 目標物からの
    反射波だけが残る。
 
  A       B       C       D
1   固定 移動 ドプラ  逆
2 固定 移動 ドプラ  同
3 移動 固定 トムソン 逆
4 移動 固定 トムソン 逆
5 移動 固定 トムソン 同 

注・・・この問題は、平成20年2月に出題された問題文
    の表現を一部変更してあります。 

解答と解説は、次回、行います。 


 




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (14)ASDEの解答

                  第18期受験直前講座
          (14)ASDE 

今回は、前回出題いたしました ASDE の演習問
題の解答と解説を行います。
それでは、演習問題をもう一度ご覧下さい。

[演習問題18]
航空用一次レーダーとして用いられる ASDE (
ASDER) についての記述として、正しいものを下
の番号から選んで下さい。
 
1 航空路を航行する 航空機を監視するために
  用いられるレーダーである。
2 空港周辺空域における航空機の進入及び出
  発管制を行うために用いられる レーダーであ
  る。
3 航空機の前方 (進行方向) の気象状況を探
  知し、安全な飛行をするために用いられるレー
  ダーである。
4 空港の滑走路や誘導路などの地上における
  移動体を把握し、安全な地上管制を行うため
  に用いられるレーダーである。
5 最終進入状態にある航空機の コースと 正し
  い降下路からの ずれ及び接地点までの距離
  を測定し、 その航空機を着陸誘導するために
  用いられるレーダーである。
6 航空機の 識別情報・ 高度情報・ハイジャック
   信号を得るために用いられるレーダーである
  。

[演習問題18の解答と解説]
実際の試験問題は、5択ですが、航空関係のレー
ダーを全て理解して頂くために6択としました。
それぞれの選択肢は、実在する航空関係のレー
ダーを説明したものです。
この手の問題は、 受験資格の範囲を超えるもの
が正解から除外されますが、 6番を除きますと全
て受験資格の範囲内と言う珍しい問題です。

それでは、 そのれぞれの選択肢が何かと言う事
からご説明致します。

1 航空路を監視すると言う事ですから A i r 
    Route と言う事になりますので、ARSR です。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (14)ASDE

                  第18期受験直前講座
          (14)ASDE 

今回出題しますASDEは、ASRやARSRと比べ
ると少し馴染みの少ないレーダーと思いますが、
試験には、 わりと短い周期で出題されています
のでしっかりと覚えておきましょう。 
当講座では、第2章でお話をしていますので、忘
れ方は、復習してから 演習問題に挑戦してみて
下さい。

[演習問題18]
航空用一次レーダーとして用いられる ASDE (
ASDER) についての記述として、正しいものを下
の番号から選んで下さい。
 
1 航空路を航行する 航空機を監視するために
  用いられるレーダーである。
2 空港周辺空域における航空機の進入及び出
  発管制を行うために用いられる レーダーであ
  る。
3 航空機の前方 (進行方向) の気象状況を探
  知し、安全な飛行をするために用いられるレー
  ダーである。
4 空港の滑走路や誘導路などの地上における
  移動体を把握し、安全な地上管制を行うため
  に用いられるレーダーである。
5 最終進入状態にある航空機の コースと 正し
  い降下路からの ずれ及び接地点までの距離
  を測定し、 その航空機を着陸誘導するために
  用いられるレーダーである。
6 航空機の 識別情報・ 高度情報・ハイジャック
   信号を得るために用いられるレーダーである
  。

解答と解説は、次回、行います。
 




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (13)ILSの地上施設の解答

           第18期受験直前講座
            (13)ILSの地上施設 


今回は、ILSに関する演習問題の解答と解説いたします

それでは、問題から見てみましょう。

[演習問題17]
次の記述は、図に示すILS の地上施設について述べた
ものです。 (   )に 入れるべき字句を下の番号から選
んで下さい。

(1) ( A ) は、 航空機に対して、滑走路の中心線の延
  長上からの ( B ) のずれの情報を与え、 アンテナ
  の位置は、( C ) に設置される。
(2) ( D ) は、航空機に対して、設定された 進入角から
  の( E ) ずれの情報を与え、アンテナの位置は、(
      F ) に設置される。
(3)( G ) は、その上空を通過する航空機に対して、
   着陸地点からの ( H ) の情報を与え、アンテナの
   位置は、( I ) の位置に設置される。

 1  距離      2 方位     3 時間     4 左右
 5  上下       6 ARSR      7 ASR     
 8  ローカライザー                  9  TACAN    
10  DME        11   T-DME     12    グライド・パス 
13  マーカー・ビーコン               14     b         15     c
16 a1~a3

 [演習問題17の解答と解説]
(1) ( A )は、”ローカラザー”ですので答えは、”8”
  ( B )は、ローカライザーが 滑走路の中心線に対
  して着陸する航空機の ”左右”  のずれの情報を
    航空機に与えますので答えは、”4”
  ( C )は、 ローカライザーのアンテナ位置です。  
  直陸する航空機から見て  滑走路の後ろ端に設
  置されますので 答えは、”15” 


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (13)iLSの地上施設

       第18期受験直前講座
        (13)ILSの地上施設 


今回は、ILSに関する演習問題を出題いたします。
ILSに関する最近の試験問題は、 文章だけによる問題
となっていますので、 今回出題いたします 演習問題の
様に図が有りませんので、 ヒントとなるものが有りませ
ん。
演習問題を通じて必要な事を覚えておいて下さい。

[演習問題17]
次の記述は、図に示すILS の地上施設について述べた
ものです。 (   )に 入れるべき字句を下の番号から選
んで下さい。

(1) ( A ) は、 航空機に対して、滑走路の中心線の延
  長上からの ( B ) のずれの情報を与え、 アンテナ
  の位置は、( C ) に設置される。
(2) ( D ) は、航空機に対して、設定された 進入角から
  の( E ) ずれの情報を与え、アンテナの位置は、(
      F ) に設置される。
(3)( G ) は、その上空を通過する航空機に対して、
   着陸地点からの ( H ) の情報を与え、アンテナの
   位置は、( I ) の位置に設置される。

 1  距離      2 方位      3 時間     4 左右
 5  上下       6 ARSR       7 ASR     
 8  ローカライザー                     9  TACAN    
10  DME           11   T-DME       12    グライド・パス 
13  マーカー・ビーコン                  14     b            15     c
16 a1~a3

解答と説明は、次回行います。 
 



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それは、独学では、無理だからです。
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当講座では、平成28年7月7日現在延べ406,000人の方
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テーマ:航空無線通信士受験クラブ - ジャンル:学校・教育

TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (12〉VORとDMEの解答

                        第18期受験直前講座
         (12)VORとDMEの解答

今回は、VORと DMEについての演習問題の解答と解説
いたします。

それでは、例によって問題から見てみましょう。


[演習問題15]
次の記述は、航空用 DME について述べたものです。 ( 
     ) 内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号か
ら選んで下さい。

(1) 航空用 DME は、 航行中の航空機が 既知の地点ま
  での距離を測定するための装置である。
(2) 航空機の機上DME(インタロゲータ)は、地上DME (
      トランスポンダー) に質問信号を送信し、  質問信号
  に対する地上DME からの応答信号を受信して質問
  信号から応答信号の受信までの (  A   ) を 計測し
      、航空機と地上DMEとの距離を求める。
(3)VOR(超短波全方向無線標識)と併設された DME の 
     距離情報とVOR からの(   B   )の情報と組み合せる
   ことによって、航空機は、自己の位置を把握すること
   ができる。

     A               B
1          速度      経度
2   速度    磁北からの方位角
3   時間    緯度
4   時間    経度
5   時間    磁北からの方位角
6   速度    緯度


[演習問題15の解答と解説]
  航空機から発せられた質問電波を地上設備が受け
 て、質問電波を復調し、質問信号を50 [μs] 後に変
 調して応答信号として送り返してきます。 電波の 速
 度は、 分かっていますので、 質問電波の発射から
 応答電波を受信するま
での 時間を測れば DME 迄
 の距離が分かります。


 航空機で VOR の電波を受けますと、VORからの方
 位を知る事が出来ます。方位の測定方法は、[演習
 問題16の解答と解説] の中でお話します。 


 よって、答えは、”5”

                図-1





[演習問題16]
次の記述は、超短波全方向式無線標識 (VOR) について
述べたものです。  このうち誤っているものを 下の番号か
ら選んで下さい。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (12)VORとDME

                    第18期受験直前講座
          (12)VORとDME

今回は、VORと DMEについての演習問題を出題いたし
ます。


[演習問題15]
次の記述は、航空用 DME について述べたものです。 ( 
       ) 内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号
から選んで下さい。

(1) 航空用 DME は、  航行中の航空機が 既知の地点
  までの距離を測定するための装置である。
(2) 航空機の機上DME(インタロゲータ)は、地上DME (
      トランスポンダー) に質問信号を送信し、 質問信号
  に対する 地上DME からの 応答信号を受信して質
  問信号から 応答信号の受信までの (  A   ) を計
      測し、航空機と地上DMEとの距離を求める。
(3)VOR(超短波全方向無線標識)と併設された DME の 
     距離情報とVOR からの(   B   )の情報と組み合せる
   ことによって、 航空機は、 自己の位置を把握するこ
   とができる。

    A               B
1        速度      経度
2   速度    磁北からの方位角
3   時間    緯度
4   時間    経度
5   時間    磁北からの方位角
6   速度    緯度


[演習問題16]




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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (11)空中線と給電線の整合の解答

         第18期受験直前講座
        (11)アンテナと給電線の
            整合の解答 

今回は、 アンテナと 給電線の整合についての演習問題の
解答と解説を行います。
前回、この問題は、珍しく、 出題の度に問題が違うと申しま
したが、給電線と空中線の整合について理解していれば、
どの問題でも答えられる様に出来ています。
解説を理解して、 整合について正解出来る様にしておいて
下さい。
それでは、問題から見てみましょう。

[演習問題14]
 次の記述は、アンテナと給電線の接続について述べたもの
です。(   )内に入れるべき字句を下の番号から選んで
下さい。

(1) アンテナの( ア )と給電線の特性インピーダンスを
    整合させて接続する必要がある。
(2) 整合がとれていないと、給電線に定在波が( イ )。
(3) 一般に、半波長ダイポールアンテナは、( ウ )形で
   あり、同軸給電線は、( エ )形であるので、  両者を
   接続するための変換器として( オ )が用いられる。 

1 生じる  2 平衡     3 生じない  4 バラン
5 サーキュレーター        6 方向性結合器
7 不平衡   8 放射抵抗 9 入力インピーダンス
10 進行   11 反射


[演習問題14の解答と解説]
ア  答えは、”9(入力インピーダンス)
   下の図をご覧ください。

                 

   電池を送信機。rを給電線の特性インピーダンス。そし
       てR を空中線の入力インピーダンスとします。
   負荷:Rで消費される電力が最大になるのは、Rが何 [
   Ω]の時か考え見て下さい。Rで消費される電力:P は、
   以下の式で求める事が出来ます。

      P = {4 [V]/( 2 [Ω] + R [Ω] ) }^2 x R

       この式は、 最初に電流を求めて、 電流を2乗してR を
   掛けていますので、電力になります。
   R に色々の値を入れて グラフを描いてみますと 一目
   瞭然で結果が出ますが、時間がない方は、R に0.5 [
   Ω] 、1 [Ω] 、2 [Ω] を代入しで計算してみて下さい。
   Rが2 [Ω]の時が、最大の電力になると思います。
   抵抗だけで考えましたが、 図で言いますと電源側(送
   信機と給電線)と 負荷( アンテナの入力) インピーダ
   ン
スを同じ
にした時電力を一番多く負荷( アンテナ
   ) へ伝えられる事が出来ま
   これは、 給電線とアンテナを繋ぐ場合だけでなく、 電
   子機器どうしを繋ぐ場合も同じです。
   身近なところでは、 皆様が使用しているフマフォの出
   力インピーダンスとイヤフォンのインピーダンスは、同
   じにしています。

イ   答えは、”1(生じる)” 。
   下の図は、 給電線の先に給電線のインピーダンスと
   同じ値の抵抗:R を繋いだ場合の様子を示しています
   。

                図-1

   図-1の様に送信機からの高周波は、進行波となって
   、抵抗:Rに吸収(消費)されてゆきます。


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TOITAの「航空無線通信士受験塾」第18期受験直前講座 (11)空中線と給電線の整合

         第18期受験直前講座
       (11)アンテナと給電線の整合 

今回は、アンテナと給電線の整合についての演習問題を出
題致します。
この問題は、 出題される度に、問題が違いますが、内容は
、ほぼ、 同じですので代表的な問題を選んでみました。

[演習問題14]
 次の記述は、アンテナと給電線の接続について述べたもの
です。(   )内に入れるべき字句を下の番号から選んで
下さい。

(1) アンテナの( ア )と給電線の特性インピーダンスを
    整合させて接続する必要がある。
(2) 整合がとれていないと、給電線に定在波が( イ )。
(3) 一般に、半波長ダイポールアンテナは、( ウ )形で
   あり、同軸給電線は、( エ )形であるので、  両者を
   接続するための変換器として( オ )が用いられる。 

1 生じる  2 平衡  3 生じない  4 バラン
5 サーキュレーター     6 方向性結合器
7 不平衡  8 放射抵抗 9 入力インピーダンス
10 進行  11 反射

解答と解説は、次回行います。

 



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (10)給電線の解答

                     第18期受験直前講座
           (10)給電線の解答 

今回は、前回出題致しました給電線(導波管を含む)の解答
と解説を行います。

それでは、問題から見てみましょう。


[演習問題12]
次の記述は、図に示す小電力用の同軸ケーブルについて述
べたものです。(   )の内に入れるべき字句の番号を選ん
で下さい。

(1) 同軸ケーブルは、( A ) 給電線として用いられる。
(2) 同軸ケーブルの特性インピーダンスは、(  B  )
    [Ω] の物が多く使われる。 
(3)   マイクロ波の様に周波数が高くなると(  C  )効
    果により内部導体の抵抗損が増える。
(4)   平行二線式給電線に比べて 外部からの 電波の影響
    を受ける事が (  D  ) 。 
(5)   誘電体としては、一般的に (  E  )が用いられる
   。

 


 1 空気    2 平衡    3  多い    4  75
 5 少ない    6  ベルチェ    7   不平衡        8  ポリエチレン
   9 300     10 表皮

[解答と解説]
(A)  ここでは、選択枝より ”平衡” か ”不平衡” かを問うて
  いますので答えは、”7”の不平衡となります。
  この問題の過去問の類似問題では、外部導体の扱い
  についての問題があります。  外部導体は、グランド(
  大地:アース)に繋がれますので、 外部導体が電圧の
  基準になります。
  つまり、外部導体は、常に 0 [V] です。
  内部導体は、 送信機の 出力側に接続されることから
  外部導体と内部導体は、電圧的に ”不平衡”になりま
  す。



(B) 同軸ケーブルの特性インピーダンスは、75 [Ω] と50 [
   Ω] とがありますが、問題の選択枝から選びますと 
  えは、"4"75 
なります。 

(C) 図-5 をご覧下さい。

               図-5
  
   狐色で示す導体が画面の手前から向こう側へ続い
   ているものとします。赤の太い丸は、電子で画面の
   向こう側から手前へ移動しているとします。 電流は
   、電子の移動方向と逆ですので、 画面の手前から
   向こう側へ流れていることになります。
   丸にXは、 電流の向きが 手前から向こう側へ流れ
   ている事を表します。
   赤い太い丸の周りの細い赤の線は、磁界の向きを
   表しています。
   丸にX印をそれぞれ1本1本の導線と考えてみます
   。


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TOITAの「航空無線通信士受験塾」第18期受験直前講座 (10)給電線

         第18期受験直前講座
           (10)給電線



今回は、空中線と送信機または、受信機とを繋ぐ給電線(
導波管を含む)についての演習問題を出題致します。

[演習問題12]
次の記述は、図に示す小電力用の同軸ケーブルについて
述べたものです。(  )の内に入れるべき字句の番号を
選んで下さい。

(1) 同軸ケーブルは、( A ) 給電線として用いられる
    。
(2) 同軸ケーブルの特性インピーダンスは、(  B    )  
   [Ω] の物が多く使われる。 
(3)  マイクロ波の様に周波数が高くなると (  C  )
   効果により内部導体の抵抗損が増える。
(4)  平行二線式給電線に比べて外部からの電波の影響
   を受ける事が (  D  ) 。 
(5) 誘電体としては、 一般的に (  E  ) が用いら
   れる。

 


 1 空気  2 平衡   3  多い    4  75
 5 少ない 6  ベルチェ  7   不平衡         8  ポリエチレン
   9 300  10 表皮

[演習問題13]

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (9)VHF帯の電波伝搬の解答

         第18期受験直前講座
       (9)VHF帯の電波伝搬の解答 

今回は、 前回出題致しました VHF帯の電波伝搬につい
の演習問題の解答と解説を行います。
航空無線通信士の試験で出題される電波伝搬について
の問題の種類は、多くありませんのでこれを機会に理解
しておきましょう。 


それでは、再度、問題をご覧下さい。


[演習問題11]
次の記述は、超短波(VHF) 帯以上の電波伝搬について
述べたもです。 (    ) 内に入れるべき字句を下の番号か
ら選んで下さい。

(1)地表波伝搬では、中波(MF) 帯に比べて、減衰が著
   しく ( ア ) 。
(2)電離層 (スポラディツクE層を除く) ( イ ) 。
(3)送受信点の中間に高い山があり、相互の場所を見
   渡す事が出来ないが、 山頂が、 受信点及び 送信
   点から見渡せるとき、電波は、伝搬 ( ウ ) 。


(4)一般に、 直接波と ( エ ) との合成波が受信される
   。
(5)大気中に 温度の逆転層が生じて ラジオダクトが形
   成されると、( オ ) 事がある。

1  電離層反射波    2   より遠方迄伝搬する
3  小さい       4   で反射する
5  大きい       6    しない
7  大地反射波     8   を突き抜ける
9  する事がある    10   通信が出来なくなる
 
 


この問題は、過去問を元に作り直した問題です。
オリジナルの過去問は、VHF帯の電波伝播の知識がな
くても、文書の流れから 答えが分かってしまう問題です

そこで、 VHF帯の電波伝播を理解して 答えて頂く為に
、文書の流れからだけでは、 解答出来ない様に致しま
した。
なお、解答と解説の文章の中の赤字の言葉青字の
は、覚えておいて下さい。

[演習問題10の解答と解説]
(1) 中波(MF)帯 とは、波長が 1.000 [m] ~ 100 [m] で
  主に、ラジオ放送に使用されています。
  一方、 VHF帯 は、波長が、10 [m] ~ 1 [m] で FM 
  放送や、航空無線を始めとした、移動体通信に 使
  用されています。
  中波帯の電波伝播は、図-1 の様に地表波と呼ば
  れ、地球の丸みに沿って伝搬しますので、比較的
  に遠方 迄、 届きます。 (電離層反射による伝搬も
  あります。 )

  
  これに対して、VHF帯では、直線的に伝搬します
  ので、 下の図の幾何学的直線の様な(実際は、
  多少、曲がりますので、赤の矢印の様な)伝搬を
  しますので、 遠方へ届かないと言う事になります
  。
  計算をした事が有りませんので ハッキリした事は
  、言えませんが、 今、皆様がいる所が平らである
  と思えても、 数十[km] 先と今居る所を 直線で結
  びますと、下の図の幾何学的直線の様に手前で
  地球に接した後、離れてしまいますので、その先
  を見渡す事が出来ません。


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TOITAの「航空無線通信士受験塾」第18期受験直前講座 (9)VHF帯の電波伝搬

         第18期受験直前講座
          (9)VHF帯の電波伝搬 


今回は、VHF 帯の電波伝搬についての演習問題を出題
致します。
電波伝搬とは、電波の伝わり方の事です。
航空無線通信士で出題される 電波伝搬の問題のパター
ンは、以下の4つです。

1.HF(短波帯)の電波伝搬 
2.VHF(超短波)帯の電波伝搬
3.VHF帯及びUHF(極超短波)帯の電波伝搬
4.SHF(センチメートル波)帯の電波伝搬 

どの周波数帯も航空無線に深く関係していますので、出
題 されます。
”1”は、洋上における無線電話に使われますが、ここ13
年以上出題されていませんので受験対策としては、考え
なくても良いでしょう。
”2”と”3”は、洋上以外での無線電話や 航法支援施設で
使用されています。問題の内容は、ほぼ、同じです。
”4”は、航空無線において 衛星を使っての通信に使われ
ますので、今後出題の機会が多くなる問題です。
以上4つのパターの内 次回の8月期に出題が予想されま
すのは、”3”のパターンです。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (8)ダイポール・アンテナ他の解答

           第18期受験直前講座
       (8)ダイポール・アンテナ他の解答

今回は、 前回出題致しました、 「電波の性質」と「半波長
ダイポール・アンテナ」に関する 演習問題の 解答と解説
を行います。
それでは、もう一度演習問題をご覧下さい。

[演習問題9]
次の記述は、 電波の基本的性質について 述べたもので
す。 このうち正しいものを”1”、 誤っているものを”2”とし
て答えて下さい。 ただし、 電波の伝搬速度を c [m/s] 、
周波数を f [Hz] 及び波長を λ [m] とします。
ア c = f/λ [m/s] で表わされる。 その値は、 約 3x
 10^8 [m/s] である。
イ 電波の 電界の振動する方向を偏波といい、 偏波面
  が常に大地に対して水平なものを垂直偏波という。
ウ 電波は、 放射源から広がって伝わり、徐々に減する
  する。
エ 電波は、横波である。
オ 電波は、 互いに直交する電界と磁界から成り立って
  いる。

注・・・”ウ”は、 国家試験問題出題者の私見で科学的なも
    のでは、ありませんが出題者の意図にそって答えて
    下さい。

[解答と解説]
ア c の単位は、速度ですので、[m/s] です。f は、周波数
   ですので [Hz] となります。周波数の単位は、元々は、
   [c/s]  (サイクル・パー・セカンドと読みます。)で 1 秒
   間に何サイクルの振動かと言う事を表す単位です。
   そして、λ は、波長で単位は、[m] です。
   それでは、 問題の式を 単位に置き換えて書いてみま
   す。

     [m/s] ≠ [c/s]/[m]
                   = [c/(ms)]                        (1)

   (1)式の右辺の"c(サイクル)"は、 単位では、ありませ
   ん。単位には、基準が有ります。1 [m] の長さとは、こ
   の長さの物ですとか、1 秒は、セシウム133 を安定状
   態から 不安定状態にする為に 当てられるマイクロ波
   の周波数を基準にしていますが、 ”1個”  とか ”1回”  
   等は、基準が有りませんので単位では、有りません。
   例えば、リンゴが1個とブドウが1個では、大きさも重さ
   も違い、そもそもリンゴとブドウとは、別物です。
   よって、(1)式は、[1/(ms)] となりますので 右辺と左辺
   が等しくありませんので答えは、 ”2” 。
   正しくは、

        c [m/s] = λ [m] x f [c/s]
          = λ [m] x f [1/s]             
          = λ x f [m/s]           (2)

   となります。 そして、光の速度の値は、  間違いありま
   せん。

イ 次の図をご覧下さい。

   左側の縦の棒が導線で高周波電流が上に向かって流
   れたり、下へ向かって流れたりしています。すると導線
   の周りに赤の線で示す磁界が出来ます。電流の向きと
   磁界の向きの関係は、ご存じの通りです。
   磁界の大きさと向きは、導線に流れる電流が交流です
   のでその向きと量によりより変わります。
   磁界が変化しますと、磁界と直角方向に電界の変化が
   生まれます。
   更に、電界の変化は、磁界の変化を生みます。
   図-6 は、 ”電波とは、何か”を説明する為に良く使われ
   た図です。しかし、電界の変化と磁界の変化は、同時に
   起きますので今は、下の図を使って  電波を説明します
   が偏波を説明するには、分かり易い図です。図-6では、
   電界の面(偏波面)が地面と垂直ですので、垂直偏波
   言います。
   導線を地面と平行に設置しますと磁界の面(偏波面)は、
   地面に対し、垂直になりますので、電界の面は、地面に
   対して水平になります。よって、水平偏波になります。
   答えは、”2” 



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (8)ダイポール・アンテナ他
<

          第18期受験直前講座
          (8)電波の性質と半波
           ダイポール・アンテナ

今回から「空中線と電波伝搬」の範囲からの演習問題を
出題いたします。
今回は、「電波の性質」と「半波長ダイポール・アンテナ」
についての演習問題を出題致します。
「電波の性質」については、時々出題されますが、「半波
長ダイポール・アンテナ」については、平成16年8月期以
来出題されていません。その前は、平成13年の2月期で
す。
この様に永い間出題されていない問題は、何時、出題さ
れてもおかしくない要注意問題です。
例は、 悪いですが、 地震の様なものだと思って警戒して
いる必要があります。
要注意問題と言う事もありますが、 アンテナの 基本です
ので、アンテナを理解する上では、大変重要です。

それでは、「電波の性質」 に関する演習問題から出題致
します。

[演習問題9]
次の記述は、 電波の基本的性質について 述べたもので
す。 このうち正しいものを”1”、 誤っているものを”2”とし
て答えて下さい。 ただし、 電波の伝搬速度を c [m/s] 、
周波数を f [Hz] 及び波長を λ [m] とします。

ア  c = f/λ [m/s] で表わされる。その値は、 約 3x10^8
  [m/s] である。
イ  電波の電界の振動する方向を偏波といい、偏波面が
  常に大地に対して水平なものを垂直偏波という。
ウ  電波は、 放射源から広がって伝わり、 徐々に減する
  する。
エ 電波は、横波である。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (7)並列共振回路の解答

          第18期受験直前講座
        (7)並列共振回路の解答

今回は、前回出題致しました、並列共振回路の解答を行い
ます。 



それでは、前回の演習問題から見ていきましょう。 


 [演習問題 8]
次の記述は、 図に示すRLC並列共振回路について述べた
ものです。(    )の中に入れるべき字句の正しい組合せを
答えて下さい。
共振回路は、 共振状態にあり、コイルや、導線の抵抗分は
、無視できるものとします。
交流電源の電圧:v は、 3[V]とし抵抗:R は、3[Ω]とします。


(1)  交流電源から見た合成インピーダンスの大きさは、 
  (  A  )[Ω]である。
(2) 電源電圧:v により流れる電流:iの大きさは、(  B  )  
  [A]である。
(3) vと i の位相差は、(  C  )[rad] である。


 


          A     B          C
   1     3       2         π/2
 2  3   1   π/2
 3  0   2   π/2
 4  0   2    0
 5  3   1    0


[解答]
(A) コイルのリアクタンス:XL = ωL。 そして、コンデンサー
  のリアクタンス:XC =1/(ωC ) です。
  そして、抵抗:R が並列に繋がれています。
  電源から流れ出る電流: i は、抵抗に流れる電流:R
  コイルに流れる電流: i L 、 そして、 コンデンサーに流
  れる電流: C に分かれます。 この状態を式で書いて
  みます。 (以下、斜体文字は、ベクトルを表します。)
     
    i i R + i L + i C                     (1)

    この回路は、並列回路ですので、抵抗コイルコンデン
    サーに等しく電源電圧: が 加わっていますので、 (1)
  式は、


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (7)並列共振回路

          第18期受験直前講座
             (7)並列共振回路

今回は、前回出題いたしました直列共振回路の演習問
題の解答と解説を行います。
そして、最後に、並列共振回路の演習問題を出題致しま
す。
今回の演習問題は、過去問を少しアレンジしたものです

直列共振回路を理解されていない方が 間違えそうな選
択肢を入れています。
間違った選択肢を選ばれた方は、 再度、 第9章電気回
路を読み直しておいて下さい。
それでは、 前回の演習問題の解答の前に、 もう一度、
演習問題を見て頂きます。


 [演習問題7]
図に示します抵抗R[Ω] 、コンデンサーC [F]、及び コイ
ルL [H] からなる 直列回路について 以下の問いに答え
て下さい。なお、回路は、共振しているものとします

(1)L の 両端電圧VLの値として、一番近いものを下の番
 号から選らんで下さい。
 ただし、電源電圧は、1[V]、抵抗Rの値は、5 [KΩ] 、
 C 及び L のリアクタンスは、 ともに 7 [KΩ] とし、L の
 抵抗は、無視できるものとします。



   1. 0.0   [V]        2.   0.5 [V]
   3. 0.14   [V]           4.  5.0   [V]
       5. 1.4   [V]         6.  0.7   [V]

(2) (1)の状態で、 回路に流れる電流を下の番号から選ん
  でください。

       1.  0.7 [mA]      2.    2.0   [mA]
       3.  7.0 [mA]      4.    0.2   [mA]
       5.  1.4   [mA]      6.  0.14 [mA]

[(1)の解答]
  前回出題する際に ヒントとして共振とは、以下の式が成
 り立つ事だと言いました。

         XLXC              (1)

(1)式は当たり前の事ですが、あえて書き換えてみます。

      XL - XC = 0      
            XL + (-XC) =                   (2)



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (6)直列共振回路

           第18期受験直前講座
           (6)直列共振回路



今回は、この回路が無ければ無線が成り立たないと言
う大変重要な回路についての 演習問題を出題します。

(大変重要な回路) = (試験によく出題される)

と言う事です。
平成28年8月期では、並列共振回路の出題が予想され
ますので、 今期の講座でも お話をいたしましたが、 予
備として、直列共振回路のお話を致します。
直列共振回路と並列共振回路の違いを後で整理してお
いてください。


[演習の前の予備知識]
 すでに 第18期第9章の電気回路で共振とは、何かと
 言うお話をしていますが、改めて、共振について考え
 てみます。

 (共振とは?)
  最近大きな地震が頻発しています。地震により超
  高層ビルが大きく揺れたり、 2011年3月11日の大
  地震でスカイツリーのトップの方で 数 [m] の揺れ
  幅が有ったと言う報道がありました。
  
  共振とは、 振動を起こしている物と 同じ振動数の
  物が有った時、 一方が、振動すると、他方も振動
  すると言う事です。

  同じ振動数でないものも 影響を受けて振動します
  が、 振動数が 同じ物は、 他の振動数を持つ物に
  比較して極めて大きな振動が誘発されます。

  先ほどの超高層ビルや スカイツリーが大きく揺れ
  るのは、 地震の振動数とビルやスカイツリーの高
  さが地震の波長と近いからです。 (波長=波の伝
  わる速度÷周波数)

 (振動とは?) 
  振動とは、図-2の様に天井からぶら下げた赤い玉
  (振り子)を図の 右の位置へ持ち上げて、手を離し
  た時、玉は、 天井から真下の位置を過ぎてピンク
  の位置迄行き、また、赤の位置迄戻ってくると言う
  動作を繰り返す事です。


振動



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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (5)リアクタンスその3

          第18期受験直前講座
          (5)リアクタンスその3


今回は、前回出題いたしましたRC直列回路におけるリア
クタンスに関する演習問題の解答と その考え方をお話し、
その後、R と L または、C の直列回路におけるリアクタス
のまとめを行います。

それでは、 前回出題いたしました演習問題の解答とその
考え方をお話いたします。

[演習問題6]
   電源の角周波数を1000 [rad/s] とした時、コンデン
   サーの容量が1.25 [μF]の場合の容量性リアクタン
   スを求めて下さい。
   次に、 回路のインピーダンス:Z と 回路に流れる電
   流:Iを求めて下さい。

    1.25[μF] = 1.25 x 10^-6 [F] です。


[解答]
  まず、容量性リアクタンス:XC を求めます。

   XC = 1/(ωC)
     = 1/(1000 x 1.25 x 10^-6 )
     = 1/(1 x10^3 x 1.25 x 10^-6 )
     = 1/(1.25 x 10^-3)
     = 0.8 x 10^3
     = 800 [Ω]

  となります。
  次にインピーダンス:Z を求めます。

   Z = sqrt( R^2 + Xc ^2)
     = sqrt( 600^2 + 800^2)
     = 1 x 10^3
     = 1 [kΩ]

  そして、最後に回路全体を流れる電流:I を求めます。


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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (5)リアクタンスその2

       第18期受験直前講座
       (5)リアクタンスその2

今回は、 コンデンサーによるリアクタンスを考えてみます

その前に前回出題しましたコイルのリアクタンスに関する
演習問題の解答とその導き方をお話いたします。

[演習問題5]

[1] 3[mH]のインダクタンスに1000[rad/s]の交流を加
 えた時の、誘導性リアクタンス:XLを単位を含めて答え
 て下さい。
[2] 図-2の回路の合成インピーダンス: Zを求めて下さい。
[3] 抵抗:R の値を求めて下さい。


注・・・図では、XLをXLと表記しています。

[解答]
[1] 誘導性リアクタンス:XLを求めてみます。 

     XL = ωL              (1)

    ですからそのまま与えられているωとLを(1)式 
      に代入します。 

     XL = 1000 [rad/s] x 3 x 10^-3 [H]
        = 3 [Ω]

    となります。

[2] 図-2の合成インピーダンス:Z を求めて見ます。

    Z = sqrt( R^2 + XL^2)     (2)

   となりますが、この段階で抵抗値:R が不明です
   。
   しかし、この問題では、電源電圧:V と回路に流
   れる電流:Iが与えれらていますので、Zを求める
   事が出来ます。

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TOITAの「航空無線通信士受験クラブ」第18期受験直前講座 (5)リアクタンスその1

          第18期受験直前講座
          (5)リアクタンスその1

前回は、 抵抗の回路における 枝路の電流と電圧の求
め方のお話をいたしました。
今回から3回に分けて電気回路で重要なリアクタンスに
ついての要点のお話しと 演習問題の出題いたします。
解き方については、次回ご説明します。


<コイルのリアクタンス:XL
回路において電流の妨げとなるのは、インピーダンス:
Zです。
皆様は、電流を妨げると聞いて抵抗:Rを思い浮かべる
方が多いと思いますが、それだけでは、電気回路の問
題をを解く事は、出来ません。

抵抗は、直流回路においても交流回路においても 同じ
く電流を妨げます。
今回出題します RL 回路においてコイルは、 導線で出
来ていますので、直流回路におては、 ただの導線です

しかし、交流回路においては、 周波数によりその値が
わるリアクタンスになります。
リアクタンスは、コイル または、 コンデンサーによる交
流に対する抵抗成分になります。
コイルによるリアクタンスは、XL と表記します。
また、その値は、抵抗:R が実数であるのにたいして
アクタンス虚数 になります。 その実数部分と虚数
分のベクトルを合成したものインピーダンス
す。
交流回路において抵抗だけの回路があったとしますと
、その場合は、虚数部分がありませんので Z = R とな
ります。


注・・・この図の番号が順不同になっています。



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