令和7年度 下期 学科試験 問19 解説 振幅変調の周波数成分
図は、無線電話の振幅変調の周波数成分の分布を 示したものである。これに対応する電波の型式はど れか。次のうちから選べ。ただし、破線部分は、電波 が出ていないものとする。
- 1. J3E
- 2. A3E ✓ 正答
- 3. R3E
- 4. H3E
解説
提示された図は、搬送波(中央の線)が存在せず、片側の側波帯のみが描かれています。この図の条件に合致するのはJ3Eです。ただし、設問の「正解:2. A3E」という記載は、図の内容と照らし合わせると明らかに誤りです。試験対策としては、図の形と電波型式の定義を正しく結びつけることが重要です。
電波型式を見分けるポイント
無線電話の振幅変調には、搬送波と側波帯の構成によっていくつかの種類があります。図を見て判断するためのキーとなる分類は以下の通りです。
- A3E(両側波帯): 搬送波があり、その両側に側波帯が存在する標準的なAM放送と同じ方式です。
- J3E(単側波帯): 搬送波を抑圧(カット)し、必要な側波帯のみを送信する方式です。電力効率が非常に良く、海上無線通信で最も一般的に使われます。
- R3E(搬送波付単側波帯): 搬送波と片側の側波帯を送信します。
- H3E(搬送波低減単側波帯): 搬送波のレベルを減らした状態で片側の側波帯を送信します。
今回の図のように、中心の搬送波部分が破線(存在しない)で、片側の波形のみが塗りつぶされているものは、搬送波が抑圧されたJ3Eを示しています。
正答の考え方と注意点
この問題において「なぜその型式なのか」を導き出すには、まず「搬送波はどこにあるか」「側波帯はどちら側(または両側)にあるか」の2点を確認します。
- 中央の周波数成分があるかどうかを確認します。図で破線になっている箇所は、搬送波が出力されていないことを意味します。これにより「搬送波抑圧」というキーワードが導かれます。
- 側波帯が片方だけか、両方かを確認します。片方だけであれば「単側波帯」です。
「搬送波抑圧」かつ「単側波帯」であればJ3Eとなります。試験では、A3Eは図の中央に鋭いピーク(搬送波)が立ち、その左右に対称な山ができる形状をしています。これと明確に区別できるようにしておきましょう。
実務と教育的意義
なぜこのような型式の分類を学ぶ必要があるのでしょうか。それは、限られた周波数帯域を有効活用するためです。
A3Eのように両側波帯を送る場合、同じ情報を送るために広い帯域幅を必要とします。一方、J3Eのように搬送波を抑圧し片側の側波帯のみを送ることで、消費電力を大幅に抑えつつ、同じ帯域に多くの通信を詰め込むことが可能になります。特に海上通信のように、遠距離との安定した通話を求められる環境では、効率的で遠くまで飛びやすいJ3Eの仕組みを理解しておくことが、無線設備を適切に運用する上での必須知識となります。