令和5年4月の上級アマ無線問題から

先日時間があるとき、
4月に行われた上級アマ問題（工学）の問題と解答を見ました。
そこからのお話。

1級アマ無線はやはり難しくなっている印象がある。
特に私の目にとまったものはRSフリップフロップ。

これですね。無線の知識の範囲外の気がしないでもない。
私はもともと情報系でしたので、論理回路（デジタル回路）は勉強しています。
フリップフロップ（FF）はデータを保持する回路（一歩進むとメモリーとなる）
入力のRもSも0の時は値を保持する、両方とも1にセットするのは
禁止事項（出力の値が不安定になるため）になる。
今回はRを1にしたあと入力を（0、0）なので、出力Xの値0を保持、
YはXのバー（否定）なので1になります。

そのほかの問題から
法則の名称

フレミングの法則が右手か左手かのひっかけですかね。
力（電磁力）の法則が左で、起電（発電）の法則が右手。

デシベルの計算

電カと電圧（電界）で少し計算が違うのに注意が必要。

表皮効果

テレビの八木アンテナの素子（アルミ）がパイプ状になっている理由。

ターンスタイルアンテナの出題は珍しい

テレビと絡めると、ST（スーパーターンスタイル）アンテナは
このアンテナの発展形で、素子を軍配型にしたもの。
給電線を1/4波長使って90度位相を持たせて給電すると無指向性。
今回の問題で初めてターンスタイルアンテナの利得を知った。

電離層伝搬

BCLで、短波放送を受信するときはアンテナの偏波にこだわらなくてよい理由です。

接地アンテナとラジオダクト

接地アンテナはAMラジオの送信アンテナがそうです。
低湿地の場所に送信所がある理由の一つ。
ラジオダクトの問題は覚えるしかないか。
見通し距離外に伝搬する。

で今回もSDRの問題出ているな。誤りを答える

私もSDRについて完璧に理解していないんで、
今回の解答についてはコメントできないのであしからず。

トランジスタの種類・特徴

通常のNPNとかPNPのものがバイポーラ。
電界効果のFETとかMOSとかがユニポーラ。
バイポーラがベース電流、ユニポーラではゲート電圧で出力電流制御

これはサービス問題よね。

実際の回路図で電流Iを求めよという問題でないので有り難い。
第2法則は電圧で、回路の各抵抗の電圧降下と電源の電圧は等しい。

電気長の違う場合の措置・電離層伝搬（HF）

送信する電波の波長（電気長）がアンテナより長い
（電気長＞アンテナ）・・・延長コイルを入れる。
電波長がアンテナより短い
（電気長＜アンテナ）・・・短縮コンデンサを入れる

VHFの伝搬図

テレビ（地デジ）の場合、UHF帯ではあるが見通し距離の伝搬のため
参考書などによってはよく目にする図である。
テレビ技術マニアはハイトパターンの図と間違えないようにしたい。

折り返し半波長アンテナ

通常の半波長アンテナに比べると広帯域というのが特徴。
インピーダンスは通常の半波長アンテナの4倍で、私は300オームで覚えている。
昔のテレビは300オームの入力もありましたね。

アマ無線制度改正 官報の思い出

ham life 記事によると
アマ無線の制度改正について官報で公布された
ということで記事になっています。
参考記事
https://www.hamlife.jp/2023/03/22/amamusen-seidokaikaku2023-kouhu/

（2023年3月22日　官報　号外）

本日3月22日から施行されるものと9月25日から施行されるものとあるようなので、
注意が必要なようです。（特に再免許更新時期）
※再免許更新時期の変更については9月25日施行だそう（2023年3月23日　追記）


インターネット官報はこちら
https://kanpou.npb.go.jp/index.html


さて、ここからは官報の思い出。
私は旧通産省の第2種情報処理と情報システムアドミニストレータの
試験を受けて合格しているので、受験番号か名前かわからないけど
掲載されているはずなんですよね・・・でもその頃の官報の入手方法とか
何月何日の官報に出ているかわからなかったので、見てないんですよ。

そして、数年前のおじさんの相続関連。うちの親の兄弟（私からみて、おじさん）が
なくなったとき、親は田舎の古くなった実家、田んぼや山林はとても
管理できないということで相続を放棄。でもそれだけだと管理責任は残ってしまう
ということで、相続財産管理人の申し立てを行う。
親にはほかにもう一人兄弟がいるので、その人が代表で家裁に申し立てたため、
私は相続財産管理人が決定するまで1週間ごとにインターネット官報で
相続欄に目を通すということはやっていましたね。

話がずれて申し訳ないが、今度、相続放棄した場合の土地の国庫帰属について
少しはルールが変わるようだが、私の親みたいなケースはたくさん出てくると思う。
制度整備が遅いかなと思いましたね。

定在波比 SWR

CQ誌の付録HAM NOTE BOOK2023から。
これにはデシベルの換算表やVSWRの一覧などもある。



私はだいたいが受信活動で、
こちらが電波を出すことはないので、あまり気にはしていない数字です。

SWRについて簡単に書くと、
給電線とアンテナ、給電線と送信機・受信機が
適切に接続されているかを見る値。

同軸ケーブルには50オームや75オームがありますが、
送信機やアンテナのインピーダンス（交流の抵抗のようなもの）
と合っていないと、電力が適正に伝送されずロスが発生する。

私は受信だけだからアマ無線機にテレビの75オームケーブルで
つないで受信しているけど、電波を発射する場合は
ちょっとまずい。

SWRの値は見出しに使った画像のように求める。
50オームを使うべきところ、75オームを使うとSWRは1.5となる。

ちなみにSWRの値が1の時がマッチングが取れている　
といって最良の状態です。
無線従事者試験でひっかけがあるかもしれませんが、
SWRの値に0というのはありません。1以上∞の値です。

進行波電力と反射波電力からもSWRを計算でき、
見出しの画像通り。
見出しの画像では進行電力100、反射電力4で伝送電力96の例でこれもSWRは1.5。

これをエクセルで計算させてSWR値を出してみました。

　



まあ、私個人的にはSWRの値は2以下なら大丈夫と思うんだけど、
電波出したことがないからなあ。どうなんだろう。
受信では75オームケーブル使用（SWR1.5ぐらい）は問題ないです。

2022年12月期 1アマ試験

2022年12月期の上級アマ無線の試験問題と解答が
公表されたので1アマの問題を見てみました。

過去問もあるんだけど、
ひと手間かける問題が多くないか？
と感じるものもあった。


A-3 合成抵抗値を求める
これは、一陸技の参考書（東京電機大学のやつ）にあった形だな。
対称形のやつって、なんかやり方があるんだよね。
（私は良く知らないが）
今回、デルタースター（Δ-Ｙ）変換で解いてみた。
でもΔ-Ｙって一陸技の知識範囲のような気がしないわけでもない

（もし間違いだったらすいません）

A-4 RC並列回路
交流電圧についてわざと難しそうな式（瞬時を示すサイン式）で与える問題。
100√2Vは最大値だから、実効値は100Vなのよね。
コンデンサーなので、電流の位相は抵抗の電流より90度進む。
ただ、ここの問いは並列に分かれる前（合成）の電流i について聞いているので、
合成ベクトルとか考えないといけないのか？
（実は、わたしは解説できるほど理解していない）

RTTY

RTTYについては新・上級ハムになる本に
少し載っていた。文字通信のようですね。
知らない人には難しい問題。

電源関連・同軸トラップ

電源の電池関連では太陽光発電（パネル）の問題。
A-19は同軸トラップ。
第2高調波を除去するための方法。
同軸トラップというと、
NHK拒否トラップフィルターを思い出すねえ。
NHKのチャンネル（物理周波数）の波長の1/4の同軸ケーブルで作る。
この場合は、基本波を減衰させるため、A-19にある先端は開放状態にする。
（問題では第2高調波のカットのため先端は短絡）
同軸トラップを工作したことがある人にはラッキー問題

今回も来ました。スミスチャート問題。

点Pが＋0.5（コイルのリアクタンス成分）なのだから、
持ってくるのはマイナスつまりコンデンサのリアクタンスで
あることまでは理解出ますが、
計算の仕方が私にはわからない。
（スイマセン）

最後は電波伝搬の計算問題

類似問題は過去問にあります。
電界強度を求めるか、伝搬距離を求めるかといった
類になります。与えられる数字を公式にあてはめられるように
変換できるかがキモです。

（ぼかした部分は計算を間違えた部分です。）
パラメータ7dBを5倍に、150MHzを2mに、40μdBV/mを100μV/mに
ちゃんと変換ができるか。
特に電界強度のデシベル変換では（20LOG～）という計算ですから
40という数字に飛びつき、10000μV/mとしたら間違いです。

今回のように距離を問われている場合、
解答の選択肢の数字を先に2乗しておけば、
計算してｄ2乗の数字が出たとき、平方根を考える手間がなくなります。
計算が間違っていなければ、近い数字が出るはずです。
今回の場合、正解の選択肢19.9を2乗すると396.01となり、
計算結果と近くなります。

法規って難しい

数日前に知った事項なんですけど、
よく理解していなくて記事書きます。
でも、ham lifeの記事のほうで多少理解？という程度。

その法規とは

「自国のアマチュア局と他国のアマチュア局との無線通信を禁止している国等」
の告示をすべて廃止

っていうものなんです。

https://www.hamlife.jp/2022/10/12/soumu-qsokinshi-kokuji/

普通、「～禁止している国」という題名でその告示が廃止です　となれば
すなわち「禁止を解禁」と理解するでしょう？私もそう思っていました。
（すなわち北朝鮮のアマ局との交信OK）

記事を読むと、ITU（国際の機関ですね）の情報を
告示で周知していたということらしい。
今後、情報は「電波利用ホームページ」内に
コーナーが設けられ、そこに掲載されて都度更新ということらしい。

参考　こちら最新版のアマ法規の本


しかし、今回の件で思うのは
北朝鮮ってアマ無線家っているんですかね？
（アマ無線制度自体があるのかも不明だが）

なお、ham life 記事によると
「日本のアマチュア局側に告示掲載国との交信を禁止する法律等はなく、
交信した場合にも罰則は設けられていません。」
ということらしい。

デシベルの計算（dBから真数を手計算で求める）

幾度となくデシベルの計算について取り上げていますが、
log2=0.3の条件だけで（正確には、ほかにlog10=1も知っていて）
デシベルから真数（電力比）を求める方法をネットで見つけました。


デシベルの足し算は真数（倍数）の掛け算に、
デシベルの引き算は真数の割り算に変換する。
ここで、10dBは10倍です。
9dBが分かれば10dB-9dB＝1dBとなります。
9=3+3+3に分解できるので、真数の掛け算に直せます。
2×2×2=8（倍）です。
デシベルの引き算は真数の割り算に変換できるので
10-9を10÷8とすることができる。すると1.25を導き出せる。
本当は常用対数表や関数電卓使うと1.26のほうがより正確な値では
あるんだけど、0.01の誤差はしょうがないか？

おまけの再掲
手計算で倍数からデシベル（電力比）を求める方法

真数（倍数）の掛け算はデシベルの足し算に
真数の割り算は引き算に変換する。
2倍・3倍・7倍といった数は覚えておかなければならない。

8月期の上級アマチュア無線試験問題から（法規）

今日は8月期のアマ試験法規の問題から。

1アマ　A-1　施行規則5条（無線局の限界）が出題された。



2アマ　A-2　施行規則6条（免許を要しない無線局）の問題。　

個人でミニFM等を運営する場合、この規則が基準になります。

施行規則5条と6条の条文（法令　e-Govより）


1アマ　A-12　罰則の問題　虚偽の発信


A-12の条文（法令　e-Govより）


107条・108条は大穴の問題と思っている。
日本国憲法・政府の破壊などの主張のための通信に使うと罰則がある。
また、猥褻な通信も罰則が規定されている。
私がこの事実を知ったのは新星出版社の4アマ無線レッスンの本。
今のところ、いくらか無線従事者の試験を受けてきているが、
107条・108条の問題には出会っていない。

108条の2は無線マニア・放送マニアが送信所や通信施設を見て回るときに
注意してほしいので印をつけました。放送の業務に供する無線設備の
破損や接触による妨害は罪になります。

デシベルから倍率（真数）を求める

8月期に行われた上級アマ無線の問題・解答が公表されています。
そこから今日はデシベルと真数に関する問題。



先にA-10。ビットレートについての問題。
デジタル技術の問題も増えてきました。
bpsの意味が分かっているかがポイント。
あと周波数Hzの意味が分かっているかですね。
bpsもHzも同じ1秒間にいくつかという指標なので、
あとはｎビットをかけたものが1秒間のビット処理量。

本題のA-11。
入力電力が与えられ、増幅後の出力電力を求める。
でもこれ、1dB引いて14dBで計算しないといけないから、
ヒントのlog2=0.3（真数Gが2の時、3dBだよというヒント）
役立たないよね？もし15dBのままなら3+3+3+3+3=15を
2*2*2*2*2と掛け算に変換して増幅倍率Gは32となり、
35ｗ*32=1120wとなるんだけどね。
ということで、1dBの真数を知っておこう。
表にまとめました

Gは1.26となります。
ちなみに2dBのＧは1.58
3+3+3+3+2=14をGの掛け算に変換
2*2*2*2*1.58
16*1.58=25.28（約25倍です）
35w*25=875wとなり選択肢2が答えとなる。

なおデシベルから真数Gに変換する式は
下のメモの通り（電力のデシベルの場合です。電界には使えません）


8月13日追記　電界や電圧で使う場合のデシベルを真数にする方法メモ

7月期の陸技の問題

7月期に行われた1・2陸技の問題と解答が
日本無線協会のサイトで公開されています。
そこから目にとまった問題（アンテナや放送関連）を
見ていきます。
自分でも解説できない問題もあるのであしからず

・ダイバシティー受信

アの選択肢の解説に自信がないです。普通伝搬方向（前後）ではなく
縦にスタックしたり、並列に配置しますね。
ウは偏波性フェージングには効果がある。

・電離層の特徴
・電離層伝播の跳躍距離

電離層の特徴は覚えるしかありません。
この辺りは1アマで出題されてもいいような問題。
跳躍距離はセカント法則と三平方定理で解く。
今回は数字が3対4対5の三角形が使われているので、
d/2は300になり、跳躍距離は600km。

・八木アンテナ特徴

まあ、これも電波・無線好きなら知っていたい知識ですね。

放送関連問題

・同期放送（中波）の特徴

同期放送では同じ周波数を使うのでカーステレオなどで
周波数を合わせなおす手間がなくなります（サービス改善）。
しかしながら、親局と中継局から距離があって受信電界が弱いと
良好な受信が望めないことがある。
例　山梨放送ラジオでは笹子周辺の受信状態が良くなかった（親局・甲府　中継局・大月上野原）

・FMステレオ放送

このブログでも一度取り上げたことがありますが、
SDR#でFM放送を受信すると、FM放送のスペクトラムを見ることができます。
19kHzのパイロット信号を確認できますよ。
このあたりの技術説明も覚えるしかありませんね。

問題のキャプはあげませんが、今回の工学Bでは放送用アンテナ
（スーパーターンや双ループ、コーナーリフレクター等）の出題はなく
対数周期アンテナに関しての問題が出ていました。

無線の国際法規 国際電気通信連合憲章・無線通信規則

今日は無線の国際法規について取り上げます。

国内での運用資格である陸技では受験範囲外ですが、
アマチュア無線では外国交信ができますから、
法規の問題で数題は国際法規を問われます。
（3アマ以上の資格、4アマは範囲外）

手持ちのアマ無線の法規抄録から、
国際法規の部分を紹介。

赤で囲んだ部分は3アマでも出題の可能性があります。
（私が勉強に使った2000年代の3級ハム国試要点マスター　参考）

　
　
　


日本国内の電波の法規である「電波法」ですが、
アマチュア業務の定義は
無線通信規則に準じている文であることが確認できます。
また、私もこの記事を書いていて、
違反の報告という事項ももともとは無線通信規則から
来ていることに気付いた。


周波数配分での区域では日本は第三地域に属す。
参考　総務省サイト
https://www.tele.soumu.go.jp/j/adm/freq/search/share/sanko.htm


無線通信規則の条文は日本ITU協会というサイトにあるみたいだ。
https://www.ituaj.jp/?page_id=15285

ただし、日本語の条文は用意されていませんので注意。
興味のある人は英語や中国語・ロシア語などが用意されているようなので
ダウンロードしてみるのもよいでしょう。