工学A　選択　B

10問 • 4年前

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航空用DME（距離測定装置）の原理的な構成例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。ただし、１[nm]は、1,852[m]とする。 ①　航空用DMEは、追跡の状態において、航行中の航空機に対し、既知の地点からの距離情報を［ア］与える装置であり、使用周波数帯は、［イ］帯である。 ②　図１に示す地上DME（トランスポンダ）は、航空機の機上DME（インタロゲータ）から送信された質問信号を受信すると、質問信号と［ウ］周波数の応答信号を自動的に送信する。

連続的に, UHF, 異なる

航空用DME（距離測定装置）の原理的な構成例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。ただし、１[nm]は、1,852[m]とする。 ③　図２に示すように、インタロゲータの質問信号に対し応答信号の受信までの時間が296［μｓ］のとき、トランスポンダの応答遅延時間を50［μｓ］とすると、航空機とトランスポンダとの距離は、約［エ］である。 ④　トランスポンダは、複数の航空機からの質問信号に対し応答信号を送信する。このため、インタロゲータは、質問信号の発射間隔を［オ］にし、自機の質問信号に対する応答信号のみを安定に同期受信できるようにしている。

20［nm］, 不規則

B-4 次の記述は、図に示す原理的構成例のフラクショナルN型PLL周波数シンセサイザの動作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。ただし、Nは正の整数とし、TNはN分周する期間を、TN＋1は（N+1）分周する期間とする。なお、同じ記号のロ内には、同じ宇句が入るものとする。 (1）このPLL周波数シンセサイザは、基準周波数fef [Hz〕よりも細かい周波数分解能（周波数ステップ）を得ることができる。また、周期的に二つの整数値の分周比を切り替えることで、非整数による分周比を実現しており、平均のvcoの周波数fo〔Hz) は、fo＝{N＋［ア］｝fref [Hz〕で表される。ここで［ア］は、フラクションと呼ぶ。 (2）例えば、fref = 10 [MHz]、N =5及びフラクションの設定値を7/10としたとき、連続したクロック10サイクル中における分周器の動作は、分周比 1/5が合計［イ］サイクル分、分周比1/6が合計［ウ］サイクル分となるように制御され、見かけ上、非整数による分周比となる。また、このときのfoは、［エ］[MHz〕であり、分数表示のフラクションの分子を1ステップずつ変化させると、foは［オ］[MHz〕ステップずつ変化する。

TN+1/TN+TN+1, 3

7, 57, 1

B-4-1 次の記述は、図に示す帰還形パルス幅変調方式を用いたデジタル電圧計の原理的な動作等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。ただし、入力電圧を＋B[V]、周期T [s〕の方形波クロック電圧を±Ec [V). 基準電比を＋Es、一＆[V)、積分器出力電圧（比較器入力電圧）をEo [V〕とする。また、R1の抵抗値はR2の抵抗値と等しいものとし、回路は理想的に動作するものとする。なお、同じ記号の「1内には、同じ字句が入るものとする。 (1)　+E,± Ec及び比較器出力により交互に切り換えられる＋Es. -Esは、共に積分器に加えられる。比較器は、積分器出力E0を零レベルと比較し、Eo>0のときには＋ESが、E0<0のときには一Esが、それぞれ積分器に負帰還されるようにスイッチ（SW）を駆動する。 (2)　SWが＋Es側または一E5側に接している期間は、［ア］電圧の大きさによって変化し、その1周期にわたる平均値が、ちょうど［ア］電圧と打ち消しあうところで平衡状態になる。すなわち、SWを開閉するパルスが［ア］電圧によってパルス幅変調を受けたことになる。SWが＋Es側に接している期間を図2に示す［イ］〔s)、ーEs側に接している期間を図2に示す［イ］〔s)、ーEs側に接している期間を図2 に示す［ウ］〔S〕とすれば、平衡状態では、次式が成り立つ。 T×Ei=(T2-T1)×［エ］・・・① (3)　①式で、Bは、(T2-Ti）に比例するので、例えば、（乃ーTi）の時間を計数回路でカウントすれば、Eをデジタル的に表示できる。この方式の確度を決める最も重要な要素は、原理的に＋Es、ーEsと［オ］である。

入力, T1, T2

B-4-1 次の記述は、図に示す帰還形パルス幅変調方式を用いたデジタル電圧計の原理的な動作等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。ただし、入力電圧を＋B[V]、周期T [s〕の方形波クロック電圧を±Ec [V). 基準電比を＋Es、一＆[V)、積分器出力電圧（比較器入力電圧）をEo [V〕とする。また、R1の抵抗値はR2の抵抗値と等しいものとし、回路は理想的に動作するものとする。なお、同じ記号の「1内には、同じ字句が入るものとする。 (1)　+E,± Ec及び比較器出力により交互に切り換えられる＋Es. -Esは、共に積分器に加えられる。比較器は、積分器出力E0を零レベルと比較し、Eo>0のときには＋ESが、E0<0のときには一Esが、それぞれ積分器に負帰還されるようにスイッチ（SW）を駆動する。 (2)　SWが＋Es側または一E5側に接している期間は、［ア］電圧の大きさによって変化し、その1周期にわたる平均値が、ちょうど［ア］電圧と打ち消しあうところで平衡状態になる。すなわち、SWを開閉するパルスが［ア］電圧によってパルス幅変調を受けたことになる。SWが＋Es側に接している期間を図2に示す［イ］〔s)、ーEs側に接している期間を図2に示す［イ］〔s)、ーEs側に接している期間を図2 に示す［ウ］〔S〕とすれば、平衡状態では、次式が成り立つ。 T×Ei=(T2-T1)×［エ］・・・① (3)　①式で、Bは、(T2-T1）に比例するので、例えば、（T2ーT1）の時間を計数回路でカウントすれば、Eをデジタル的に表示できる。この方式の確度を決める最も重要な要素は、原理的に＋Es、ーEsと［オ］である。

Es, R1，R2

20201-1 B-3-1 次の記述は、搬送波零位法による周波数変調（FM）波の周波数偏移の測定方法について述べたものである。ロ内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、同じ記号のロ内には、同じ字句が入るものとする。 (1) FM波の搬送波及び各側波帯の振幅は、周波数変調指数mfを変数（偏角）とするベッセル関数を用いて表され、このうち［ア］の振幅は、零次のベッセル関数J0（mf)の大きさに比例する。J0（mf)は、mfに対して図1の［イ］に示すような特性を持っ。 (2)図2に示す構成例において、周波数左〔Hz〕の単一正弦波で周波数変調したFM(F3E）送信機の出力の一部をスペクトルアナライザに入力し、FM波のスペクトルを表示する。単一正弦波の振幅を零から次第に大きくしていくと、搬送波及び各側波帯のスペクトル振幅がそれぞれ消長を繰り返しながら、徐々にFM波の占有周波数帯幅は［ウ］。 (3)搬送波の振幅が［エ］になる度に、mfの値に対するレベル計の値（入力信号電圧）を測定する。周波数偏移f0は、mf及びfmの値を用いて、fd＝［オ］であるので、測定値から入力信号電圧対周波数偏移の特性を求めることができ、搬送波の振幅が［エ］となるときだけでなく、途中の振幅でも周波数偏移を知ることができる。

搬送波, グラフ①, 広がる

20201-1 B-3-2 次の記述は、搬送波零位法による周波数変調（FM）波の周波数偏移の測定方法について述べたものである。ロ内に入れるべき字句を下の番号から選べ。ただし、同じ記号のロ内には、同じ字句が入るものとする。 (1) FM波の搬送波及び各側波帯の振幅は、周波数変調指数mfを変数（偏角）とするベッセル関数を用いて表され、このうち［ア］の振幅は、零次のベッセル関数J0（mf)の大きさに比例する。J0（mf)は、mfに対して図1の［イ］に示すような特性を持っ。 (2)図2に示す構成例において、周波数左〔Hz〕の単一正弦波で周波数変調したFM(F3E）送信機の出力の一部をスペクトルアナライザに入力し、FM波のスペクトルを表示する。単一正弦波の振幅を零から次第に大きくしていくと、搬送波及び各側波帯のスペクトル振幅がそれぞれ消長を繰り返しながら、徐々にFM波の占有周波数帯幅は［ウ］。 (3)搬送波の振幅が［エ］になる度に、mfの値に対するレベル計の値（入力信号電圧）を測定する。周波数偏移f0は、mf及びfmの値を用いて、fd＝［オ］であるので、測定値から入力信号電圧対周波数偏移の特性を求めることができ、搬送波の振幅が［エ］となるときだけでなく、途中の振幅でも周波数偏移を知ることができる。

零, mf fm

B-2 次の記述は、図に示すBPSK復調器に用いられる基準搬送波再生回路の原理的な構成例において、基準搬送波の再生等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。なお、同じ記号の［　］内には、同じ字句が入るものとする。入力のBPSK波eiは、次式で表される。ただし、eiの振幅を1[v]、搬送波の周波数をた[Hz]とする。また、2値符号 s(t）はデジタル信号が“0”のとき0. '' 1'’のとき1の値をとる。 ei = cos (2πfct + πs(t)} [V]・・・・・ ① 式①のeiを2逓倍回路Iでニ乗すると、その出力eoは、次式で表される。ただし、2逓倍回路Iの利得は1（真数）とする。 eo = 1/2 +1/2 x cos (2π(2fc)t +［ア］} [V]・・・ ② 式②から、e1を2逓倍回路Iで二乗することによってeiの位相がデジタル信号に応じて［イ］しても、同相になることがわかる。 (4) 2逓倍回路Iの出力には、直流成分や雑音成分が含まれているので、帯域フィルタ（BPF）で［ウ］〔Hz〕の成分のみを取り出し、位相比較回路などで構成された［エ］を用いることによって、きれいな基準搬送波が再生される。 (5）原理的に、2逓倍回路I及び～を［オ］逓倍回路に置き換えれば、QPSK波の基準搬送波再生回路の構成例とすることができる。

２πs(t), π[rad]変化

2fc, PLL, 4

工学B A-1.txt

安川和男 · 7問 · 4年前

工学B A-1.txt

工学A 選択 B

工学A 選択 B

工学A　選択　B

工学A　選択　B