2026年版・3-3

衛星通信・固定無線・レーダの一問一答

1級電気通信工事施工管理技士(第一次検定)「電気通信設備(無線・放送・情報システム)」から、衛星通信・固定無線・レーダに関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。本試験と同じく4択で出題しています。

問13-3

静止衛星を用いた通信に関する記述として、最も適当なものはどれか。ただし、遅延は地上局から衛星を経由して別の地上局に届くまでの時間とする。

  • ①静止衛星は北極の上空約36,000kmにあり、地球の自転と逆向きに回っている。
  • ②静止衛星は赤道上空約400kmにあり、伝搬の遅延はほとんど生じることがない。
  • ③静止衛星は赤道上空約36,000kmにあり、地上局間で約0.24秒遅延する。
  • ④静止衛星は1日に地球を約16周するため、地上から見ると移動して見える。
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正解 ③静止衛星は赤道上空約36,000kmにあり、地上局間で約0.24秒遅延する。
解説
静止衛星は、赤道上空約36,000kmの軌道を、地球の自転と同じ向き・同じ周期で回るため、地上からは静止して見えます。地上局→衛星→地上局の経路で約0.24秒の伝搬遅延が生じます。

他の選択肢について
・北極の上空・自転と逆向き:静止衛星は赤道上空にあり、自転と同じ向きに回ります。
・約400km:国際宇宙ステーションなどの低軌道の高さです。
・1日に約16周:低軌道の衛星の周回数で、静止衛星は1日に1周です。

覚え方のポイント
「静止衛星=赤道上・約36,000km・自転と同期・片道(地上→衛星→地上)約0.24秒」。
問23-3

衛星通信の周波数に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①一般に、地上から衛星へのアップリンクには、ダウンリンクより低い周波数を使う。
  • ②アップリンクとダウンリンクには、同じ周波数を使うのが一般的である。
  • ③衛星通信には、電離層で反射される短波(HF)帯が主に使われている。
  • ④一般に、地上から衛星へのアップリンクには、ダウンリンクより高い周波数を使う。
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正解 ④一般に、地上から衛星へのアップリンクには、ダウンリンクより高い周波数を使う。
解説
衛星通信では、一般にアップリンク(地上→衛星)に高い周波数、ダウンリンク(衛星→地上)に低い周波数を使います(例:Kuバンドでは上り14GHz帯・下り12GHz帯)。周波数が高いほど伝搬損失が大きいため、送信電力を大きくしやすい地上側から高い周波数で送ります。

他の選択肢について
・アップリンクのほうが低い:一般的な割当てと逆です。
・同じ周波数が一般的:送信と受信が干渉しないよう、異なる周波数を使います。
・短波(HF)帯:衛星通信には電離層を突き抜けるマイクロ波帯が使われます。

覚え方のポイント
「上りが高く、下りが低い」。衛星は電力に限りがあるので、損失の小さい低い周波数で送ります。
問33-3

低軌道(LEO)衛星を用いた通信システムに関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①静止衛星より遅延が小さいが、広範囲をカバーするには多数の衛星が必要になる。
  • ②静止衛星に比べて伝搬遅延が大きく、少数の衛星で地球全体をカバーできる。
  • ③地上から見ると同じ位置に静止して見えるため、アンテナを追尾させる必要がない。
  • ④赤道上空約36,000kmの軌道を、地球の自転と同じ周期で周回している。
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正解 ①静止衛星より遅延が小さいが、広範囲をカバーするには多数の衛星が必要になる。
解説
低軌道(LEO)衛星は高度が数百km〜2,000km程度と低いため、伝搬遅延が小さく、地上との通信に必要な電力も小さくて済みます。ただし1基がカバーできる範囲が狭く、上空を短時間で通過するため、広い範囲で切れ目なく通信するには多数の衛星(衛星コンステレーション)が必要です。

他の選択肢について
・遅延が大きく少数でカバー:静止衛星に近い説明で、低軌道衛星とは逆です。
・同じ位置に静止して見える:低軌道衛星は地上から見ると移動するため、衛星を切り替えながら通信します。
・約36,000km:静止衛星の軌道です。

覚え方のポイント
「低軌道=近い・遅延小・たくさん必要」「静止=遠い・遅延大・少数で広範囲」。
問43-3

気象レーダなどのレーダで、電波を発射してから反射波を受信するまでに 100μs かかったとき、目標までの距離として、正しいものはどれか。ただし、電波の速度は 3×10⁸m/s とする。

  • ①30km
  • ②15km
  • ③3km
  • ④150km
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正解 ②15km
解説
レーダの電波は目標までを往復するので、距離は「速度×時間÷2」です。3×10⁸×100×10⁻⁶÷2=3×10⁴÷2=1.5×10⁴m=15km になります。

他の選択肢について
・30km:往復であることを考えず、2で割らなかった値です。
・3km:時間を 10μs と取り違え、さらに2で割らなかった値です(3×10⁸×10×10⁻⁶=3,000m)。
・150km:時間を1ms として計算した値です。

覚え方のポイント
「レーダの距離=c×t÷2」。1μs の往復で150m と覚えると速く計算できます。
問53-3

ドップラーレーダに関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①反射波の周波数は目標の動きに関係しないため、目標までの距離を測る装置である。
  • ②電波を発射せず、目標から自然に出る電波を受信して、位置を測る装置である。
  • ③反射波の周波数の変化(ドップラー効果)を利用し、目標の動く速さを測れる。
  • ④反射波の強さの変化を利用し、目標の動く速さを測るための装置である。
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正解 ③反射波の周波数の変化(ドップラー効果)を利用し、目標の動く速さを測れる。
解説
ドップラーレーダは、近づく目標からの反射波は周波数が高く、遠ざかる目標からの反射波は周波数が低くなるドップラー効果を利用して、目標の動く速さ(視線方向の速度)を測ることができます。気象レーダでは、雨粒の動きから風の様子を観測できます。

他の選択肢について
・周波数は動きに関係しない:周波数の変化を利用するのがドップラーレーダの特徴です。
・電波を発射しない:レーダは電波を発射して反射波を受信します。
・反射波の強さの変化で速さを測る:反射の強さからは目標の大きさや雨の強さが分かります。速さは周波数の変化(ドップラー効果)から求めます。

覚え方のポイント
「ドップラー=周波数のずれ=速さ」。救急車のサイレンの音が近づくと高く聞こえるのと同じ原理です。
問63-3

マイクロ波を用いた固定無線回線(多重無線回線)に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①電波が山の裏側まで回り込むため、見通しのない区間でも中継局なしで回線を構成できる。
  • ②伝搬路の途中に高い建物が建っても、受信レベルにはほとんど影響することはない。
  • ③アンテナには指向性のないものを使い、全方向に等しく電波を放射するのが一般的である。
  • ④見通しの確保できない区間では、反射板などの中継設備で回線を構成することがある。
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正解 ④見通しの確保できない区間では、反射板などの中継設備で回線を構成することがある。
解説
マイクロ波は直進性が強いため、固定無線回線は見通しのある区間で構成します。見通しが確保できない区間では、能動的な中継局のほか、反射板などの無給電中継設備を用いて電波の向きを変え、回線を構成することがあります。

他の選択肢について
・山の裏側まで回り込む:マイクロ波は回り込みにくいため、見通しが必要です。
・建物が建っても影響しない:フレネルゾーンにかかる建物は受信レベルを低下させます。
・指向性のないアンテナ:固定回線では、パラボラアンテナなど鋭い指向性のアンテナを対向させます。

覚え方のポイント
「固定マイクロ波回線=見通し・鋭い指向性・中継(能動・無給電)」。
問73-3

GNSS(全球測位衛星システム)による測位に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①複数の衛星から電波が届くまでの時間をもとに、受信機の位置を求める。
  • ②1基の衛星の電波の強さを測り、その強さから受信機の位置を求める。
  • ③受信機から衛星へ電波を送り、衛星が位置を計算して受信機に知らせる。
  • ④受信機の時計の誤差を含めても、2基の衛星があれば位置を求められる。
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正解 ①複数の衛星から電波が届くまでの時間をもとに、受信機の位置を求める。
解説
GNSS(GPSや準天頂衛星システム「みちびき」など)では、受信機が複数の衛星から送られる電波の到達時間をもとに各衛星との距離を求め、受信機の位置を計算します。受信機の時計の誤差も未知数として解くため、一般に4基以上の衛星が必要です。

他の選択肢について
・1基の衛星の電波の強さ:電波の強さからは正確な位置は求められません。
・受信機から衛星へ送信:GNSSは受信するだけで、受信機から衛星へ送信はしません。
・2基の衛星で求められる:未知数は位置の3つと受信機の時計の誤差の計4つなので、一般に4基以上の衛星が必要です。

覚え方のポイント
「GNSS=衛星からの距離(時間×光速)で位置を出す・4基以上」。
問83-3

静止衛星通信で、春分・秋分の前後に起こる太陽雑音の影響(サンアウテージ)に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①衛星が地球の影に入るため、衛星の太陽電池が発電できず通信が止まる現象である。
  • ②衛星と太陽がアンテナから見て同じ方向に並び、太陽雑音で受信品質が低下する。
  • ③地球局のアンテナの口径が大きいほど、受信品質が低下する期間は長くなる。
  • ④太陽フレアで電離層が乱れ、短波の通信が途絶するデリンジャー現象のことである。
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正解 ②衛星と太陽がアンテナから見て同じ方向に並び、太陽雑音で受信品質が低下する。
解説
春分・秋分の前後には、地上のアンテナから見て静止衛星の背後に太陽が重なる時期があります。このとき太陽から出る強い電波雑音がアンテナに入り、数分程度、受信品質が低下したり受信できなくなったりします(太陽雑音障害・サンアウテージ)。

他の選択肢について
・衛星が地球の影に入る:これは衛星食と呼ばれる別の現象で、春分・秋分の前後に起こりますが、衛星は蓄電池で動作を続けます。
・口径が大きいほど期間が長い:口径が大きいアンテナほど指向性(ビーム)が鋭くなるため、太陽がビームの中を通過する時間は短くなります。
・デリンジャー現象:太陽フレアで電離層が乱れ、短波の通信が途絶する現象で、衛星通信の太陽雑音障害とは別の現象です。

覚え方のポイント
「春分・秋分=衛星の後ろに太陽→雑音(サンアウテージ)」「春分・秋分=衛星が地球の影→食(蓄電池で動作)」。発生する時期と時刻は予測できます。
問93-3

衛星通信の地球局に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①VSATは、直径30m以上の大型アンテナを持ち、国際通信を中継する地球局である。
  • ②日本の地球局のアンテナは、静止衛星の方向に合わせ、北の空に向けて設置する。
  • ③VSATは、小型のアンテナを用いた地球局で、中心局と多数の局で網を構成できる。
  • ④VSATは、衛星を使わずに、地上の中継局どうしを小型アンテナで結ぶ無線局である。
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正解 ③VSATは、小型のアンテナを用いた地球局で、中心局と多数の局で網を構成できる。
解説
VSAT(Very Small Aperture Terminal)は、直径1〜2m程度の小型のアンテナを用いた地球局で、中心局(ハブ局)と多数のVSAT局で衛星通信網を構成できます。災害時の通信や、地上回線の引きにくい地域で利用されます。

他の選択肢について
・直径30m以上の大型アンテナ:VSATは「非常に小さな開口のアンテナ」の意味です。大型アンテナを持つのは国際通信などの大規模な地球局です。
・北の空に向ける:静止衛星は赤道上空にあるため、北半球の日本からは南の空に向け、方位角と仰角を合わせて設置します。
・衛星を使わない:VSATは衛星通信の地球局です。地上の中継局どうしを結ぶのは固定無線回線です。

覚え方のポイント
「VSAT=小型アンテナの地球局・ハブ局とスター型網」「日本の静止衛星用アンテナは南向き」。
問103-3

気象観測などに用いられるレーダ雨量計に関する記述として、最も適当なものはどれか。

  • ①地上の容器に雨水をため、その重さで雨量を1地点ごとに測る装置である。
  • ②周波数が高い電波ほど雨による減衰が小さいため、遠くの強い雨まで観測しやすい。
  • ③雨粒からの反射波が戻るまでの時間を測り、その長さから降雨の強さを推定する。
  • ④電波の反射の強さなどをもとに、広い範囲の降雨の強さを面的に観測できる。
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正解 ④電波の反射の強さなどをもとに、広い範囲の降雨の強さを面的に観測できる。
解説
レーダ雨量計は、電波を発射し、雨粒からの反射の強さなどを測って、広い範囲の降雨の強さを面的に観測する装置です。地上の雨量計の観測値で補正して精度を高めます。偏波を利用するレーダでは、雨粒の形も考慮して雨量を推定できます。

他の選択肢について
・容器に雨水をためて測る:地上雨量計(転倒ます型など)の説明で、点の観測です。
・周波数が高いほど減衰が小さい:周波数が高い電波ほど雨による減衰は大きくなります。高い周波数のレーダはきめ細かく観測できますが、強い雨の向こう側は観測しにくくなります。
・戻るまでの時間で強さを推定:反射波が戻るまでの時間から分かるのは雨域までの距離です。降雨の強さは反射の強さなどから推定します。

覚え方のポイント
「時間=距離」「反射の強さ=雨の強さ」「高い周波数ほど雨で減衰」。地上雨量計(点)とレーダ雨量計(面)を組み合わせて使います。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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