2026年版・3-4

マイクロ波回線・導波管・給電線の一問一答

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、マイクロ波回線・導波管・給電線に関する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13-4

長辺の内のり a＝20mm の方形導波管を基本モード（TE10モード）で用いるとき、遮断周波数の値として、正しいものはどれか。ただし、電波の速さは 3×10⁸m/s とする。

①7.5GHz
②15GHz
③3.75GHz
④750MHz

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正解 ①7.5GHz

解説
方形導波管の TE10 モードの遮断波長は λc＝2a です。λc＝2×20mm＝40mm＝0.04m なので、遮断周波数は fc＝c÷λc＝3×10⁸÷0.04＝7.5×10⁹Hz＝7.5GHz になります。これより低い周波数の電波は、この導波管では伝送できません。

他の選択肢について
・15GHz：遮断波長を2倍にせず、a＝20mm をそのまま遮断波長とした値です。
・3.75GHz：遮断波長を 4a（80mm）とした値です。
・750MHz：正しい値の桁を1つ小さく誤った値です。

覚え方のポイント
「TE10 の遮断波長＝長辺の2倍」。導波管は、遮断周波数より高い周波数だけを通すハイパスフィルタのように働きます。

問23-4

マイクロ波の給電線として用いられる導波管に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①遮断周波数より高い周波数の電波は、導波管の中を伝わることができない
②遮断周波数より低い周波数の電波は、導波管の中を伝わることができない
③直流から使えるため、導波管は低い周波数の電源の供給にも用いられる
④内部に導体の心線があり、同軸ケーブルと同じ原理で電波を伝送する

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正解 ②遮断周波数より低い周波数の電波は、導波管の中を伝わることができない

解説
導波管は、金属の管の内部を電磁波が壁で反射しながら伝わる伝送路で、管の寸法で決まる遮断周波数より低い周波数の電波は伝送できません。マイクロ波帯では、同軸ケーブルより損失が小さく、大きな電力も扱えるため、アンテナと送受信装置の間の給電線に使われます。

他の選択肢について
・高い周波数が伝わらない：関係が逆で、遮断周波数より高い周波数の電波を伝送します。
・直流から使える：導波管は遮断周波数より低い周波数を通さないため、直流や低い周波数には使えません。
・内部に心線がある：導波管は中空の管で、中心導体はありません。中心導体を持つのは同軸ケーブルです。

覚え方のポイント
「導波管＝中空・マイクロ波用・遮断周波数より上を通す・低損失」。

問33-4

導波管などの給電線の施工や保守に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①導波管の内部に生じた結露は、使う周波数が高いほど伝送損失に影響しにくい
②導波管の内のりの寸法は、使う周波数帯に関係なく、どの回線でも共通のものを使う
③湿気の侵入による損失の増加を防ぐため、内部に乾燥した空気を加圧して送り込む
④気密を保つため、フランジの接続面にはパッキンを入れず、金属どうしを直接当てる

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正解 ③湿気の侵入による損失の増加を防ぐため、内部に乾燥した空気を加圧して送り込む

解説
導波管の内部に湿気が入り結露すると、伝送損失や反射が増え、腐食の原因にもなります。そのため、除湿した乾燥空気などを給電線の内部に加圧して送り込み、外部の湿気が入らないようにします。

他の選択肢について
・周波数が高いほど影響しにくい：水滴は電波を吸収・反射し、その影響は一般に周波数が高いほど大きくなります。
・寸法は周波数帯に関係なく共通：導波管の遮断周波数は内のりの寸法で決まるため、使う周波数帯に合った寸法の導波管を選びます。
・パッキンを入れず直接当てる：気密形のフランジでは、パッキン（ガスケット）を入れて確実に締め付け、気密と電気的な接続を確保します。

覚え方のポイント
給電線の施工は「乾燥空気で加圧」「周波数帯に合った寸法」「接続面はパッキンを入れて密着」。

問43-4

マイクロ波回線の中継方式のうち、受信した信号を復調してディジタル符号を再生し、再び変調して送信する方式として、最も適当なものはどれか。

①ヘテロダイン中継方式
②直接中継方式
③無給電中継方式
④再生中継方式

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正解 ④再生中継方式

解説
再生中継方式は、受信した信号をいったん復調してディジタル符号に戻し、波形を再生してから再び変調して送信する方式です。中継のたびに雑音やひずみが取り除かれるため、多くの中継を重ねても品質の劣化が蓄積しにくく、ディジタル方式のマイクロ波回線で用いられます。

他の選択肢について
・ヘテロダイン中継方式：受信した信号を中間周波数に変換して増幅し、再び送信周波数に変換して送り出す方式で、復調はしません。
・直接中継方式：受信した信号をマイクロ波のまま増幅して送信する方式です。
・無給電中継方式：反射板などで電波の向きを変えるだけの方式で、電源を必要としません。

覚え方のポイント
「再生＝復調して作り直す」「ヘテロダイン＝中間周波数で増幅」「直接＝そのまま増幅」「無給電＝反射板」。

問53-4

マイクロ波の中継回線で用いる2周波中継方式と、それに伴って生じるオーバーリーチ干渉に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①2つ先の中継所と同じ周波数を使うため、中継のルートをジグザグにして干渉を防ぐ
②2つ先の中継所と同じ周波数を使うため、中継所を一直線上に並べて干渉を防いでいる
③区間ごとに異なる周波数を順に使うため、オーバーリーチ干渉は原理的に発生しない
④オーバーリーチ干渉は、雨による減衰で受信レベルが低下する現象を指す用語である

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正解 ①2つ先の中継所と同じ周波数を使うため、中継のルートをジグザグにして干渉を防ぐ

解説
2周波中継方式は、2つの周波数を区間ごとに交互に使う方式で、周波数を有効に利用できます。その反面、ある中継所の電波が、同じ周波数を使う2つ先の中継所まで届いて干渉することがあり、これをオーバーリーチ干渉といいます。対策として、中継所を一直線上に並べず、ルートをジグザグにしてアンテナの指向性で不要な電波を受けないようにします。

他の選択肢について
・一直線上に並べる：一直線上に並べると、2つ先の中継所の電波がアンテナの正面から届き、干渉しやすくなります。
・区間ごとに異なる周波数を順に使う：2周波中継方式は、2つの周波数を交互に繰り返して使う方式です。
・雨による減衰：これは降雨減衰で、オーバーリーチ干渉とは別の現象です。

覚え方のポイント
「2周波中継＝2つの周波数を交互に使う → 2つ先と同じ周波数 → オーバーリーチ → ルートをジグザグに」。

問63-4

開口面効率が同じパラボラアンテナで、開口の直径を2倍にしたときの絶対利得の増加分として、最も近いものはどれか。

①約3dB
②約6dB
③約12dB
④約2dB

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正解 ②約6dB

解説
パラボラアンテナの絶対利得は G＝η×（πD÷λ）²（η：開口面効率、D：直径、λ：波長）で、直径の2乗に比例します。直径を2倍にすると利得は 2²＝4倍になり、デシベルでは 10×log₁₀4≒6dB の増加です。

他の選択肢について
・約3dB：利得が直径に比例する（2倍）としたときの値です。
・約12dB：利得が直径の4乗に比例する（16倍）としたときの値です。
・約2dB：2倍を単純にデシベルの数値とした誤りです。

覚え方のポイント
「利得は開口面積（直径の2乗）に比例」「2倍で約3dB、4倍で約6dB」。周波数を2倍にしても、波長が半分になるので約6dB 増えます。

問73-4

給電線とアンテナの接続点での電圧反射係数の大きさが 0.2 のとき、電圧定在波比（VSWR）の値として、正しいものはどれか。

①1.2
②0.67
③1.5
④1.25

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正解 ③1.5

解説
電圧定在波比は VSWR＝（1＋|Γ|）÷（1−|Γ|）（Γ：反射係数）です。VSWR＝（1＋0.2）÷（1−0.2）＝1.2÷0.8＝1.5 になります。反射がなく整合がとれているときは VSWR＝1 で、反射が大きいほど値は大きくなります。

他の選択肢について
・1.2：分子の（1＋|Γ|）だけを計算した値です。
・0.67：式の分子と分母を逆にした値です。VSWR は1以上の値になります。
・1.25：1÷（1−|Γ|）と、分子の（1＋|Γ|）を掛け忘れた値です。

覚え方のポイント
「VSWR＝（1＋Γ）÷（1−Γ）、整合時は1」。アンテナの調整では、VSWR が1に近いことを確認します。

問83-4

マイクロ波の見通し回線の設計で用いる等価地球半径係数 K に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①標準大気では電波が上方に曲がるため、地球の半径を3/4倍とした地球上を直進するとみなす
②標準大気では電波は曲がらないため、等価地球半径係数は常に1として設計しておけばよい
③等価地球半径係数は、アンテナの利得を計算するときに用いる係数で、回線の見通しには使わない
④標準大気では電波が下方に曲がるため、地球の半径を4/3倍とした地球上を直進するとみなす

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正解 ④標準大気では電波が下方に曲がるため、地球の半径を4/3倍とした地球上を直進するとみなす

解説
大気の屈折率は高いところほど小さくなるため、電波はわずかに下方（地表側）に曲がって進みます。この曲がりを考えやすくするため、電波は直進し、地球の半径が実際より大きいとみなして計算します。この倍率が等価地球半径係数 K で、標準大気では K＝4/3 です。電波が地表に沿って曲がる分、見通し距離は幾何学的な見通しより長くなります。

他の選択肢について
・上方に曲がり3/4倍：曲がる向きも係数も逆です。
・電波は曲がらず常に1：標準大気では電波は下方に曲がります。大気の状態で K は変化し、K が小さくなると見通しが悪くなります。
・アンテナの利得の計算に使う：K は、電波の通り道と地形・障害物の関係（見通し）を検討するために使う係数です。

覚え方のポイント
「標準大気の K＝4/3（地球を大きく見て、電波は直進）」。

問93-4

マイクロ波回線に用いるパラボラアンテナの設置や調整に関する記述として、最も適当なものはどれか。

①受信レベルを確認しながら方向を微調整し、最大となる位置で架台に確実に固定する
②方向は、地図から求めた方位角と仰角に合わせれば、受信レベルの確認は必要ない
③口径の大きいパラボラアンテナほどビームが広くなるため、方向合わせは容易になる
④方向の調整は送信側のアンテナで行い、受信側のアンテナは仮固定のままでよい

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正解 ①受信レベルを確認しながら方向を微調整し、最大となる位置で架台に確実に固定する

解説
マイクロ波のパラボラアンテナは指向性が鋭く、わずかな方向のずれでも受信レベルが大きく下がります。そのため、相手局の電波の受信レベルを測りながら水平（方位角）・垂直（仰角）の方向を微調整し、最大となる位置で確実に固定します。

他の選択肢について
・地図の値に合わせれば受信レベルの確認は不要：地図から求めた方位角・仰角は目安で、指向性が鋭いため、相手局の電波の受信レベルを見ながら最大となる位置に合わせます。
・口径が大きいほどビームが広い：口径が大きいほどビームは鋭く（狭く）なり、方向合わせはより精密さが必要になります。
・送信側で調整し受信側は仮固定：送信側・受信側の両方のアンテナを、それぞれ受信レベルが最大になるように調整し、確実に固定します。

覚え方のポイント
「パラボラ＝口径が大きいほどビームが鋭い → 方位角と仰角を受信レベルを見ながら調整 → 両端とも確実に固定」。

問103-4

マイクロ波回線などで、送信点と受信点の間の距離が 2倍になったとき、自由空間伝搬損失の増加分として、最も近いものはどれか。ただし、周波数は変わらないものとする。

①約3dB
②約6dB
③約2dB
④約12dB

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正解 ②約6dB

解説
自由空間伝搬損失は L＝（4πd÷λ）²（d：距離、λ：波長）で、距離の2乗に比例します。距離が2倍になると損失は 2²＝4倍になり、デシベルでは 10×log₁₀4≒6dB の増加になります。

他の選択肢について
・約3dB：損失が距離に比例する（2倍）としたときの値です。
・約2dB：2倍を単純にデシベルの数値とした誤りです。
・約12dB：損失が距離の4乗に比例する（16倍）としたときの値です。

覚え方のポイント
「自由空間伝搬損失は距離の2乗・周波数の2乗に比例」。距離が2倍で約6dB、10倍で20dB 増えます。

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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。