2024年8月18日実施 理論 B問題 問18

(ア) 搬送波の周波数：「高い」

搬送波は信号波（音声・画像など，通常 20 Hz〜20 kHz 程度）より高い周波数（AM ラジオは 530〜1700 kHz，FM ラジオは 76〜108 MHz）を使用して長距離伝送を可能にする。

(イ) 受信側が取り出す成分：「信号波」

受信した変調波から元の信号波（音声や画像情報）を取り出す。搬送波成分は除去される。

(ウ) 搬送波の種類：「正弦波」

AM・FM・PM はいずれも正弦波の搬送波を使う変調方式。三角波を使う変調は PWM（パルス幅変調）などでアナログ変調の基本方式には含まれない。

(エ) 復調の別名：「検波」

変調波からもとの信号波を取り出す操作を「復調（demodulation）」または「検波（detection）」という。

搬送波の周波数を信号波より高くすることでアンテナを小型化し，長距離伝送が可能になる。「低い」を選ぶと信号波より低い周波数の搬送波になり，変調の意味をなさない。

受信側の目的は情報（信号波）を復元することであり，搬送波は伝送の手段に過ぎず受信後は除去される。「搬送波」を選ぶと情報成分ではなく伝送キャリアを取り出すことになり誤り。

AM・FM・PM はいずれも振幅・周波数・位相という正弦波の特性パラメータを操作する方式であり，搬送波は正弦波でなければならない。三角波を搬送波とする基本的なアナログ変調方式は存在しない。

復調の別名は「検波（detection）」であり，信号の増幅とは操作の目的が異なるため「増幅」は誤り。

ベース変調回路では，v₁ と v₂ をベースに入力し，コレクタから v₃ を取り出す。問題文より，v₁ が搬送波（高周波・一定振幅），v₂ が信号波（音声などの低周波），v₃ がコレクタ出力（変調波）である。

対応まとめ：v₁ = 図2(c)，v₂ = 図2(a)，v₃ = 図2(b)

(オ) 変調率の計算：

図2(b) の包絡線から V_max = 8 V，V_min = 4 V（グラフより）

m = 8 − 48 + 4 × 100 = 412 × 100 = 33 %

ベース変調はベースに信号波・搬送波を入力してコレクタから変調波を得る方式。コレクタ変調はコレクタ側に信号波を加える別方式であり，入力端子がベースである本回路には当てはまらない。エミッタ変調も別の方式のため誤り。

搬送波は高周波で振幅一定の正弦波であり，図2(c) の「短周期・一定振幅」の波形と対応する。低周波の図2(a) や振幅変化がある図2(b) とは異なる。

信号波は音声などの低周波で振幅が一定の波形であり，図2(a) の「長周期・一定振幅」と対応する。高周波の図2(b) や図2(c) は信号波にはなりえない。

変調波は高周波搬送波の振幅が信号波に従って変化する AM 波であり，図2(b) の「短周期だが包絡線が変動する」波形と対応する。振幅一定の図2(c) は変調が施されていない搬送波そのものであり誤り。

図2(b) の包絡線から V_max = 8 V，V_min = 4 V を読み取ると m = 8-48+4 × 100 = 33 % となる。67 % になる選択肢は V_max = 10，V_min = 2 のような比率であり，グラフの読み取り値と合わない。50 % になる選択肢も同様に数値が異なるため誤り。