第四級アマチュア無線技士 / 第四級アマチュア無線技士 CBT試験問題例題(工学 No.2) / 各問題解説 / 問14
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第四級アマチュア無線技士 CBT試験問題例題(工学 No.2) 問14 解説 振幅変調の変調度

設問図

図は、振幅が一定の搬送波を単一正弦波で振幅変調した変調波(A3E)の波形である。このときの変調度は幾らか。

  1. 1. 15.0 [%]
  2. 2. 30.0 [%]
  3. 3. 33.3 [%]
  4. 4. 50.0 [%] ✓ 正答

解説

変調度を求めるには、波形の最大振幅と最小振幅を読み取り、計算式 m=ABA+Bm = \frac{A - B}{A + B} に代入します。ここで AA は最大振幅、BB は最小振幅です。今回の図では最大値 A=90[V]A = 90[V]、最小値 B=30[V]B = 30[V] となっています。これらを計算すると 903090+30=60120=0.5\frac{90 - 30}{90 + 30} = \frac{60}{120} = 0.5 となり、パーセント表記に直すと 50.0[%]50.0[\%] が正解となります。

変調度とは何か

振幅変調(AM)における変調度とは、元の搬送波の振幅に対して、どれくらい音声などの信号で振幅を変化させたかを示す割合のことです。この数値が大きいほど、搬送波の振幅が大きく変化していることを意味します。もし変調度が 100[%]100[\%] を超えると、振幅が反転したり歪んだりしてしまい、受信側で音声をきれいに復元できなくなります。そのため、適切に制御することが求められます。

図から数値を読み取るプロセス

この種の問題では、まず図のどこが最大振幅でどこが最小振幅なのかを特定することが重要です。最大振幅 AA は、山が最も高くなった部分の値を指します。最小振幅 BB は、谷が最も深くなった部分の値です。この問題図では、中心の基準線から上下に振れているうち、一番高い山の頂点が 90[V]90[V]、逆に一番小さく収縮したときの頂点が 30[V]30[V] と明記されています。この位置関係さえ正しく捉えられれば、式への代入は容易です。

なぜこの知識が重要なのか

アマチュア無線家としてこの知識が役立つのは、送信機を運用する際、変調の深さを適切に保つためです。変調が浅すぎると、受信側での音声が小さく聞き取りにくくなります。逆に深すぎると「過変調」という状態になり、信号の波形が壊れて周辺の周波数まで余計な電波(スプリアス)を撒き散らす原因になります。変調度を計算式として理解しておくことは、電波の質を正しく管理し、法令を遵守して運用するための基礎体力となるのです。

参考リンク

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