技術士 第一次試験 専門科目 電気電子部門 情報通信 練習問題 第1問: 振幅変調(AM)の送信機で、変調をかけないときの搬送波の電力が50 kWである。この搬送波に、単一の正弦波の信号で変調度0.8(80 %)の振幅変調をかけた。被
振幅変調(AM)の送信機で、変調をかけないときの搬送波の電力が50 kWである。この搬送波に、単一の正弦波の信号で変調度0.8(80 %)の振幅変調をかけた。被変調波の全電力(搬送波と上下の側波帯の電力の和)として、最も近い値はどれか。ただし、アンテナの負荷抵抗は一定とする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 4. 66.0 kW
「66.0 kW」が最も近い値です。単一の正弦波で変調度m(信号の振幅÷搬送波の振幅)の振幅変調をかけた波は、式を積和の公式で展開すると、振幅Ecの搬送波と、振幅がそれぞれmEc/2の上側波・下側波の和になります(m=1で各側波帯の電圧が搬送波の半分になることはNEETS Module 12 Modulation の振幅変調の節)。
負荷抵抗が一定なら電力は振幅の2乗に比例するので、側波帯1つの電力は搬送波の(m/2)²倍です。
側波帯1つ:50×(0.8/2)²=50×0.16=8.0 kW
全電力:50+2×8.0=66.0 kW
「58.0 kW」は側波帯を片方しか足していない値、「70.0 kW」は2乗を忘れて1+m/2とした値、「82.0 kW」は1/2を掛け忘れて1+m²とした値、「90.0 kW」は振幅の比m/2をそのまま電力の比として2つ分足した値です。式Pt=Pc(1+m²/2)に入れても50×(1+0.32)=66.0 kWと一致します。
単一の正弦波で変調度mのAM波の全電力は搬送波の(1+m²/2)倍で、側波帯1つの電力は搬送波の(m/2)²倍です。
関連キーワード: 振幅変調・変調度・側波帯・搬送波・被変調波の電力
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