基礎伝送理論の要点と過去問
基礎の第4問は、毎回すべて伝送理論です。(ア)の計算は「回線の損失・増幅器の利得・変成器」を順にたどる形がほぼ固定なので、手順を身につければ確実に得点できます。
デシベルの基本
| 電力比 | 10 log10(P2/P1)〔dB〕。10倍=10dB、100倍=20dB、1/10倍=-10dB |
|---|---|
| 電圧・電流比 | 20 log10(V2/V1)〔dB〕。10倍=20dB、1/10倍=-20dB |
| SN比 | 10 log10(信号電力÷雑音電力)。dBmで与えられたら「信号レベル-雑音レベル」 |
| レベル | 1mWとの比が絶対レベル〔dBm〕、基準点との比が相対レベル〔dBr〕 |
伝送量の計算(第4問(ア))の手順
- 回線の損失:損失〔dB/km〕×長さ〔km〕。
- 全体の伝送量:-回線の損失+増幅器の利得。+10dBなら電力10倍。
- 変成器:理想変成器は電力を変えない。電圧で問われたときだけ巻線比が効く(巻線比 n1:n2 なら電圧は n2/n1 倍)。
- 負荷の並列:2次側の600Ω×2の並列(合成300Ωで整合)なら、電力は半分ずつに分かれる。
例:損失0.8dB/km×25km=20dB、増幅器+30dB → 全体+10dB(10倍)。入力24mWなら変成器から240mW、R1はその半分の120mW。漏話の問題も「-漏話減衰量+増幅器の利得=全体のdB」で同じように解けます。
反射と整合
- 電圧反射係数 m=(Z2-Z1)/(Z2+Z1)(Z1:送端側、Z2:受端側)。電流反射係数は符号が逆の -m。電圧透過係数は 1+m。
- 例:280Ω→520Ω なら m=240÷800=0.3。伝送方向を逆に読まないこと。
- 変成器による整合:インピーダンス比は巻線比の2乗。240Ω:540Ω なら巻線比は √4:√9=2:3(4:9を選ばない)。
線路の性質
- 伝送損失:音声周波数帯ではおおよそ √(導体抵抗×静電容量) に比例。導体抵抗を小さく、導体間隔を広げて静電容量を小さくすると損失は減る。
- 同軸ケーブル:表皮効果により損失は周波数の平方根に比例(周波数4倍で約2倍)。
- 特性インピーダンス(音声周波):Z≒√(R/2πfC)。周波数と静電容量の平方根に反比例、導体抵抗の平方根に比例。
- ひずみのない伝送:減衰量が周波数によらず一定で、位相変化が周波数に比例する(R/L=G/C)。
- ひずみの種類:周波数で減衰量が違う=減衰ひずみ、伝わる時間が違う=位相ひずみ、入出力が比例しない=非直線ひずみ(高調波が出る)。
漏話と誘導
- 信号と同じ向き(遠い側)に現れるのが遠端漏話、逆向き(送信側)が近端漏話。
- 電磁的結合による漏話は電流に比例=インピーダンスに反比例。静電的結合による漏話は電圧に比例=インピーダンスに比例。
- 電力線からの誘導:電磁誘導電圧は電流に比例、静電誘導電圧は電圧に比例(「電磁→電流、静電→電圧」)。
過去11回の出題一覧(44問)
令和3年度第1回〜令和8年度第1回の総合通信から、この分野の問題を集めました。リンク先の解説ページで、問題文と詳しい解説を確認できます。
| 回 | 問題 | 小テーマ | 正解 |
|---|---|---|---|
| 令和8年度第1回 | 第4問(ア) | 伝送理論(漏話・変成器) | ⑤ 60 |
| 令和8年度第1回 | 第4問(イ) | 伝送理論(伝送損失) | ② 単位長さ当たりの心線導体抵抗 |
| 令和8年度第1回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(特性インピーダンス) | ③ 平方根に反比例し、導体抵抗の平方根に比例 |
| 令和8年度第1回 | 第4問(エ) | 伝送理論(誘導電圧) | ① 電流 |
| 令和7年度第2回 | 第4問(ア) | 伝送理論(伝送損失と線路長) | ② 20 |
| 令和7年度第2回 | 第4問(イ) | 伝送理論(伝送損失) | ④ AもBも正しくない |
| 令和7年度第2回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(ひずみのない伝送) | ③ 周波数 |
| 令和7年度第2回 | 第4問(エ) | 伝送理論(変成器による整合) | ① 2:3 |
| 令和7年度第1回 | 第4問(ア) | 伝送理論(伝送損失の計算) | ④ 1.4 |
| 令和7年度第1回 | 第4問(イ) | 伝送理論(相対レベル) | ② 相対レベル |
| 令和7年度第1回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(漏話) | ① Aのみ正しい |
| 令和7年度第1回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電流反射係数) | ④ 0.1 |
| 令和6年度第2回 | 第4問(ア) | 伝送理論(伝送損失と負荷電力) | ④ 120 |
| 令和6年度第2回 | 第4問(イ) | 伝送理論(特性インピーダンス) | ② 平方根に反比例し、導体抵抗の平方根に比例 |
| 令和6年度第2回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(SN比) | ④ -50 |
| 令和6年度第2回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電流反射係数) | ① -m |
| 令和6年度第1回 | 第4問(ア) | 伝送理論(入力電力の計算) | ① 8 |
| 令和6年度第1回 | 第4問(イ) | 伝送理論(伝送損失) | ② Bのみ正しい |
| 令和6年度第1回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(SN比) | ③ 40 |
| 令和6年度第1回 | 第4問(エ) | 伝送理論(ひずみのない伝送) | ④ 周波数 |
| 令和5年度第2回 | 第4問(ア) | 伝送理論(負荷電力の計算) | ⑤ 240 |
| 令和5年度第2回 | 第4問(イ) | 伝送理論(同軸ケーブルの損失) | ② 2 |
| 令和5年度第2回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(漏話) | ③ AもBも正しい |
| 令和5年度第2回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電磁誘導電圧) | ② 電流 |
| 令和5年度第1回 | 第4問(ア) | 伝送理論(漏話・デシベル) | ③ 46 |
| 令和5年度第1回 | 第4問(イ) | 伝送理論(漏話) | ② 反比例する |
| 令和5年度第1回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(反射係数) | ⑤ 0.3 |
| 令和5年度第1回 | 第4問(エ) | 伝送理論(ひずみ) | ② 非直線 |
| 令和4年度第2回 | 第4問(ア) | 伝送理論(入力電力) | ③ 60 |
| 令和4年度第2回 | 第4問(イ) | 伝送理論(減衰定数) | ② 信号の周波数 |
| 令和4年度第2回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(漏話) | ③ AもBも正しい |
| 令和4年度第2回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電流反射係数) | ④ -m |
| 令和4年度第1回 | 第4問(ア) | 伝送理論(入力電圧の計算) | ③ 27 |
| 令和4年度第1回 | 第4問(イ) | 伝送理論(伝送損失) | ① Aのみ正しい |
| 令和4年度第1回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(電圧反射係数) | ④ 0.2 |
| 令和4年度第1回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電磁誘導電圧) | ③ 電流 |
| 令和3年度第2回 | 第4問(ア) | 伝送理論(漏話と増幅器) | ② 38 |
| 令和3年度第2回 | 第4問(イ) | 伝送理論(同軸ケーブルの損失) | ③ 2 |
| 令和3年度第2回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(SN比) | ④ 30 |
| 令和3年度第2回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電流反射係数) | ③ -m |
| 令和3年度第1回 | 第4問(ア) | 伝送理論(負荷電力の計算) | ④ 120 |
| 令和3年度第1回 | 第4問(イ) | 伝送理論(電磁結合による漏話) | ③ 反比例する |
| 令和3年度第1回 | 第4問(ウ) | 伝送理論(変成器による整合) | ① 2:3 |
| 令和3年度第1回 | 第4問(エ) | 伝送理論(電圧反射係数の式) | ② (Z02-Z01)/(Z01+Z02) |
ほかの分野別まとめ
トラヒック理論JIS X 5150(構内配線)ブール代数ISDN(基本・一次群・配線)デジタル式PBX端末設備等規則電気通信事業法・工事担任者規則有線電気通信法・有線電気通信設備令トランジスタ・半導体電気回路・電磁気論理回路・2進数光配線・光測定LAN・PoE・無線LAN工程管理・品質管理・安全不正アクセス禁止法・電子署名法試験直前チェック
過去問演習で解いてみる出典:一般財団法人日本データ通信協会 工事担任者試験問題。要点のまとめと解説は当サイトが独自に作成したものです。