工事担任者 取得の道しるべ
                                         
   ※非定期に加筆更新しています。 
     
     念のため,  再読み込みをしてみてください!      
『 電気気通信技術の基礎 』
 問題4  dB計算  

        既出設問パターンの概要把握と攻略研究
初版 2021/01/01
new_2021-05-16
  「デシベル」という単位が使われている理由がわからない・・・基礎の基礎が全くわからない方必見
  の解説サイトを見つけましたので紹介いたします。

https://www.youtube.com/watch?v=7sTJLtmGb-4

https://www.youtube.com/watch?v=wSrMCLkdnl4

2021(R03)#1 問題4(1)


ステップ1:
  「入力電圧が200 ミリボルト」という問題文から,
       この設問では,電圧を扱っていることを強く認識するため,「電圧」の文字にしっかりマーキング。       
ステップ2:
  「変成器は理想的なもの」=変成器でのエネルギー損失はゼロで,電圧のみ変成する
ステップ3:
  「電気通信回路および減衰器の入出力のインピーダンスは等しく、各部は整合」
                  =インピーダンス不整合によるエネルギー損失はない
ステップ4:
  a.200mV   b.   c.   d. 1.5mV  のように,注目すべき 点a.〜点d
  および問題文内に示されている値を図中に書き込む
ステップ5:
  点c. の電圧を計算。   c.の電圧=1.5mV×4/3=2mV
ステップ6:
  点b. の電圧を計算    b.の電圧=c.の電圧の2倍の2倍=8mV
                     ※電圧の場合 6dBは2倍, 12dBは6dB+6dBなので4倍
ステップ7:
  20kmの線路損失を計算 線路損失=8mV/200mV=4/100=1/25
       25は100の1/4だから
           40dB−12dB=28dB
  1kmあたりの損失は
       20で割って、      1.4dB 
2020(R02)#2 問題4(1)


ステップ1:
  「入力電力が30ミリワット」という問題文から,
       この設問では,電力を扱っていることを強く認識するため,「電力」の文字にしっかりマーキング。       
ステップ2:
  「変成器は理想的なもの」=変成器でのエネルギー損失はゼロ
ステップ3:
  「変成器は理想的なものとし,入出力のインピーダンスは整合」=変成器の二次側で電力は,R1とR2で等しく分配
ステップ4:
  電気通信線路と増幅器による総合利得Gall は
     Gall =−20dB+30dB
         =10dB
  したがって,
  増幅器の出力電力は,30mW×10倍=300mW
ステップ5:
  R2およびR1で消費される電力は,それぞれ150mW

2019(R01)#2 問題4(1)


ステップ1:
  「入力電力が600ミリワット」という問題文から,
       この設問での計算は,電力であることを,ここで強く認識するため,問題文の「電力」の文字にマーキングする。
ステップ2:
  「変成器は理想的なもの」=変成器でのエネルギー損失はゼロで,
ステップ3:
  「変成器は理想的なものとし,入出力のインピーダンスは整合」=増幅器の出力電力が,負荷Rに100%伝わる
ステップ4:
  電気通信線路と増幅器による総合利得Gall は
     Gall=60mW/600mW
        =1/10
           dB表記すると −10dB 
ステップ5:
  増幅器利得Gとすると
    Gall  =−Los+G
       G =Gall+Los
       G =-10dB+28dB
         = 18dB

※できればステップ5の式を経なくても,
   図1に書き込んだ数値から
   利得Gが18dBとわかるようになりたい。
  
2019(H31)#1 問題4(1)


ステップ1:
  「入力電圧が130ミリボルト」という問題文から,
       この設問での計算は,電圧であることを,ここで強く認識するため,問題文の「電圧」の文字にマーキングする。
ステップ2:
  「遠端漏話減衰量(dB)」は赤の破線で示した区間の減衰量であることをイメージして,図に破線または実線で矢印を記入
ステップ3:
  入力電圧130mVと終端抵抗の電圧13mVの比から
     総合減衰量 =20*LOG(130mV/13mV)
              =20 (dB)
ステップ4:
  漏話減衰量−増幅器利得G=総合減衰量
  漏話減衰量=総合利得+増幅器利得
         =20dB+26dB
         =46dB

2020(R02)#2 問題4(3)


ステップ1:
  「信号電力が15ミリワット」という問題文から,
       この設問での計算は,電力を扱うことを,ここで強く認識するため,問題文の「電力」の文字にマーキングする。
       ※ここでのSN比が電力比を指すことを認識
ステップ2:
  「SN比」とは, S/Nであらわされる指標で,数値が大きいほど良好(信号に対するノイズが小さいことをS示す)。
       ※Sはシグナル(信号)のS、Nはノイズ(雑音)のNです。
ステップ3:
  S/N=15mW/0.015mW
      =1000
ステップ5:
  電力比での1000倍をデシベルで表すと
     10×LOG10(1000)=10×LOG10(10
                   =10×3LOG10(10)
                   =30×1
                   =30  (dB)
  できれば、
    電力比で1000倍は
         10dBの増幅器を3個並べたのと等しい,よって10dB+10dB+10dB=30dB
  または,
     10倍は10dB
    100倍は20dB
   1000倍は30dB と覚えておきたい。

2019(R01)#2 問題4(3)

Z1/Z2=(n1/n2)
√(576/900)=n1/n2
n1/n2=√576/√900
    =√(2*2*12*12)/√(30*30)
     =24/30
    =8/10
    =4/5

よって 答えはD


2019(H31)#1 問題4(3)


2020(R02)#2 問題4(2)


同軸ケーブルの伝送損失について
  導体での損失は,周波数の平方根に比例して増加・・・は正しい

   ※詳しく知りたい方は,表皮効果についてWeb検索してみてください。
     (誘電体の損失は,周波数に比例して増加・・・・こちらについては、この設問においては無視しているようです)

平衡対ケーブルの,導体間の間隔について
  ・「近接効果」の知識を問いかけているのであれば,間隔を離したほうが損失小さい。
  ・「装荷線輪」によるインダクタンスを増やして線路損失を下げた時代(音声帯域)の理論からすると
   Lを増やす代わりに線間を大きくしてCを減らしても線路損失が下がる。

   導体間の間隔を大きくすると伝送損失が増加する・・・・は誤り

2019(R01)#2 問題4(2)


誘導による漏話には,静電結合によるものと電磁結合によるものがある。
  電磁結合における誘導の場合,ケーブルに流れる電流が大きいほど漏話が大きくなる,
  よって,線路のインピーダンスが低いほど電流が大きい(漏話が大きい)ことから⇒インピーダンスに反比例

 よって答えはB

2019(H31)#1 問題4(2)



2019(R01)#2 問題4(4)




2019(H311)#1 問題4(4)



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著作権情報
初版     : 2021/01/01
最終更新日 : 2022/01/01 
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