3アマ無線工学の回路と測定器は、名前と働きを一対一で結べれば取れます。ALCとIDCは送信機、AGCは受信機。フィルタは名前が「通す側」を表し、高調波は送信側でLPF、基本波の混入は受信側で落とします。
3アマの無線工学は14問で、そのうち送信機・受信機・妨害対策・電源・測定器の問題は、回路や計器の名前と働きを一対一で結べるかで決まります。計算はほとんど要りません。迷う原因は、ALCとAGC、スケルチとリミタ、SWRメータとディップメータのように、名前や役割が似た相手と取り違えることです。
この記事は、その対応を表で一覧にした早見表です。回路ごとに「何を見て（入力）」「何をする（働き）」「よく入れ替えられる相手」を横に並べました。試験前の見直しや、問題を解いていて名前を忘れたときに引いてください。各表の後に、詳しい解き方を扱う講義の回を書いています。公式・アンテナ・伝搬は別記事の早見表にまとめています。
送信機の回路一覧：発振・緩衝・逓倍・変調・ALC・IDC
送信機は「周波数を作る段」「信号を載せる段」「電力を出す段」に分けると整理しやすくなります。周波数を作る段は発振器・緩衝増幅器・周波数逓倍器、信号を載せる段は変調器、電力を出す段は電力増幅器です。ALCとIDCは、この流れの途中で行き過ぎを抑える制御回路です。
送信機の回路（何をする回路か）
| 置き場所・入力 | 働き | 取り違えやすい相手 | |
|---|---|---|---|
| 水晶発振器 | 送信機の最初の段 | 水晶の共振を使い、周波数の安定度が高い発振をする | 周波数を整数倍にする逓倍器 |
| 緩衝増幅器 | 発振器の次段 | 後段の負荷の変動が発振器に伝わらないようにし、発振周波数を安定させる | 周波数を変える逓倍器、音声を扱う低周波段 |
| 周波数逓倍器 | 発振器・緩衝増幅器の後 | 発振器で作った周波数の整数倍の周波数を得る（6 MHzを3逓倍で18 MHz） | 負荷から発振器を切り離す緩衝増幅器 |
| PLL（位相同期ループ） | 基準発振と出力の分周を比べる | 位相比較器→低域フィルタ（LPF）→電圧制御発振器（VCO）→分周器で帰還し、安定した周波数を作る | 位相比較器の後に入るのはLPF（BPFやHPFではない） |
| 平衡変調器 | SSB送信機の変調段 | 搬送波を抑圧し、上下両側波帯の信号を出力する | 片側の側波帯を取り出す帯域フィルタ |
| 帯域フィルタ（BPF） | SSB送信機の平衡変調器の後 | 上下の側波帯のうち片側だけを取り出す | 搬送波を抑圧する平衡変調器 |
| ALC回路 | SSB送信機の電力増幅器まわり | 電力増幅器の入力レベルを制限し、送信出力がひずまないようにする | 受信機のAGC、FM送信機のIDC |
| IDC回路 | FM送信機の変調段 | 周波数偏移を制限し、占有周波数帯幅が広がりすぎないようにする | SSBのALC |
AM（A3E）は音声で搬送波の振幅を変え、FM（F3E）は音声信号の振幅の変化に応じて搬送波の周波数を変えます。SSB（J3E）は平衡変調器で搬送波を抑え、帯域フィルタで片側の側波帯だけを残した電波です。周波数成分の図では、搬送波の位置が点線（成分なし）で、側波帯が片側にだけあるものがSSBです。
ALCとIDCはどちらも送信機の回路ですが、方式が違います。ALCはSSB送信機で電力増幅器の入力を抑えてひずみを防ぐ回路、IDCはFM送信機で周波数偏移を制限する回路です。「SSB送信機のIDC」「FM送信機で出力ひずみを防ぐALC」と方式を入れ替えた肢は誤りです。
AM送信機の過変調（変調度が100%を超える状態）も送信側の現象です。変調波形がひずんで側波帯が広がり、占有周波数帯幅が広くなって他局に混信を与えます。変調度はオシロスコープで見た包絡線の最大値と最小値から求めます（測定器の節で式を載せています）。送信機の回路の流れと肢の切り方は、講義『3アマ、問題が取れるまで。』第7回と、発振・緩衝・逓倍・PLLを扱う第16回で解いています。
受信機の回路一覧：高周波増幅からAGC・スケルチ・BFOまで
スーパヘテロダイン受信機は、アンテナ→高周波増幅器→周波数混合器→中間周波増幅器→検波器→低周波増幅器→スピーカの順に信号が通ります。局部発振器は周波数混合器に入る別の枝です。構成図の誤りを探す問題では、この順番と照らし合わせます。たとえば検波器と低周波増幅器の順序が逆になっている図は、入れ替えれば正しくなります。
受信機の回路（主な経路と付属回路）
| 見ているもの・置き場所 | 働き | 取り違えやすい相手 | |
|---|---|---|---|
| 高周波増幅器 | アンテナの直後 | 微弱な信号を増幅して信号対雑音比（S/N）を改善し、影像周波数による混信を軽減する | 近接周波数の混信を除く中間周波増幅器 |
| 周波数混合器・局部発振器 | 高周波増幅器の後（周波数変換部） | 受信信号と局部発振の周波数を混ぜて、一定の中間周波数に変える | 上側局発なら局発＝受信＋中間周波、影像＝受信＋中間周波×2 |
| 中間周波増幅器 | 周波数混合器の後 | 中間周波の信号を増幅し、近接周波数の妨害を除去する（選択度を決める） | 影像周波数の混信を減らす高周波増幅器 |
| 検波器 | 中間周波増幅器の後 | AM波から音声などの信号波を取り出す | 検波した信号を大きくする低周波増幅器 |
| AGC回路 | 検波出力の直流分（信号の強さ）を見る | 高周波・中間周波増幅器の利得を変え、受信入力が変動しても出力を一定に保つ | 無信号時の雑音を消すスケルチ |
| BFO（ビート周波数発振器） | 電信（A1A）を受信する受信機 | 中間周波信号とうなり（ビート）を作り、受信信号を可聴周波のトーンに変換する | 第二局部発振器、周波数安定化の回路 |
| クラリファイヤ（RIT） | SSB受信機のつまみ | 受信周波数だけを微調整し、受信信号の明りょう度を良くする | 利得を変えるAGC |
| 振幅制限器（リミタ） | FM受信機の中間周波増幅器の後 | 受信電波の振幅を一定にして、雑音などによる振幅の変動を取り除く | 周波数の変化を取り出す弁別器 |
| 周波数弁別器 | FM受信機の振幅制限器の後 | 周波数の変化を振幅の変化に変換して信号を取り出す（FMの検波） | 振幅をそろえるリミタ |
| スケルチ回路 | FM受信機。振幅制限器の出力で雑音の有無を見る | 受信電波が無い・極めて弱いときに出る大きな雑音を消す（低周波増幅器を止める） | 出力を一定に保つAGC |
受信機の性能の言葉も、一対一で覚えます。感度は弱い電波を受信できる能力、選択度は多くの電波の中から希望する周波数の電波だけを分離して受信できる能力、忠実度は送られた信号をどれだけ忠実に再現できるか、安定度は受信状態を長時間一定に保てるかです。選択度を受け持つのは主に中間周波増幅器です。
ALC・AGC・IDCの比較
| 使う側 | 主な方式 | 何を制御するか | 目的 | |
|---|---|---|---|---|
| ALC | 送信機 | SSB（J3E） | 電力増幅器の入力レベル | 送信出力のひずみを防ぐ |
| IDC | 送信機 | FM（F3E） | 周波数偏移 | 偏移が大きくなりすぎるのを防ぐ |
| AGC | 受信機 | AM・SSB | 高周波・中間周波増幅器の利得 | 入力の強弱があっても出力を一定に保つ |
受信機では「AGC＝出力を一定に」「スケルチ＝無信号時の雑音を消す」「リミタ＝振幅の変動を除く」「弁別器＝周波数の変化から信号を取り出す」の4つが入れ替えられて出ます。影像周波数は上側局発の場合、受信周波数に中間周波数の2倍を足した値です（7,100 kHz、中間周波455 kHzなら8,010 kHz）。経路の読み方と計算の消去法は講義『3アマ、問題が取れるまで。』第8回で扱います。
フィルタ4種と妨害対策の対照表
フィルタは「どの周波数を通すか」で名前が決まります。名前の「低域」「高域」は通す側を指しています。LPF（低域フィルタ）は低い周波数を止めるのではなく、低い周波数を通して高い周波数を止めます。この読み違いが妨害対策の問題でいちばん多い失点です。
フィルタの通過特性と3アマでの使い道
| 通す | 止める | 3アマでの典型的な使い道 | |
|---|---|---|---|
| LPF（低域フィルタ） | 遮断周波数より低い成分 | それより高い成分 | 送信機とアンテナの間に入れて高調波の発射を防ぐ。PLLの位相比較器の後 |
| HPF（高域フィルタ） | 遮断周波数より高い成分 | それより低い成分 | HF帯の基本波がテレビに混入したとき、テレビのアンテナ端子に入れる |
| BPF（帯域フィルタ） | ある帯域だけ | その帯域の外 | SSB送信機で片側の側波帯を取り出す |
| BEF（帯域除去フィルタ・トラップ） | ある帯域の外 | ある帯域だけ | 435 MHz帯の基本波が地デジのブースタに混入したとき、アンテナとブースタの間に入れる |
妨害の問題は、まず原因が基本波か高調波か、次に対策する場所が送信側か受信側かを問題文から読み取ります。高調波は基本波の整数倍（2倍・3倍…）の周波数に出る不要な成分なので、送信側で高調波だけを落とします。基本波そのものが相手の受信機に入り込んでいる場合は、送信機のフィルタでは止められず、受信側で基本波を落とします。
妨害の原因と対策の場所
| 原因 | 対策の場所 | 対策 | |
|---|---|---|---|
| 送信機の高調波によるテレビ受信障害（TVI） | 高調波 | 送信側（送信機とアンテナの間） | LPFを挿入し、遮断周波数は基本波より高く（第2高調波より低く）する。送信機の筐体を確実に接地する |
| HF帯の基本波がテレビのアンテナ入力に混入 | 基本波 | 受信側（テレビのアンテナ端子） | HPFを挿入して、テレビの電波より低いHFの基本波を落とす |
| 435 MHz帯の基本波が地デジ（470〜710 MHz）のブースタに混入 | 基本波 | 受信側（地デジアンテナとブースタの間） | BEF（トラップフィルタ）で435 MHz帯を減衰させる。ブースタの後ろでは遅い |
| 混変調（BCIなど） | 強力な妨害波 | 受信側の増幅回路 | 妨害波の変調信号で希望波が変調されてしまう現象。送信側の過変調とは別 |
| 過変調 | AM送信機の変調度が100%超 | 送信側 | 変調度を100%以下に保つ。ひずみで占有周波数帯幅が広がり混信の原因になる |
「高調波を止めるのにHPF」「遮断周波数を基本波より低くする」「送信機の空中線電力を大きくする」「筐体を絶縁する」は、いずれも誤りの定番です。高調波は基本波より高い周波数なのでHPFでは素通りし、遮断周波数を基本波より下げると目的の電波まで消えます。筐体は絶縁ではなく接地します。
435 MHz帯と地デジの例でLPFを選ぶと、435 MHzより高い地デジの電波（470〜710 MHz）まで落としてしまいます。妨害波と希望波の周波数の上下関係を一度書き出すと、通す側・止める側を取り違えません。原因と挿入場所を順にたどる解き方は講義『3アマ、問題が取れるまで。』第9回にあります。
電信送信機の異常と原因の対照
電信（A1A）送信機の問題では、出力の波形や聞こえ方から原因を選ばせます。名前と症状の組を覚えておけば、図が出ても形の特徴で選べます。
電信送信機の波形の異常
妨害を与えるおそれがあるのは高調波などの不要な発射です。蓄電池を電源にすること、電源フィルタを入れること、送信電力が下がることは、それ自体では他局への妨害の原因になりません。逆向きの肢として並ぶので、「妨害を増やすものか、減らすものか」で切り分けてください。
電源回路の一覧：変圧・整流・平滑・電池
電源回路は、商用の交流を変圧器で必要な電圧にし、整流回路で一方向の脈流にし、平滑回路で直流に近づける、という3段で読みます。電圧を一定に保ちたいときは、ツェナーダイオードの定電圧特性を使います。
電源回路と電池
| 働き | 覚える数字・特徴 | 取り違えやすい点 | |
|---|---|---|---|
| 電源変圧器 | 交流の電圧を変える | 電圧の比＝巻数の比（一次100 V・二次5 Vなら巻数比20） | 比を巻数そのものと読む |
| 整流回路 | 交流を一方向の脈流にする | リプルの基本周波数は半波整流で入力と同じ、全波整流で2倍（50 Hz→100 Hz） | 半波と全波の取り違え |
| 平滑回路 | 脈流を直流に近づける | 大容量のコンデンサとチョークコイルを使う | 整流回路と平滑回路の役割の入れ替え |
| ツェナーダイオード | 定電圧 | 逆方向電圧を加え、ある電圧で電流が急に流れて電圧がほぼ一定になる性質を使う | 電圧で容量が変わるのはバラクタダイオード |
| 鉛蓄電池 | 充電して繰り返し使う | 1セル（単電池）当たりの公称電圧は2.0 V | ニッケルカドミウム蓄電池の1.2 V |
| リチウムイオン蓄電池 | 小型軽量の蓄電池 | 1個当たりの端子電圧は1.2 Vより高い。自己放電が少なく、メモリー効果がないので継ぎ足し充電ができる | 破損・過充電による発熱・発火の危険が「ない」とする肢 |
交流の電圧・電流を「100 V」「2 A」というときは、一般に実効値を指します。正弦波の実効値・平均値の係数や変圧器の計算は、公式の早見表の記事にまとめています。整流回路の図で出力の極性を問われたときは、ダイオードの導通方向を半周期ずつたどります。電源の問題の解き方は講義『3アマ、問題が取れるまで。』第14回の前半で扱います。
測定器の一覧：測りたい量から計器を引く
測定器は4アマでもディップメータやSWRメータが出ますが、3アマでは周波数カウンタやテスタの使い方まで問われます。問われるのは「この計器で何を測るか」と「どうつなぐか、どう使うか」の2点です。下の表は、測りたいものから計器を引けるように並べています。
測定器と測るもの
| 測るもの・調べること | つなぎ方・使い方 | 取り違えやすい相手 | |
|---|---|---|---|
| SWRメータ（定在波比測定器） | アンテナと給電線の整合状態（定在波比） | 送信機と給電線の間に入れる。完全に整合していればSWRは1 | 共振周波数を測るディップメータ |
| ディップメータ | 同調回路（LC回路）やアンテナの共振周波数 | 発振コイルを測る回路に近づけ、共振点でメータの指示が落ち込む（ディップ）ところを読む | 整合を見るSWRメータ |
| 周波数カウンタ | 周波数 | 基準周波数で一定の時間を区切り、その中の被測定信号のサイクル数を数える | 電圧や振幅で区切ると読む肢 |
| テスタ（回路計） | 直流電圧・直流電流・交流電圧・抵抗 | 抵抗は回路の電源を切ってから測る。レンジを選び、リードを短絡して0 Ω調整をする | 通電したまま抵抗を測る肢 |
| オシロスコープ | 波形（時間に対する電圧の変化） | AM波の包絡線の最大値と最小値から変調度を求める | 周波数ごとのレベルを見るスペクトルアナライザ |
| スペクトルアナライザ | 周波数ごとの信号のレベル | スプリアス（高調波など）や占有周波数帯幅を確かめる | 時間波形を見るオシロスコープ |
| 擬似負荷（ダミーロード） | 測定器ではなく、送信電力を受ける負荷 | 調整や出力電力の測定のとき、アンテナの代わりに送信機の出力端子につなぎ、電波を外に出さない | 電波を放射するアンテナ |
N は一定時間 T〔s〕の間に数えたサイクル数。0.01 秒に 100,000 サイクルなら f＝100,000÷0.01＝10,000,000 Hz＝10 MHz。
A は包絡線の最大振幅、B は最小振幅（同じ測り方でそろえる）。A＝40 V、B＝10 V なら 30÷50＝0.6 で 60%。分母を A だけにすると 75% になり誤り。
「SWRメータで共振周波数（または寄生発射）を調べる」「ディップメータでSWRを測る」「テスタで回路に電源を入れたまま抵抗を測る」は誤りです。SWRメータが示すのは給電線上の進行波と反射波の関係（整合の程度）だけです。寄生発射の有無はスペクトルアナライザなどで見ます。
逆引き：やりたいこと→使うもの
測定器の肢を切る練習と、テスタの抵抗測定の手順は講義『3アマ、問題が取れるまで。』第14回の後半で扱います。
ブートラボでの進め方
この早見表は「忘れたときに引く」ための表です。表を覚えたつもりになったら、問題で取り違えないかを確かめてください。ブートラボの3アマの演習には、日本無線協会が公表しているCBT例題3回分と、例題と同じ形式・範囲で作ったオリジナル問題3回分が入っていて、無線工学はそれぞれ14問です。3アマは本試験の過去問が公表されていないため、本試験の問題そのものは収録していません。
ブートラボの使い方
- 演習（CBT例題・オリジナル問題） 1問ずつ解き、肢ごとの解説で「なぜその回路ではないか」を確認する。ALC・AGC・IDCやフィルタの問題は、誤りの肢がどの回路の説明かまで言えるようにする
- SRS復習 間違えた問題を間隔をあけて出し直す。似た名前の回路の取り違えは、数日後にもう一度解くと定着しやすい
- 用語集 AGC・スケルチ、フィルタ、測定器、SWR、スーパヘテロダイン受信機などを図付きで説明している。表の1行で足りないときに引く
- 講義「3アマ、問題が取れるまで。」 全16回。送信機は第7回、受信機は第8回、妨害対策は第9回、電源と測定器は第14回、発振と周波数の安定は第16回で、例題とオリジナル問題を肢ごとに解く
- 本試験形式の通し 無線工学14問を正誤を出さずに最後まで解き、合格の目安の9問と比べる
おすすめの順番は、まず無線工学を1回分解き、落とした問題がこの記事のどの表の行に当たるかを確かめることです。同じ表に誤りが集まっていれば、その表に対応する講義の回を受けてから、SRS復習で同じ型を繰り返してください。
よくある質問
ALC・AGC・IDCの違いは何ですか？
ALCはSSB送信機で電力増幅器の入力レベルを制限し、出力のひずみを防ぐ回路です。IDCはFM送信機で周波数偏移を制限する回路です。AGCは受信機の回路で、入力の強さが変わっても出力を一定に保ちます。
送信機の高調波によるテレビ受信障害には、LPFとHPFのどちらを使いますか？
LPFです。高調波は基本波より高い周波数なので、基本波を通して高い周波数を止めるLPFを送信機とアンテナの間に入れます。遮断周波数は基本波より高く設定します。
SWRメータとディップメータは何が違いますか？
SWRメータはアンテナと給電線の整合状態（定在波比）を調べる計器で、完全に整合していればSWRは1です。ディップメータは同調回路やアンテナの共振周波数を測る計器です。
スケルチとリミタ（振幅制限器）はどう違いますか？
どちらもFM受信機の回路です。スケルチは受信電波が無いときや極めて弱いときの大きな雑音を消し、リミタは受信電波の振幅を一定にして雑音などによる振幅の変動を取り除きます。