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位相と位相差いそう

3アマ三陸特二陸特一陸技

交流の波が 1 周期のうちのどこにいるかを角度で表したもの。1 周期が 360°（2π〔rad〕）。同じ周波数の 2 つの波のずれが位相差で、ずれのない状態を同相、180° ずれた状態を逆位相という。

試験ではここ

「コイルに交流を流すと電流は電圧より 90° 遅れる（コンデンサは 90° 進む）」の正誤で、逆にした肢が誤り。PSK は搬送波の位相を切り替える方式で、QPSK は 4 つの位相で 1 回に 2 ビット。八木アンテナやフェージングの説明にも位相が出る。

ブランコを 2 台並べて同じリズムでこいでも、片方が前にいるとき、もう片方は後ろにいることがあります。リズム（周波数）は同じでも「今どこにいるか」がずれている。このずれが位相差です。

時間のずれと位相差

\theta = 360^\circ \times \dfrac{\Delta t}{T} = 2\pi f\,\Delta t\ \text{〔rad〕}

θ は位相差、Δt は 2 つの波の時間のずれ、T は周期、f は周波数。ちょうど 1 周期ずれると 360° で元どおり

数値例です。周波数 1〔kHz〕（T＝1〔ms〕）の 2 つの波が 0.25〔ms〕ずれていれば、位相差は 360°×0.25/1＝90° です。0.5〔ms〕ずれれば 180° で逆位相になり、同じ大きさなら足すと打ち消し合います。

典型問題の解き方（コイルの性質で誤っているもの）

PSK は 0 と 1 に応じて搬送波の位相を切り替えます。2 つの波が同相で重なれば強め合い、逆位相なら打ち消し合うので、フェージングや八木アンテナの指向性も位相差で説明できます。

ひっかけ

「コイルは遅れ、コンデンサは進み」です。入れ替えた肢が誤りとして出ます。また位相は周波数とは別の量です。PSK は位相を、FSK は周波数を、ASK は振幅を切り替える方式で、組合せ問題ではこの取り違えが狙われます。

3アマ・日本無線協会 CBT例題無線工学 No.2 問17

コイルの電気的性質で、誤っているのは次のうちどれか。

正答: 交流を流したとき、電流の位相は加えた電圧の位相より進む。

コイルに交流を流すと電流の位相は電圧より 90 度遅れる（進むのはコンデンサ）。誘導リアクタンス XL＝2πfL は周波数に比例して大きくなるので肢2は正しい。

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三陸特・日本無線協会 CBT例題無線工学 No.1 問22

次の記述は、デジタル変調について述べたものである。［］内に入れるべき字句を下の番号から選べ。入力信号の「0」又は「1」によって、搬送波の位相のみを変化させる方式を、［］という。

正答: ＰＳＫ

PSK（位相偏移変調）は搬送波の位相をデジタル信号で切り替える方式。ASKは振幅、FSKは周波数、QAMは振幅と位相の両方を変える。

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二陸特・日本無線協会令和元年10月期無線工学問19

次の記述は、デジタル変調について述べたものである。［］内に入れるべき字句の組合せで、正しいのはどれか。 PSK は、ベースバンド信号に応じて搬送波の［Ａ］を切り替える方式である。また、QPSK は、1 回の変調で［Ｂ］ビットの情報を伝送できる。

正答: Ａ=位相　Ｂ=2

PSK は Phase Shift Keying の略で、ベースバンド信号に応じて搬送波の位相を切り替える方式です。QPSK は 4 相 PSK で 4 つの位相状態を用いるため、1 回の変調で 2 ビットの情報を伝送できます。

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