アンテナ方式図鑑 — 構造で見分ける代表アンテナ

本試験での問われ方

以下は公益財団法人日本無線協会が公表した本試験問題です（英語の科目を除き、国家試験の受験など試験制度の意義に反しない範囲での利用は許諾を求める必要がないと公表されています）。原文は改変せずそのまま掲載し、独自の要約と「この講座で学べる範囲」を添えています。

1. 令和6年1月期 一陸技「無線工学B」(FB601) A-1(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   送受で特性が変わらないこと、受信電力を出す公式、複数素子を並べたときの指向性の作り方、そして2種類の基本アンテナの利得の値と基準の呼び分けを5つ並べ、誤りを1つ選ばせる問題。

   A－1 次の記述は、アンテナの利得と指向性及び受信電力について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　受信アンテナの利得や指向性は、可逆の定理により、送信アンテナとして用いた場合と同じである。 2　自由空間中で送信アンテナに受信アンテナを対向させて電波を受信するときの受信電力は、フリスの伝達公式により求めることができる。 3　一般に同じアンテナを複数個並べたアンテナの指向性は、アンテナ単体の指向性に配列指向係数を掛けたものに等しい。 4　半波長ダイポールアンテナの利得は、等方性アンテナの約 1.64 倍であり、絶対利得は約 2.15〔dB〕である。 5　微小ダイポールの利得は、等方性アンテナの約 1.5 倍であり、相対利得は約 1.76〔dB〕である。

   この講座で学べる範囲

   アンテナの可逆性、フリスの伝達公式、配列指向係数(アレーファクタ)、アンテナ利得、半波長ダイポールアンテナ、微小ダイポール

2. 令和6年1月期 一陸技「無線工学B」(FB601) A-10(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   給電線を使わずに電波の通り道を折り曲げる板について、励振側との距離でどう呼び分けるか、利得が何で決まるか、運用上どこに注意するかを5つ並べ、誤りを1つ選ばせる問題。

   A－10 次の記述は、マイクロ波中継回線などで用いられる無給電アンテナの一種である平面反射板について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　平面反射板と入射波の波源となる励振アンテナとの距離がフラウンホーファ領域にあるものを近接形平面反射板という。 2　平面反射板は、給電線を用いないので給電線で生ずる損失がなく、ひずみの発生なども少ない。 3　平面反射板により電波通路を変えて通信回線を構成する場合、熱雑音の増加、偏波面の調整、他回線への干渉などに注意する必要がある。 4　励振アンテナに近接して平面反射板を設けて電波通路を変える場合、この複合アンテナ系の利得は、励振アンテナと平面反射板との距離、平面反射板の面積と励振アンテナの開口面積との比などで決まる。 5　遠隔形平面反射板の受信利得は、電波の入射方向より見た平面反射板の有効開口面積と使用波長で決まる。

   この講座で学べる範囲

   平面反射板(無給電アンテナ)、近傍界・遠方界の領域、実効面積

3. 令和6年1月期 一陸技「無線工学B」(FB601) A-11(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   金属板を並べて作るレンズについて、導波管で速くなるのはどの速度か、板を電界に対してどう向けるか、板の間隔を狭めると速度がどちらへ動くか、間隔が半波長を割ったときにどうなるかを組合せで答えさせる問題。

   A－11 次の記述は、メタルレンズ(電界面金属レンズ)について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、同じ記号の［ ］内には、同じ字句が入るものとする。また、波長を λ〔m〕とする。 (1) メタルレンズは、導波管内では電磁波の［ A ］が自由空間の電磁波の速度より速くなる性質を応用したもので、図1 に示すように電界に［ B ］な金属板で屈折率が 1 より小さい凹レンズと同じ作用をするレンズを作って、球面波がレンズを通過する間に波面を揃え、平面波になって放射するようにしたものである。 (2) 金属板の間隔 d〔m〕は一定にする場合があるほか、図2 に示すように外側に近いほど狭くして、電磁波の［ A ］が［ C ］なるようにする場合がある。d が λ/2〔m〕より［ D ］ときは、導波管の場合と同様に遮断領域となり、レンズ内で電波が減衰する。 〔図省略〕 　　A　　　　　　B　　　　　C　　　　　D 1　群速度　　　　平行　　　　速く　　　　大きい 2　群速度　　　　直角　　　　遅く　　　　小さい 3　位相速度　　　直角　　　　遅く　　　　大きい 4　位相速度　　　平行　　　　遅く　　　　大きい 5　位相速度　　　平行　　　　速く　　　　小さい

   この講座で学べる範囲

   位相速度、遮断波長・遮断周波数、平面波

   この講座では扱わない範囲

   メタルレンズ(電界面金属レンズ)

4. 令和6年1月期 一陸技「無線工学B」(FB601) A-12(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   素子長と頂点からの距離が同じ割合で並ぶ広帯域アンテナについて、対数周期比を素子長でどう書くか、隣り合う素子の給電位相、主放射が図のどちら向きか、特性が周波数の何に対して繰り返すかを組合せで答えさせる問題。

   A－12 次の記述は、図に示す対数周期ダイポールアレーアンテナについて述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 各素子の端を連ねる直線(点線)とアンテナの中心軸(一点鎖線)との交点を頂点 O とし、その交角を α〔rad〕、n 番目の素子の長さの 1/2 を ln〔m〕、O から n 番目の素子までの距離を xn〔m〕とすれば、次式の関係がある。ただし、τ を対数周期比とする。 　τ = ［ A ］ = xn+1/xn 　α = tan⁻¹(ln/xn) (2) (1)の条件で、図のようにダイポールアンテナ(素子)を配置し、隣接するダイポールアンテナごとに［ B ］で給電する。 (3) τ と α を適切に設定すると、アンテナの中心軸上の矢印［ C ］の方向に最大値を持つ単一指向性が得られる。使用可能な周波数範囲は、最も長い素子と最も短い素子によって決まり、その範囲内で入力インピーダンスなどのアンテナ特性は周波数の［ D ］に対して周期的に小さな変化を繰り返す。 〔図省略〕 　　A　　　　　　　B　　　　　C　　　　D 1　ln+1/ln　　　　逆位相　　　ア　　　　対数 2　ln+1/ln　　　　同位相　　　イ　　　　対数 3　ln+1/ln　　　　同位相　　　イ　　　　2乗 4　ln/ln+1　　　　同位相　　　ア　　　　対数 5　ln/ln+1　　　　逆位相　　　ア　　　　2乗

   この講座で学べる範囲

   対数周期ダイポールアレーアンテナ、アンテナの帯域幅・比帯域幅、入力インピーダンス

5. 令和6年7月期 一陸技「無線工学B」(FB607) A-2(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   与えられた放射電力の式を電流の2乗で割って抵抗の形へ直し、周波数から出した波長と素子の実効的な長さの比を入れて値を求める計算問題。

   A－2 実効長 1〔m〕の直線状アンテナを周波数 30〔MHz〕で用いたとき、このアンテナの放射抵抗の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、微小ダイポールの放射電力 P は、ダイポールの長さを l〔m〕、波長を λ〔m〕及び流れる電流を I〔A〕とすれば、次式で表されるものとする。 　P = 80(πIl/λ)²〔W〕 1　50.2〔Ω〕　　2　31.6〔Ω〕　　3　12.6〔Ω〕　　4　7.9〔Ω〕　　5　3.2〔Ω〕

   この講座で学べる範囲

   放射抵抗、微小ダイポール、実効長、波長と周波数の関係(λ=300/f)

6. 令和6年7月期 一陸技「無線工学B」(FB607) A-4(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   口を開いた形のアンテナについて、開口の効率を面積のどちらをどちらで割って定義するか、一次放射器に求める性質、反射鏡の曲面の種類、給電系を軸から外す構成の利点を5つ並べ、誤りを1つ選ばせる問題。

   A－4 次の記述は、開口面アンテナの基本的な特性や構成について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　アンテナの開口面積を A〔m2〕、実効面積を Ae〔m2〕とすると、アンテナの開口効率は A/Ae で定義され、開口面上の電界分布が一様であるような理想的な開口面アンテナではその値は 1 (100%)となる。 2　パラボラアンテナの一次放射器としては、小口径角すいホーンアンテナのようなビーム幅がある程度広い小形アンテナが用いられることが多い。 3　ホーンアンテナは、インピーダンス特性が広帯域にわたって平坦である。 4　ホーンレフレクタアンテナの反射鏡には回転放物面の一部が用いられることが多い。 5　オフセットパラボラアンテナでは、送信アンテナとして使用する場合、反射鏡により反射された電波が一次放射器へ戻ってこないので、広帯域で良好な周波数特性が得られる。

   この講座で学べる範囲

   開口効率、実効面積、ホーンアンテナ、反射鏡アンテナ

7. 令和6年7月期 一陸技「無線工学B」(FB607) A-11(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   2枚の鏡を使う方式のうち、副反射鏡にどの回転曲面をどちらの面で使うか、そして軸をずらした形にすることで何による遮りを避けているのかを組合せで答えさせる問題。

   A－11 次の記述は、グレゴリアンアンテナについて述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 主反射鏡に回転放物面、副反射鏡に ［ A ］ の ［ B ］ を用い、副反射鏡の一方の焦点を主反射鏡の焦点と一致させ、他方の焦点を一次放射器の位相中心と一致させた構造である。 (2) また、［ C ］ によるブロッキングをなくして、サイドローブ特性を良好にするために、オフセット型が用いられる。 　　A　　　　　　　B　　　　　C 1　回転双曲面　　　凹面側　　　一次放射器 2　回転双曲面　　　凸面側　　　副反射鏡 3　回転双曲面　　　凹面側　　　副反射鏡 4　回転楕円面　　　凸面側　　　一次放射器 5　回転楕円面　　　凹面側　　　副反射鏡

   この講座で学べる範囲

   グレゴリアンアンテナ、反射鏡アンテナ、カセグレンアンテナ、サイドローブ

8. 令和6年7月期 一陸技「無線工学B」(FB607) A-12(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   誘電体で作るレンズについて、利用している速度の違い、屈折率と比誘電率の関係、屈折率が1より大きいときにとるレンズの形、表面での反射対策、厚みを段々に削る手法の効果を5つ並べ、誤りを1つ選ばせる問題。

   A－12 次の記述は、誘電体レンズアンテナについて述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　電波の誘電体中の位相速度が自由空間中の位相速度と異なることを利用したアンテナである。 2　誘電体の屈折率は、誘電体の比誘電率を εr とすれば、√εr である。 3　誘電体レンズの屈折率が 1 より大きい場合、形状を凹レンズとして、球面波を平面波に変換する。 4　レンズの表面に整合層を設けることによって、レンズの表面で生ずる反射を抑えて放射パターンを改善できる。 5　ゾーニングを行うことによって、全体の重量を軽くするとともに、誘電損を少なくすることにより誘電体の媒質定数がアンテナ特性に与える影響を軽減することができる。

   この講座で学べる範囲

   誘電体レンズアンテナ、屈折率、比誘電率、位相速度

9. 令和7年1月期 一陸技「無線工学B」(FB701) A-2(本試験問題)

   この講座が土台を作る範囲

   送受を入れ替えても利得と指向性が変わらない根拠の名前、素子を2個並べたときに単体の指向性へ掛かる係数の呼び名、そして基準を等方性からダイポールへ替えたときの真数を組合せで答えさせる問題。

   A－2 次の記述は、アンテナの利得及び指向性について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 受信アンテナの利得及び指向性は、［ A ］ により、それを送信アンテナとして使用したときの利得及び指向性と同じである。 (2) 同じアンテナを直線上で同じ方向に2個並べたアンテナの指向性は、アンテナ単体の指向性に ［ B ］ を掛けたものに等しい。 (3) 等方性アンテナの半波長ダイポールアンテナに対する相対利得は、約 ［ C ］ (真数)である。 　　A　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　　　　　　　C 1　バビネの原理　　　　利得係数　　　　　　　　　　　　　1.64 2　バビネの原理　　　　配列指向係数(アレーファクタ)　　　0.61 3　可逆定理　　　　　　利得係数　　　　　　　　　　　　　0.61 4　可逆定理　　　　　　配列指向係数(アレーファクタ)　　　0.61 5　可逆定理　　　　　　配列指向係数(アレーファクタ)　　　1.64

   この講座で学べる範囲

   アンテナの可逆性、配列指向係数(アレーファクタ)、アンテナ利得、半波長ダイポールアンテナ、等方性アンテナ

10. 令和7年1月期 一陸技「無線工学B」(FB701) A-5(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    主ビーム以外へ漏れる放射を抑える手立てを5つ並べ、鏡面の精度、吸収体の取り付け、遮りの回避と並ぶ中から、開口の縁の照らし方の向きが逆になっている記述を選ばせる問題。

    A－5 次の記述は、パラボラアンテナのサイドローブの低減方法について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　反射鏡面の鏡面精度を向上させる。 2　一次放射器の特性を変化させ、ビーム効率を高くする。 3　電波吸収体を一次放射器外周部やその支持柱に取り付ける。 4　オフセットパラボラアンテナにして一次放射器のブロッキングをなくす。 5　反射鏡面への電波の照度分布を変えて、開口周辺部の照射レベルを高くする。

    この講座で学べる範囲

    反射鏡アンテナ、サイドローブ、開口効率

11. 令和7年1月期 一陸技「無線工学B」(FB701) B-3(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    導波管の口を四角錐に広げたアンテナについて、広げる目的として抑えたい量、開口面で一様であることが要る量、開口面積と波長で書いた利得の式、利得が頭打ちになる原因の寸法と中心部の位相の進み遅れを語群から選ばせる問題。

    B－3 次の記述は、角すいホーンアンテナ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。 (1) 方形導波管の終端を角すい状に広げて、導波管と自由空間の固有インピーダンスの整合をとり、［ ア ］ を少なくして、導波管で伝送されてきた電磁波を自由空間に効率よく放射する。 (2) 導波管の電磁界分布がそのまま拡大されて開口面上に現れるためには、ホーンの長さが十分長く開口面上で電磁界の ［ イ ］ が一様であることが必要である。この条件がほぼ満たされたときの正面方向の利得 G (真数)は、波長を λ〔m〕、開口面積を A〔m2〕とすると、次式で与えられる。 　G ＝ ［ ウ ］ (3) ホーンの ［ エ ］ を大きくし過ぎると利得が上がらない理由は、開口面の中心部の位相が、周辺部より ［ オ ］ ためである。位相を揃えて利得を上げるために、パラボラ形反射鏡と組み合わせて用いる。 1　反射　　2　振幅　　3　32λ²/(πA)　　4　長さ　　5　進む 6　屈折　　7　位相　　8　32A/(πλ²)　　9　開き角　　10　遅れる

    対応する記述

    ア〜オの5記述のうち5記述

    この講座で学べる範囲

    ホーンアンテナ、固有インピーダンス、開口効率、アンテナ利得、実効面積

12. 令和7年7月期 一陸技「無線工学B」(FB707) A-2(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    放射で消える電力を仮想の抵抗へ置き換える考え方を出発点に、球面上で電力束密度を足し合わせた結果と、そこから逆算される抵抗値を組合せで答えさせる問題。電流の2乗で割るのか、真空の固有インピーダンスまで割ってしまうのかが分かれ目になる。

    A－2 次の記述は、微小ダイポールの放射抵抗について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) アンテナから電波が放射される現象は、給電点に電流 I〔A〕が流れ、アンテナからの放射によって電力 Pr〔W〕が消費されることである。これは、アンテナの代わりに負荷として抵抗 Rr を接続したことと等価である。したがって、次式が成り立つ。 　Rr ＝ ［ A ］〔Ω〕 　上式で表される仮想の抵抗 Rr〔Ω〕を放射抵抗と呼び、Pr〔W〕を放射電力と呼ぶ。 (2) 図に示すように、微小ダイポールから数波長以上離れた半径 r〔m〕の球面 S を考えたとき、Pr〔W〕は球面上の電力束密度の面積分として次式で求められる。ただし、微小ダイポールの長さを l〔m〕、波長を λ〔m〕、微小ダイポールの中心 O から任意の方向と微小ダイポールの軸とのなす角を θ〔rad〕とし、θ 方向における電界強度を Eθ〔V/m〕とする。 　Pr = 2∫[0→π/2] (|Eθ|²/(120π))・2πr sinθ・r dθ ＝ ［ B ］〔W〕 (3) (1)及び(2)から、微小ダイポールの放射抵抗 Rr は ［ C ］〔Ω〕となる。 〔図省略〕 　　A　　　　　　　　　B　　　　　　　　　　C 1　Pr/|I|²　　　　　　π²|I|²l²/λ²　　　　　π²l²/λ² 2　Pr/|I|²　　　　　　80π²|I|²l²/λ²　　　　80π²l²/λ² 3　Pr/(120π|I|²)　　　π²|I|²l²/λ²　　　　　π²l²/λ² 4　Pr/(120π|I|²)　　　160π²|I|²l²/λ²　　　160π²l²/λ² 5　Pr/(120π|I|²)　　　80π²|I|²l²/λ²　　　　80π²l²/λ²

    この講座で学べる範囲

    微小ダイポール、放射抵抗、電力束密度、電界強度

13. 令和7年7月期 一陸技「無線工学B」(FB707) A-4(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    利得の基準や補正を5つ並べ、等方性アンテナを基準にした値、不整合による目減り、放射効率が1のときの一致、微小ダイポールとの差が正しく並ぶ中から、2つの基準の大小関係が逆になっている記述を選ばせる問題。

    A－4 次の記述は、アンテナの利得について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　絶対利得の値は、相対利得の値より約 2.15〔dB〕小さい。 2　等方性アンテナの相対利得は、約 0.6(真数)である。 3　アンテナが給電回路と整合しているときのアンテナの利得を G (真数)、不整合のときの反射損を M (真数)とすれば、アンテナの動作利得は、G/M と表される。ただし、Γ を反射係数とすれば、M = 1/(1－|Γ|²)である。 4　放射効率が 1 のアンテナの絶対利得は、指向性利得に等しい。 5　微小ダイポールの相対利得の値は、半波長ダイポールアンテナの相対利得の値より約 0.39〔dB〕小さい。

    この講座で学べる範囲

    アンテナ利得、等方性アンテナ、半波長ダイポールアンテナ、微小ダイポール

    この講座では扱わない範囲

    アンテナの動作利得、放射効率

14. 令和7年7月期 一陸技「無線工学B」(FB707) A-10(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    縦横2辺の寸法から開口の面積を出し、2面それぞれの効率を掛け合わせて実効的な面積に直したうえで、波長の2乗との比から利得を求める計算問題。2つの効率を足すのか掛けるのかが分かれ目になる。

    A－10 開口面の縦及び横の長さがそれぞれ 14〔cm〕及び 24〔cm〕の角すいホーンアンテナを、周波数 6〔GHz〕で使用したときの絶対利得の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、電界(E)面及び磁界(H)面の開口効率を、それぞれ 0.75 及び 0.80 とする。 1　10〔dB〕　　2　20〔dB〕　　3　30〔dB〕　　4　40〔dB〕　　5　50〔dB〕

    この講座で学べる範囲

    ホーンアンテナ、開口効率、アンテナ利得、実効面積、波長と周波数の関係(λ=300/f)

15. 令和7年7月期 一陸技「無線工学B」(FB707) A-11(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    2枚の反射板を折り曲げた形のアンテナについて、開き角ごとに素子と影像を合わせて何個ぶんの配列とみなせるか、そして折り目から素子までの距離が正面方向の放射を消す場合と主ビームが絞られる場合の値を組合せで答えさせる問題。

    A－11 次の記述は、図に示すコーナレフレクタアンテナについて述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、波長を λ〔m〕とし、平面反射板又は金属すだれは、電波を理想的に反射する大きさであるものとする。 (1) 半波長ダイポールアンテナに平面反射板又は金属すだれを組み合わせた構造であり、金属すだれは半波長ダイポールアンテナ素子に平行に導体棒を並べたもので、導体棒の間隔は平面反射板と等価な反射特性を得るために約 λ/10 以下にする必要がある。 (2) 開き角は、90 度、60 度などがあり、半波長ダイポールアンテナとその影像の合計数は、90 度では ［ A ］、60 度では ［ B ］ であり、開き角が小さくなると影像の数が増え、例えば、45 度では ［ C ］ となる。これらの複数のアンテナの効果により、半波長ダイポールアンテナ単体の場合よりも鋭い指向性と大きな利得が得られる。 (3) アンテナパターンは、2つ折りにした平面反射板又は金属すだれの折り目から半波長ダイポールアンテナ素子までの距離 d〔m〕によって大きく変わる。理論的には、開き角が 90 度のとき、d ＝ ［ D ］ では指向性が二つに割れて正面方向では零になり、d ＝ ［ E ］ では主ビームは鋭くなるがサイドローブを生ずる。一般に、単一指向性となるように d を λ/4～3λ/4 の範囲で調整する。 〔図省略〕 　　A　　　　B　　　　C　　　　D　　　　E 1　4個　　　6個　　　8個　　　3λ/2　　λ 2　4個　　　6個　　　8個　　　λ　　　　3λ/2 3　3個　　　5個　　　9個　　　3λ/2　　λ 4　3個　　　6個　　　9個　　　λ　　　　3λ/2 5　3個　　　5個　　　9個　　　λ　　　　3λ/2

    この講座で学べる範囲

    コーナレフレクタアンテナ、イメージ(影像)効果、半波長ダイポールアンテナ、平面反射板(無給電アンテナ)、サイドローブ

16. 令和7年7月期 一陸技「無線工学B」(FB707) A-13(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    レンズを帯状に削って軽くするとき、削った段差の前後で位相が揃う条件を式に直す手順を追わせる問題。空気中と媒質中で段差が何波長ぶんに当たるか、屈折率を2つの波長の比で書いたときに段差がどう表せるかを組合せで答えさせる。

    A－13 次の記述は、図に示す誘電体レンズの重量及び誘電損の軽減のために、レンズの厚さを帯状に切り取るゾーニングの厚さ z を求める計算の過程について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 図の焦点 F から発射された電波は、ゾーニングの入口 Q 点と P 点において同相であり、かつ、ゾーニングの出口 Q'点と P'点においても同相になるように z の長さを選ぶ必要がある。 (2) 空気中の波長を λ、誘電体中の波長を λ'とし、m を整数とすると、z と λ、z と λ'の間にそれぞれ次式が成り立つ場合には、(1)の条件を満たす。 　z/λ ＝ m ・・・① 　z/λ' ＝ ［ A ］ ・・・② (3) ここで、誘電体レンズの屈折率を n とすると 　n ＝ ［ B ］ ・・・③ 　が成立するので、①、②、③から、z は λ と n を用いて次式で表せる。 　z ＝ ［ C ］ 〔図省略〕 　　A　　　　　　B　　　　C 1　m＋1/2　　　λ/λ'　　λ/(n－1) 2　m＋1/2　　　λ'/λ　　nλ/(1－n) 3　m＋1　　　　λ/λ'　　λ/(n－1) 4　m＋1　　　　λ'/λ　　nλ/(1－n) 5　m＋1　　　　λ'/λ　　nλ/(n－1)

    この講座で学べる範囲

    レンズのゾーニング、誘電体レンズアンテナ、屈折率、波長と周波数の関係(λ=300/f)

17. 令和7年7月期 一陸技「無線工学B」(FB707) B-1(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    放物面の定義から、焦点と準線までの2つの長さが等しいことを出発点に、鏡で折り返した経路の合計がどの長さに置き換わるか、開口の手前に見立てる面の役割、到達する波の位相の揃い方、そして焦点距離の2倍に等しくなる因子を語群から選ばせる問題。

    B－1 次の記述は、パラボラアンテナの開口面から放射される電波が平面波となる理由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。 (1) 図に示すように、回転放物面の焦点を F、中心を O、回転放物面上の任意の点を P とすれば、F から P までの距離 FP と P から準線 g に下ろした垂線の足 Q との距離 PQ との間には、次式の関係がある。 　PQ ＝ ［ ア ］ ・・・・・・・・・・・・① (2) F を通り g に平行な直線を h 線とし、P から h に下ろした垂線の足を S とすれば、F から P を通って S に至る距離 FP ＋ PS は、式①の関係から、次式で表される。 　FP ＋ PS ＝ ［ イ ］ (3) 焦点 F に置かれた等方性波源より放射され、回転放物面で反射されたすべての電波は、アンテナの中心軸に垂直で g を含む平面 G を見掛け上の ［ ウ ］ として、アンテナの中心軸に平行に、G に平行で h を含む平面 H へ ［ エ ］ の平面波として到達する。 (4) F から放射され回転放物面で反射されて H に至る電波通路の長さはすべて等しいから、放射角度 θ = 0 のときの電波通路の長さと θ ≠ 0 のときの電波通路の長さも等しく、FP ＋ PS を焦点距離 l で表すと、次式が成り立つ。 　FP ＋ PS ＝ FP × (［ オ ］) ＝ 2l 〔図省略〕 1　FP　　　2　QS　　　3　反射点　　4　同位相　　5　1 + sinθ 6　2FP　　 7　2PQ　　 8　波源　　　9　逆位相　　10　1 + cosθ

    対応する記述

    ア〜オの5記述のうち5記述

    この講座で学べる範囲

    反射鏡アンテナ、通路差、等方性アンテナ、平面波

18. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-2(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    2素子を並べたときの指向性の合成のしかた、素子の太さと帯域の関係、対数周期アレーのインピーダンス特性という3点を、一つの組合せで答えさせる問題。

    A－2 次の記述は、アンテナの特性について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 同じ特性を持つアンテナ素子を平行に2個並べたアンテナの指向性は、アンテナ単体の指向性に［ A ］を掛けたものに等しい。 (2) 半波長ダイポールアンテナでは、アンテナ素子が細い方が帯域幅が［ B ］。 (3) 対数周期ダイポールアレーアンテナは、［ C ］にわたって、ほぼ一定のインピーダンス特性を持つ。 　　A　　　　　　　　　　　　　　　B　　　C 1　利得係数　　　　　　　　　　　　広い　　広帯域 2　利得係数　　　　　　　　　　　　狭い　　狭帯域 3　利得係数　　　　　　　　　　　　狭い　　広帯域 4　配列指向係数(アレーファクタ)　　狭い　　広帯域 5　配列指向係数(アレーファクタ)　　広い　　狭帯域

    この講座で学べる範囲

    配列指向係数(アレーファクタ)、アンテナの帯域幅・比帯域幅、対数周期ダイポールアレーアンテナ

19. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-4(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    同じ電力を放射する2種類の基本アンテナが、同じ距離の正面に作る電界の大きさの比を求める計算。両者の利得差を数値へ落とせるかを問う。

    A－4 自由空間において、放射電力が等しい微小ダイポールと半波長ダイポールアンテナによって最大放射方向の同じ距離の点に生じるそれぞれの電界強度 E1 及び E2〔V/m〕の比 E1/E2 の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、√5 = 2.24 とする。 1　0.96　　2　1.04　　3　1.11　　4　1.25　　5　1.64

    この講座で学べる範囲

    微小ダイポール、半波長ダイポールアンテナ、電界強度

20. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-5(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    整合のとれた受信機の端子電圧から、二線式折返しダイポールの誘起電圧をさかのぼり、到来した電波の強さを逆算させる計算問題。

    A－5 周波数が60〔MHz〕の電波を素子の太さが等しい二線式折返し半波長ダイポールアンテナで受信したとき、図に示す等価回路のようにアンテナに接続された受信機の入力端子 ab 間における電圧が 6〔mV〕であった。このときの受信点における電界強度の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、アンテナと受信機の入力回路は整合がとれ、かつ、アンテナ及び給電線の損失はないものとする。また、アンテナの最大感度の方向は到来電波の方向と一致しているものとする。 〔図省略〕 1　7.0〔mV/m〕 2　5.9〔mV/m〕 3　4.7〔mV/m〕 4　3.8〔mV/m〕 5　3.1〔mV/m〕

    この講座で学べる範囲

    折返しダイポールアンテナ、実効長、電界強度、インピーダンス整合

21. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-10(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    素子を3本重ねた折返し形について、波長と素子数から受信で効く長さを求める計算問題。基本形の値を何倍すべきかの判断が要点になる。

    A－10 図に示す三線式折返し半波長ダイポールアンテナを用いて250〔MHz〕の電波を受信したときの実効長の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、3 本のアンテナ素子はそれぞれ平行で、かつ、極めて近接して配置されており、その素材や寸法は同じものとし、波長を λ〔m〕とする。また、アンテナの損失はないものとする。 〔図省略〕 1　 76〔cm〕 2　 96〔cm〕 3　115〔cm〕 4　155〔cm〕 5　191〔cm〕

    この講座で学べる範囲

    折返しダイポールアンテナ、実効長、半波長ダイポールアンテナ

22. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-11(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    素子長と頂点からの距離が一定比で並ぶ広帯域アンテナについて、図の矢印が示す主放射方向、給電位相、使用できる周波数範囲の記述から誤りを選ばせる問題。

    A－11 次の記述は、図に示す対数周期ダイポールアレーアンテナの一般的特徴について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 〔図省略〕 1　隣り合う素子の長さの比 ln+1/ln と隣り合う素子の頂点 O からの距離の比 xn+1/xn は等しい。 2　主放射の方向は矢印アの方向である。 3　素子にはダイポールアンテナが用いられ、隣接するダイポールアンテナごとに逆位相で給電する。 4　八木・宇田アンテナに比べて使用可能な周波数範囲が狭い。 5　使用可能な周波数範囲は、最も長い素子と最も短い素子によって決まる。

    この講座で学べる範囲

    対数周期ダイポールアレーアンテナ、アンテナの帯域幅・比帯域幅、入力インピーダンス

23. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-12(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    副反射鏡の焦点をどこへ合わせるか、鏡で2回反射した波面がどう変わるか、オフセット形にすると特性の乱れがどうなるかを一括で答えさせる問題。

    A－12 次の記述は、カセグレンアンテナについて述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 副反射鏡の二つの焦点のうち、一方の焦点は、主反射鏡の焦点と一致し、他方の焦点は、［ A ］の励振点と一致している。 (2) 一次放射器から放射された［ B ］は、副反射鏡により反射され、さらに主反射鏡により反射されて、［ C ］となる。 (3) 放射特性の乱れは、オフセットカセグレンアンテナのほうが［ D ］。 　　A　　　　　　B　　　　C　　　　D 1　一次放射器　　球面波　　平面波　　小さい 2　一次放射器　　平面波　　球面波　　大きい 3　一次放射器　　球面波　　球面波　　大きい 4　主反射鏡　　　球面波　　平面波　　大きい 5　主反射鏡　　　平面波　　球面波　　小さい

    この講座で学べる範囲

    カセグレンアンテナ、反射鏡アンテナ、平面波

24. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) A-13(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    レンズを通る経路と通らない経路の到達時間を等しく置き、屈折率を使ってレンズ面の形を決める式を導く過程を追わせる穴埋め問題。

    A－13 次の記述は、図に示す誘電体レンズの波源 O から誘電体上の点 P までの距離を求める式の算出について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、中心線 R'F の延長線上の O からレンズ面上の点 F 及び点 P までの距離を、それぞれ l〔m〕及び r〔m〕とし、OF と OP のなす角度を θ〔°〕とする。 (1) 自由空間の伝搬速度を Vo〔m/s〕、誘電体中の伝搬速度を Vd〔m/s〕とすれば、O から発射された電波が点 R と点 R' に到達する時間は等しくなければならないので、次式が成り立つ。 　l/Vo + ［ A ］ = r/Vo〔s〕・・・① (2) 誘電体レンズの屈折率を n とすれば、次式の関係がある。 　n = ［ B ］ ・・・② 　したがって、式②を式①に代入すれば、r は次式となる。 　r = ［ C ］〔m〕 〔図省略〕 　　A　　　　　　　　　　B　　　　　C 1　(r cosθ + l)/Vd　　　Vd/Vo　　　(n－1)l/(n － cosθ) 2　(r cosθ + l)/Vd　　　Vo/Vd　　　(n＋1)l/(1 － n cosθ) 3　(r cosθ － l)/Vd　　　Vd/Vo　　　(n－1)l/(n － cosθ) 4　(r cosθ － l)/Vd　　　Vd/Vo　　　(n＋1)l/(n cosθ － 1) 5　(r cosθ － l)/Vd　　　Vo/Vd　　　(n－1)l/(n cosθ － 1)

    この講座で学べる範囲

    誘電体レンズアンテナ、屈折率、平面波

25. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) B-1(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    使える周波数の幅を中心周波数で割った指標について、素子の太さや方式ごとの大小関係を5つの記述に分けて正誤判定させる問題。

    B－1 次の記述は、アンテナの比帯域幅(使用可能な周波数帯域幅を中心周波数で割った値)の一般的な特徴について述べたものである。このうち正しいものを1、誤っているものを2 として解答せよ。 ア　アンテナの入力インピーダンスが、周波数に対して一定である範囲が広いほど比帯域幅は小さくなる。 イ　比帯域幅は、パーセントで表示した場合、200〔％〕を超えることはない。 ウ　半波長ダイポールアンテナでは、細い素子より太い素子の方が比帯域幅は大きい。 エ　スリーブアンテナの比帯域幅は、ディスコーンアンテナの比帯域幅より大きい。 オ　折返し半波長ダイポールアンテナの比帯域幅は、一般に半波長ダイポールアンテナの比帯域幅より大きい。

    対応する記述

    ア〜オの5記述のうち5記述

    この講座で学べる範囲

    アンテナの帯域幅・比帯域幅、入力インピーダンス、ディスコーンアンテナ、折返しダイポールアンテナ

26. 令和8年1月期 一陸技「無線工学B」(FB801) B-3(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    1巻きの長さが1波長に近いらせん形アンテナについて、電流の性質、主ビームの向き、偏波、巻数と帯域の関係を語群から選ばせる問題。

    B－3 次の記述は、図に示すヘリカルアンテナ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。ただし、へリックスのピッチ p は、数分の1 波長程度とする。 (1) へリックスの1巻きの長さが1波長に近くなると、電流はヘリックスの軸に沿った［ ア ］となる。 (2) へリックスの1巻きの長さが1波長に近くなると、ヘリックスの［ イ ］に主ビームが放射される。 (3) へリックスの1巻きの長さが1波長に近くなると、偏波は、［ ウ ］偏波になる。 (4) へリックスの巻数を少なくすると、主ビームの半値角が［ エ ］なる。 (5) へリックスの全長を2.5波長以上にすると、入力インピーダンスがほぼ一定になるため、使用周波数帯域が［ オ ］。 〔図省略〕 1　進行波　　2　軸と直角の方向　　3　円　　　4　大きく　　 5　狭くなる 6　定在波　　7　軸方向　　　　　　8　直線　　9　小さく　　10　広くなる

    対応する記述

    ア〜オの5記述のうち5記述

    この講座で学べる範囲

    ヘリカルアンテナ、軸モード放射、円偏波、ビーム幅・半値角

27. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-2(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    微小ダイポールの受信面積と利得を足がかりに、等方性アンテナを基準として一般のアンテナの受信面積を利得と波長で表す式を組み立てさせる問題。

    A－2 次の記述は、絶対利得が G(真数)のアンテナの実効面積を表す式を求める過程について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) 微小ダイポールの実効面積 Ss は、波長を λ〔m〕とすると、次式で表される。 　Ss = ［ A ］〔m2〕 (2) 一方、実効面積が S〔m2〕のアンテナの絶対利得 G(真数)は、等方性アンテナの実効面積を Si〔m2〕とすると、次式で定義されている。 　G = S/Si (3) また、微小ダイポールの絶対利得 Gs(真数)は、次式で与えられる。 　Gs = ［ B ］ (4) したがって、絶対利得が G(真数)のアンテナの実効面積 S は、次式で与えられる。 　S = ［ C ］〔m2〕 　　A　　　　　　　B　　　　C 1　3λ²/(8π)　　　3/2　　　Gλ²/(4π) 2　3λ²/(8π)　　　1/2　　　Gλ²/(4π) 3　3λ²/(8π)　　　1/2　　　Gλ²/(2π) 4　3λ²/(4π)　　　3/2　　　Gλ²/(2π) 5　3λ²/(4π)　　　1/2　　　Gλ²/(4π)

    この講座で学べる範囲

    実効面積、アンテナ利得、微小ダイポール、等方性アンテナ

28. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-3(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    遠方での電界が距離とどう関係するかに加え、微小ダイポールと半波長ダイポールの指向性関数の形を選び分けさせる問題。cos と sin の入れ替えが誤答の軸になる。

    A－3 次の記述は、図に示すような線状アンテナの指向性について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、電界強度の指向性関数を D(θ) とする。 (1) 十分遠方における電界強度の指向性は、D(θ) に比例し、距離に［ A ］。 (2) 微小ダイポールの D(θ) は、［ B ］と表され、また、半波長ダイポールアンテナの D(θ) は、近似的に［ C ］と表される。 〔図省略〕 　　A　　　　　　　B　　　　　C 1　反比例する　　　cos θ　　　cos((π/2)sinθ)/sinθ 2　反比例する　　　sin θ　　　cos((π/2)sinθ)/sinθ 3　関係しない　　　sin θ　　　cos((π/2)cosθ)/sinθ 4　関係しない　　　cos θ　　　cos((π/2)cosθ)/sinθ 5　関係しない　　　cos θ　　　cos((π/2)sinθ)/sinθ

    この講座で学べる範囲

    指向性関数、微小ダイポール、半波長ダイポールアンテナ

29. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-4(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    与えられた放射電力の式に実効長と波長を入れて、電力を電流の2乗で割る形へ直し、放射抵抗の数値を求める計算問題。

    A－4 実効長1〔m〕の直線状アンテナを周波数20〔MHz〕で用いたとき、このアンテナの放射抵抗の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、微小ダイポールの放射電力 P は、ダイポールの長さを l〔m〕、波長を λ〔m〕及び流れる電流を I〔A〕とすれば、次式で表されるものとする。 　P = 80(πIl/λ)²〔W〕 1　36.5〔Ω〕　　2　21.5〔Ω〕　　3　12.6〔Ω〕　　4　8.0〔Ω〕　　5　3.5〔Ω〕

    この講座で学べる範囲

    放射抵抗、実効長、微小ダイポール

30. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-5(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    同じ電力を放射する半波長ダイポールと微小ダイポールが同一点に作る電界の比を求める計算。FB801 A-4 と分子・分母が入れ替わった対の問題である。

    A－5 自由空間において、放射電力が等しい半波長ダイポールと微小ダイポールアンテナによって最大放射方向の同じ距離の点に生じるそれぞれの電界強度 E1 及び E2〔V/m〕の比 E1/E2 の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、√5 = 2.24 とする。 1　0.96　　2　1.04　　3　1.11　　4　1.25　　5　1.64

    この講座で学べる範囲

    半波長ダイポールアンテナ、微小ダイポール、電界強度

31. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-9(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    角すいホーンの開口寸法と2つの面の開口効率から有効な面積を出し、波長と比べて利得をデシベルで求める計算問題。

    A－9 開口面の縦及び横の長さがそれぞれ14〔cm〕及び24〔cm〕の角すいホーンアンテナを、周波数6〔GHz〕で使用したときの絶対利得の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、電界(E)面及び磁界(H)面の開口効率を、それぞれ0.75及び0.80とする。 1　10〔dB〕　　2　20〔dB〕　　3　30〔dB〕　　4　40〔dB〕　　5　50〔dB〕

    この講座で学べる範囲

    ホーンアンテナ、開口効率、アンテナ利得、実効面積

32. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-11(本試験問題)

    この講座が土台を作る範囲

    移相器のビット数で位相を離散化することから生じる誤差の最大値と、それが放射パターンへ与える影響、低減の方向を組合せで答えさせる問題。

    A－11 次の記述は、図に示す位相走査のフェーズドアレーアンテナと量子化位相誤差について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。 (1) フェーズドアレーアンテナとは、平面上に複数の放射素子を並べて固定し、それぞれにデジタル移相器を設けて給電電流の位相を変化させて電波を放射し、放射された電波を合成した主ビームが空間のある範囲内の任意の方向に向くように制御されたアンテナである。デジタル移相器には、［ A ］が用いられ、0から 2π までの位相角を 2^n (n = 1,2,・・・) 分の1に等分割しているので、最小設定可能な位相角は 2π/2^n〔rad〕となり、励振位相は、最大［ B ］〔rad〕の量子化位相誤差を生じることになる。 (2) この量子化位相誤差がアンテナの開口分布に周期的に生じると、比較的高いレベルの［ C ］が生じ、これを低減するには、デジタル移相器のビット数をできるだけ［ D ］する。 〔図省略〕 　　A　　　　　　B　　　　　　　C　　　　　　　　D 1　バラン　　　　π/2^(n＋1)　　バックローブ　　　多く 2　バラン　　　　π/2^n　　　　 バックローブ　　　少なく 3　バラン　　　　π/2^(n＋1)　　サイドローブ　　　多く 4　スタブ　　　　π/2^(n＋1)　　バックローブ　　　少なく 5　スタブ　　　　π/2^n　　　　 サイドローブ　　　多く

    この講座で学べる範囲

    フェーズドアレーアンテナ、デジタル移相器、サイドローブ

33. 令和8年7月期 一陸技「無線工学B」(FB807) A-12(本試験問題)

    同じ問われ方まで練習できる範囲

    給電線を持たない反射板で電波の通り道を折り曲げる方式について、近接形と遠隔形の区別や利得の決まり方の記述から誤りを選ばせる問題。

    A－12 次の記述は、マイクロ波中継回線などで用いられる無給電アンテナの一種である平面反射板の一般的な特徴について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1　平面反射板と入射波の波源となる励振アンテナとの距離がフレネル領域にあるものを近接形平面反射板という。 2　平面反射板は、給電線を用いないので給電線で生じる損失がなく、ひずみの発生なども少ない。 3　平面反射板により電波通路を変えて通信回線を構成する場合、熱雑音の増加、偏波面の調整、他回線への干渉などに注意する必要がある。 4　遠隔形平面反射板の受信利得は、電波の入射方向より見た平面反射板の有効開口面積で決まり、使用波長には依存しない。 5　励振アンテナに近接して平面反射板を設けて電波通路を変える場合、この複合アンテナ系の利得は、励振アンテナと平面反射板との距離、平面反射板の面積と励振アンテナの開口面積との比などで決まる。

    この講座で学べる範囲

    平面反射板(無給電アンテナ)、フレネルゾーン、実効面積