一陸技｜無線工学B｜過去問
平成30年1月期 A－16
要点（wavelane の要約）: 静止衛星への上り回線で、周波数と距離から自由空間の基本の損失をデシベルで出し、地球局の送信電力(dBW)・衛星側の利得・衛星の受信入力との収支から、地球局側のアンテナの利得を逆算させる問題。
FB001 A－165点（1問1採点）
原文（公式問題文）
A－16 周波数 10〔GHz〕の電波を用いて地球局から 300〔W〕の出力で、静止衛星の人工衛星局へ送信したとき、絶対利得が 30〔dB〕のアンテナを用いた人工衛星局の受信機入力が －90〔dBW〕であった。このときの地球局のアンテナ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、給電系の損失及び大気による損失は無視するものとし、静止衛星と地球局との距離を 36,000〔km〕とする。また、1〔W〕＝ 0〔dBW〕、log10 2 ＝ 0.3 及び log10 3 ＝ 0.5 とする。 1 60〔dB〕 2 70〔dB〕 3 80〔dB〕 4 90〔dB〕 5 100〔dB〕
出典: 平成30年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB001）A－16（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 1
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
10 GHz・36 000 km の自由空間基本伝送損を (4πd/λ) の20倍のdBで出すと約204 dB になる。送信電力 300 W を dBW に直し、衛星の受信入力との収支から地球局の利得を逆算する。
- 手順110 GHz の波長は 0.03 m である。距離 3.6×10⁷ m と組み合わせて、4πd/λ を 48π×10⁸ の形にまとめる。
- 手順2与えられた対数で dB にする。log₁₀48 = log₁₀(2⁴×3) = 1.2+0.5 = 1.7、log₁₀π は約0.5 とみなす。
- 手順3送信電力 300 W は 10log₁₀300 = 10×(0.5+2) = 25 dBW である。受信入力は送信電力に両方の利得を足して損失を引いたものになる。
- 手順4地球局の利得について解く。
求める値は 約60 dB(選択肢1)。したがって正答は選択肢 1 である。
つまずきやすい点
- 距離を km のまま入れると L が 60 dB 小さくなり、利得が負になって選択肢に合わない。λ と d の単位を m にそろえる。
- 衛星側の利得 30 dB を足し忘れると 89 dB になり、選択肢4(90 dB)を選んでしまう。受信側の利得も収支に入れる。