一陸技｜無線工学B｜過去問
平成30年1月期 A－18
要点（wavelane の要約）: 2本のアンテナを向かい合わせて受信電力の比から利得を出す方法について、比の式に入る波長と距離の因子、2本が同じ利得のときの利得の式、アンテナが1本しかないときに使う道具を組合せで答えさせる問題。FB801 A-18 と同じ題材である。
原文（公式問題文）
A－18 次の記述は、マイクロ波アンテナの利得の測定法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〕とする。 (1) 利得がそれぞれ G1（真数）及び G2（真数）の二つのアンテナを距離 d〔m〕離して偏波面を揃えて対向させ、一方のアンテナから電力 Pt〔W〕を放射し、他方のアンテナで受信した電力を Pr〔W〕とすれば、Pr/Pt は、次式で表される。 Pr/Pt ＝ (［ A ］)²G1G2 ・・・・・・① 上式において、一方のアンテナの利得が既知であれば、他方のアンテナの利得を求めることができる。 (2) 二つのアンテナの利得が同じとき、式①からそれぞれのアンテナの利得は、次式により求められる。 G1 ＝ G2 ＝ ［ B ］ (3) アンテナが一つのときは、［ C ］を利用すれば、この方法を適用することができる。 A B C 1 λ/(4πd) (4πd/λ)√(Pr/Pt) 反射板 2 λ/(4πd) (4πd/λ)√(Pt/Pr) 反射板 3 λ/(2πd) (2πd/λ)√(Pt/Pr) 回転板 4 λ/(2πd) (2πd/λ)√(Pr/Pt) 反射板 5 λ/(2πd) (πd/λ)√(Pr/Pt) 回転板
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－18（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 1
要確認: この正答と解説は、公式解答表との機械的な照合は済んでいますが、人による照合はまだです。 公式と食い違って見えるときは、出典の解答PDFを優先し、サポートからお知らせください。
wavelane の解説（公式の解説ではありません）
向かい合わせた2本のアンテナの受信電力比は (λ/(4πd))² に両方の利得を掛けたものになる。同じ利得なら平方根をとって (4πd/λ)√(Pr/Pt)、1本しかなければ反射板で鏡像を相手にする。
- 空欄 A: λ/(4πd)
- フリスの伝達公式で、自由空間基本伝送損の逆数 (λ/(4πd))² が利得の積に掛かる。
- 空欄 B: (4πd/λ)√(Pr/Pt)
- G₁ = G₂ = G なら G² = (4πd/λ)²(Pr/Pt) で、平方根をとる。受信電力が大きいほど利得が大きいので、Pr が分子にくる。
- 空欄 C: 反射板
- 1本のアンテナの正面に反射板を置くと、その鏡像が同じ利得のアンテナとして距離 2d の位置にあるのと同じになり、同じ式が使える。
この組合せになっているのは選択肢 1 である。
つまずきやすい点
- B で √(Pt/Pr) を選ぶと、受信電力が大きいほど利得が小さく求まってしまう。向きを物理的に確かめる。
- 反射板を使うときの距離は鏡像までの 2d になる。式の d をそのまま使わないことにも注意する。
理由から確かめる
- アンテナ・電波測定の基礎アンテナ利得・フリスの伝達公式・アンテナ利得の測定
- アンテナ方式図鑑アンテナ利得・フリスの伝達公式
- デシベルの基礎アンテナ利得・フリスの伝達公式