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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

平成30年7月期 A-5

要点(wavelane の要約): 直径と周波数と開口効率から、円形の反射鏡の利得を「開口効率×(円周率×直径/波長)の2乗」で真数として出し、与えられた常用対数でデシベルへ直させる問題。直径が波長の100倍になる組である。

FB007 A-55点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-5 開口径が 2〔m〕の円形パラボラアンテナを周波数 15〔GHz〕で使用する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、開口効率を 0.6 とし、log10 π = 0.5、log10 6 = 0.78 とする。 1 26〔dB〕  2 33〔dB〕  3 38〔dB〕  4 43〔dB〕  5 48〔dB〕

出典: 平成30年7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB007)A-5(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

最も近い値の番号を1つ選ぶ(番号は上の原文の選択肢に対応します)
解かずに正答と解説を見る

正答: 5

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)

円形パラボラの絶対利得は「開口効率 ×(π×直径/波長)²」で求まる。直径が波長のちょうど100倍になるので、真数を 0.6×10⁴×π² とまとめてからデシベルへ直す。

  1. 手順115 GHz の波長は 300/15000 = 0.02 m である。直径 2 m は波長の100倍にあたる。
  2. 手順2開口効率を掛けて利得の真数を出す。
  3. 手順3常用対数をとってデシベルにする。log₁₀6 = 0.78、log₁₀π = 0.5 を使う。

求める値は 約48 dB(選択肢5)。したがって正答は選択肢 5 である。

つまずきやすい点

  • (πD/λ)² の2乗を忘れると 10log₁₀(0.6×100π) ≒ 22.8 dB になり、選択肢1(26 dB)の近くに迷い込む。
  • 直径の代わりに半径を入れると真数が1/4になり、約6 dB 小さい値(選択肢4の43 dB)を選んでしまう。
この問題の条件で動かす(アンテナ利得)
  • アンテナ利得アンテナ利得・開口効率・デシベルの定義と使い分け・実効面積・反射鏡アンテナ・波長と周波数の関係(λ=300/f)
  • アンテナ方式図鑑アンテナ利得・開口効率・デシベルの定義と使い分け・実効面積・反射鏡アンテナ・波長と周波数の関係(λ=300/f)
  • 電界強度アンテナ利得・開口効率・デシベルの定義と使い分け・実効面積・反射鏡アンテナ・波長と周波数の関係(λ=300/f)