一陸技｜無線工学B｜過去問
令和元年7月期 A－13
要点（wavelane の要約）: 空港で航空機を監視するレーダーのアンテナについて、垂直面内の指向性の呼び名、等高度で飛ぶ機体からの反射の強さが距離とともにどう振る舞うか、水平面内のビームの太さを組合せで答えさせる問題。
FB107 A－135点（1問1採点）
原文（公式問題文）
A－13 次の記述は、ASR（空港監視レーダー）の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) 垂直面内の指向性は、［ A ］特性である。 (2) 航空機が等高度で飛行していれば、航空機からの反射波の強度は、航空機までの距離に［ B ］。 (3) 水平面内のビーム幅は、非常に［ C ］。 A B C 1 コセカント 2 乗 反比例する 狭い 2 コセカント 2 乗 反比例する 広い 3 コセカント 2 乗 無関係にほぼ一定となる 狭い 4 コサイン 3 乗 反比例する 狭い 5 コサイン 3 乗 無関係にほぼ一定となる 広い
出典: 令和元年7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB107）A－13（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 3
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
空港で航空機を監視するレーダーのアンテナを3か所で問う。同じ高度を飛ぶ機体からの反射を距離によらず一定にする、という設計目標が全体を貫いている。
- 空欄 A: コセカント2乗
- 高度が同じなら、斜めの距離は仰角の正弦の逆数に比例する。その逆数を2乗した量に利得を合わせた指向性である。余弦の3乗という候補では、高度と斜距離の関係を打ち消せない。
- 空欄 B: 無関係にほぼ一定となる
- 受信電力は距離の4乗で薄まる。一方、同じ高度を飛ぶ機体では距離が仰角の正弦の逆数に比例し、利得をその2乗に合わせておくと、送信と受信で2回効いて4乗ぶんがちょうど打ち消される。
- 空欄 C: 狭い
- 方位を細かく見分けるには、水平方向のビームを絞る必要がある。垂直方向は覆域を確保するために広く、水平方向は分解能のために狭く、という組合せになる。
この組合せになっているのは選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 覆域を作るのが垂直の面、分解能を作るのが水平の面である。面によって求めるものが違う。
- 距離に反比例すると思うのは、指向性の工夫を考えに入れずに素直な減衰だけを見たときの誤りである。
- 距離によらず一定になるのは、同じ高度を飛んでいる場合に限る。
理由から確かめる
- レーダと散乱の基礎ビーム幅・半値角・コセカント2乗特性・レーダーアンテナ
- アンテナの指向性パターンビーム幅・半値角・レーダーアンテナ
- アンテナ利得ビーム幅・半値角