一陸技|無線工学B|過去問
令和2年1月期 A-5
要点(wavelane の要約): 開口の大きなアンテナの周囲で、角度ごとの電界の分布が距離によって変わる領域と変わらない領域の呼び名、そして両者の境目までの距離を開口の寸法と波長で書いた式を組合せで答えさせる問題。
原文(公式問題文)
A-5 次の記述は、開口面アンテナによる放射電磁界の空間的分布とその性質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、開口面の直径は波長に比べて十分大きいものとする。なお、同じ記号の[ ]内には、同じ字句が入るものとする。 (1) アンテナからの放射角度に対する電界分布のパターンは、[ A ]領域では距離によって変化し、[ B ]領域では距離によってほとんど変化しない。 (2) アンテナから[ A ]領域と[ B ]領域の境界までの距離は、開口面の実効的な最大寸法を D〔m〕及び波長を λ〔m〕とすると、ほぼ[ C ]〔m〕で与えられる。 A B C 1 フラウンホーファ フレネル 2D²/λ 2 フラウンホーファ フレネル 3D²/λ 3 フレネル フラウンホーファ D²/λ 4 フレネル フラウンホーファ 2D²/λ 5 フレネル フラウンホーファ 3D²/λ
出典: 令和2年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB201)A-5(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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正答: 4
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)
開口面アンテナの放射界を、角度ごとの分布が距離で変わる領域と変わらない領域に分け、境目の目安が 2D²/λ であることを答える。
- 空欄 A: フレネル
- アンテナに比較的近い放射近傍界では、開口の各部から届く波の行路差が距離とともに変わるので、角度分布の形も距離によって変わる。この領域をフレネル領域と呼ぶ。
- 空欄 B: フラウンホーファ
- 十分遠くでは、開口の各部から届く波がほぼ平行とみなせ、角度分布が距離によらなくなる。この遠方界がフラウンホーファ領域で、放射パターンはここで定義される。
- 空欄 C: 2D²/λ
- 開口の中心と縁から届く波の行路差が λ/16 以下になる距離を境とすると、2D²/λ が得られる。利得測定の最小距離と同じ式である。
この組合せになっているのは選択肢 4 である。
つまずきやすい点
- フレネルとフラウンホーファの順番を逆にしない。近いほうがフレネル、遠いほうがフラウンホーファである。
- 境目の式の係数は 2 である。D²/λ や 3D²/λ は選択肢の数字合わせに置かれている。
理由から確かめる
- アンテナ・電波測定の基礎最小測定距離 Rmin = 2D²/λ・近傍界・遠方界の領域・放射特性の測定
- アンテナ方式図鑑近傍界・遠方界の領域