一陸技｜無線工学B｜過去問
令和2年11月臨時 第2回 A－17
要点（wavelane の要約）: 送受信の両側に複数のアンテナを置く多入力多出力の方式について、容量と品質を上げる仕組み、受信側での信号の分離、使える偏波、近接配置で考慮すべき結合、指向性制御の有無の5記述を並べ、偏波の制約を誤って述べた記述を選ばせる問題。
原文（公式問題文）
A－17 次の記述は、無線 LAN や携帯電話などで用いられる MIMO(Multiple Input Multiple Output)について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。 1 MIMO では、送信側と受信側の双方に複数のアンテナを用いることによって、空間多重伝送による伝送容量の増大、ダイバーシティによる伝送品質の向上を図ることができる。 2 空間多重された信号は、複数の受信アンテナで受信後、チャネル情報を用い、信号処理により分離することができる。 3 MIMO では、水平偏波は用いることができない。 4 複数のアンテナを近くに配置するときは、相互結合による影響を考慮する。 5 MIMO には、ビームフォーミング(ビーム形成)を用いる方式と用いない方式がある。
出典: 令和2年11月臨時 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB212）A－17（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 3
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）
送受信の両側に複数のアンテナを使う方式の性質を問う。偏波の種類に制約は無く、偏波の違いはむしろ独立な経路を増やす手段になることが分かれ目になる。
選択肢 1— 答えではない
複数のアンテナで別々の信号を同時に送れば空間多重で容量が増え、同じ信号を送れば受信の合成で品質が上がる。両方の使い方ができる。正しい。
選択肢 2— 答えではない
送受のアンテナ間の伝搬の係数(チャネル情報)が分かれば、受信側で連立方程式を解く要領で、混ざった信号を分離できる。正しい。
選択肢 3◎ これが答え
誤っている。偏波の向きに制約は無い。水平偏波と垂直偏波を組み合わせると、近い位置に置いたアンテナでも相関の低い経路が作れるので、偏波の違いを積極的に使う構成もある。
選択肢 4— 答えではない
アンテナを近づけると互いに誘起し合い、入力インピーダンスや指向性が変わって経路の独立性が下がる。設計ではこの結合を考える。正しい。
選択肢 5— 答えではない
送信側で各アンテナの振幅と位相を調整して電波を特定の向きへ集める方式も、それを使わずに空間多重だけを行う方式もある。正しい。
正答は選択肢 3 である。
つまずきやすい点
- 「できない」と言い切る記述は疑う。偏波は空間多重やダイバーシティの手段の一つとして使われる。
理由から確かめる
- 伝搬の特論MIMO(多入力多出力)・自己インピーダンスと相互インピーダンス