一陸技｜無線工学B｜過去問
令和3年1月期 第1回 B－4
要点（wavelane の要約）: 準ミリ波・ミリ波の伝搬について、酸素の共鳴の周波数、霧などの小さな水滴による減衰の周波数依存、雨による減衰の原因、偏波の識別度が落ちる原因となる雨滴の形、回線どうしの干渉を起こすものを語群から選ばせる問題。FB508 B-4 と同じ題材で、この期は水蒸気ではなく酸素の共鳴周波数を問う。
原文（公式問題文）
B－4 次の記述は、SHF 帯及び EHF 帯の電波の伝搬について述べたものである。［ ］内に入れるべき字句を下の番号から選べ。 (1) 晴天時の大気ガスによる電波の共鳴吸収は、主に酸素及び水蒸気分子によるものであり、100〔GHz〕以下では、［ ア ］付近に酸素分子の共鳴周波数があり、22〔GHz〕付近に水蒸気分子の共鳴周波数がある。 (2) 霧や細かい雨などのように波長に比べて十分小さい直径の水滴による減衰は、主に吸収によるものであり、周波数が［ イ ］なると増加する。 (3) 降雨による減衰は、雨滴による吸収と［ ウ ］で生じ、概ね 10〔GHz〕以上で顕著になり、ほぼ 200〔GHz〕までは周波数が高いほど、降雨強度が大きいほど、減衰量が大きくなる。 (4) 降雨による交差偏波識別度の劣化は、形状が［ エ ］雨滴に進入する電波の減衰及び位相回転の大きさが偏波の方向によって異なることが原因で生ずる。 (5) 二つの通信回線のアンテナビームが交差している領域に［ オ ］があると、それによる散乱のために通信回線に干渉を起こすことがある。 1 40〔GHz〕 2 高く 3 散乱 4 球状の 5 霧の粒子 6 60〔GHz〕 7 低く 8 回折 9 扁平な 10 雨滴
出典: 令和3年1月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB301）B－4（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
解かずに正答と解説を見る
正答: ア 6／イ 2／ウ 3／エ 9／オ 10
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）
準ミリ波・ミリ波の伝わり方を5つの空欄で問う。酸素と水蒸気の共鳴周波数の対応、小さな水滴と雨滴での減衰の原因の違い、扁平な雨滴が偏波の識別度を落とす理由が分かれ目になる。
- ア: 解答 6（60〔GHz〕）
- 100 GHz 以下の共鳴は、22 GHz 付近が水蒸気分子、60 GHz 付近が酸素分子である。文中で水蒸気が 22 GHz に置かれているので、酸素は 60 GHz になる。
- イ: 解答 2（高く）
- 波長より十分小さい水滴では散乱はわずかで、減衰の主因は吸収である。周波数が上がるほど水滴が電気的に大きく見えるので、減衰は増える。
- ウ: 解答 3（散乱）
- 雨滴の大きさが波長に近づくと、吸収に加えて四方へ散らされるぶんも失われる。回り込みの現象である回折は、雨による減衰の原因には当たらない。
- エ: 解答 9（扁平な）
- 落下中の雨滴は空気抵抗でつぶれて扁平になるので、偏波の向きによって受ける減衰も位相の回り方も違う。この差が直交偏波への漏れを生む。完全な球なら偏波による差は生じない。
- オ: 解答 10（雨滴）
- ビームが交わる場所に雨が降ると、雨滴が電波を散らして別の回線のアンテナへ電力が回り込み、干渉になる。霧の粒子は小さく、散乱はわずかである。
ア〜オの解答は 6・2・3・9・10 である。
つまずきやすい点
- 共鳴の対応は「22 GHz が水蒸気、60 GHz が酸素」である。どちらの分子を問われているかを文脈で確かめる。
- 小さな水滴は吸収、雨滴は吸収と散乱。霧と雨で減衰の原因が違うことを対で覚える。