一陸技|無線工学B|過去問
令和3年7月期 第2回 A-2
要点(wavelane の要約): 送信電力・送信側の絶対利得(dB)・距離から受信点の電力束密度を出し、受信側の実効面積を掛けて取り出せる電力の最大値を求める計算問題。
FB308 A-25点(1問1採点)
原文(公式問題文)
A-2 送信アンテナから距離 50〔km〕の地点に設置した受信アンテナによって取り出すことのできる最大電力の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、送信電力を 2〔W〕、送信アンテナの絶対利得を 50〔dB〕、受信アンテナの実効面積を 4〔m2〕とする。また、送受信アンテナは共に自由空間にあり、給電線の損失及び整合損はないものとする。 1 4.0 × 10⁻⁴〔W〕 2 9.4 × 10⁻⁷〔W〕 3 4.0 × 10⁻⁶〔W〕 4 9.8 × 10⁻⁶〔W〕 5 2.5 × 10⁻⁵〔W〕
出典: 令和3年7月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB308)A-2(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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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)
送信電力に絶対利得を掛けて球面に広げると受信点の電力束密度が出る。受信側はその電力束密度に実効面積を掛けた分だけ取り出せる。
- 手順150 dB を真数に直す。10 の5乗である。
- 手順2距離 50 km = 5×10⁴ m の球面に、送信電力と利得の積を広げる。
- 手順3実効面積 4 m² を掛けると、整合がとれているときに取り出せる電力になる。
求める値は 2.5×10⁻⁵ W(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
- 距離を km のまま2乗すると 10⁶ 倍ずれる。m に直してから2乗する。
- 受信側は実効面積が与えられているので、受信アンテナの利得へ換算し直す必要はない。換算すると λ が要るが、周波数は与えられていない。
- 4π を落とすと 3.2×10⁻⁴ W 付近になり、選択肢1に近い値を選んでしまう。