一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年1月期 第1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伝送方式について、容量と品質の向上、受信後の信号分離、多素子のビーム形成、近接配置で生じる素子間の影響、使える偏波の5点を並べ、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 伝送において、数十から数百ほどのアンテナ素子を用いて、高度なビームフォーミングによりミリ波など高周波数帯使用時の伝搬損失補償等を可能とする技術を Massive MIMO と呼ぶ。 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 では、垂直偏波は用いることができない。
出典: 令和4年1月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB401）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: 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）
送受信の両側に複数のアンテナを置く MIMO の要点を5つ並べ、誤りを1つ選ぶ問題。偏波に制約は無く、むしろ偏波の違いも多重に使える。
選択肢 1— 答えではない
正しい。複数のアンテナで別々の信号を同時に送る空間多重で容量を増やし、同じ信号を複数経路で受けるダイバーシティで品質を上げる。どちらも MIMO の目的である。
選択肢 2— 答えではない
正しい。受信側は、各送信アンテナから各受信アンテナへの伝搬の様子(チャネル行列)を推定し、それを使った演算で混ざった信号を分け直す。
選択肢 3— 答えではない
正しい。素子数を数十から数百まで増やしたものが Massive MIMO で、鋭いビームを作って高い周波数で大きくなる伝搬損失を補う。
選択肢 4— 答えではない
正しい。素子どうしが近いと相互インピーダンスによって互いの電流や指向性が変わり、各経路の相関も高くなる。配置の設計で考慮すべき点である。
選択肢 5◎ これが答え
誤っている。MIMO は偏波を選ばない。垂直偏波も水平偏波も使え、直交する2つの偏波を別々の経路として使う偏波多重もよく用いられる。
正答は選択肢 5 である。
つまずきやすい点
- 空間多重(容量)とダイバーシティ(品質)は目的が違う。MIMO はどちらにも使える、と区別しておく。
- 「〜できない」と言い切る記述は誤りの目印になりやすい。偏波は多重の手段の1つである。
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