一陸技|無線工学B|過去問
令和4年1月期 第1回 A-18
要点(wavelane の要約): 標準の雑音源を切り換えて出力の比を2回取る方法で、受信機の雑音温度とアンテナ系の雑音温度を順に求める式を組合せで答えさせる問題。FB508 A-20 と同じ構成・同じ選択肢の再出題である。
原文(公式問題文)
A-18 次の記述は、図に示す構成により、アンテナ系雑音温度を測定する方法(Y 係数法)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、アンテナ系雑音温度を TA〔K〕、受信機の等価入力雑音温度を TR〔K〕、標準雑音源を動作させないときの標準雑音源の雑音温度を T0〔K〕、標準雑音源を動作させたときの標準雑音源の雑音温度を TN〔K〕とし、T0 及び TN の値は既知とする。 (1) スイッチ SW を b 側に入れ、標準雑音源を動作させないとき、T0〔K〕の雑音が受信機に入る。このときの出力計の読みを N0〔W〕とする。 SW を b 側に入れたまま、標準雑音源を動作させたとき、TN〔K〕の雑音が受信機に入るので、このときの出力計の読みを NN〔W〕とすると、N0 と NN の比 Y1 は、次式で表される。 Y1 = N0/NN = [ A ] ・・・・・・・① 式①より、次式のように TR が求まる。 TR = [ B ] ・・・・・・・・・② (2) 次に、SW を a 側に入れたときの出力計の読みを NA〔W〕とすると、NN と NA の比 Y2 は次式で表される。 Y2 = NN/NA = (TN + TR)/(TA + TR) ・・・・・・③ (3) 式③より、TA は、次式で表される。 TA = [ C ] ・・・・・・・・・④ 式④に式②の TR を代入すれば、TA を求めることができる。
〔図省略〕の位置 — wavelane による再現図(公式図版ではありません)。図の説明は引用の下にあります。
A B C 1 (T0 - TR)/(TN - TR) (T0 - Y1TN)/(Y1 + 1) (TN - TR)/Y2 + TR 2 (T0 - TR)/(TN - TR) (T0 - Y1TN)/(Y1 - 1) (TN + TR)/Y2 - TR 3 (T0 - TR)/(TN - TR) (T0 - Y1TN)/(Y1 - 1) (TN - TR)/Y2 - TR 4 (T0 + TR)/(TN + TR) (T0 - Y1TN)/(Y1 - 1) (TN + TR)/Y2 - TR 5 (T0 + TR)/(TN + TR) (T0 - Y1TN)/(Y1 + 1) (TN - TR)/Y2 + TR
〔図省略〕は Wavelane による編集注で、公式図版があった位置を示します。その位置には Wavelane が描いた再現図を差し込んでいます(公式図版ではありません)。図の説明は下の図カードにあります。
Wavelane が原図をもとに描いた模式図(公式図版ではありません)
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-18(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: 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)
受信機の出力は、入ってくる雑音の温度と受信機自身の雑音温度の和に比例する。標準雑音源の2つの温度で比をとれば受信機の雑音温度が、アンテナに切り換えて比をとればアンテナ系の雑音温度が求まる。
- 空欄 A: (T0 + TR)/(TN + TR)
- 出力計の読みは、入力の雑音温度と受信機の等価入力雑音温度の和に比例する。標準雑音源を止めたときは T0+TR、動かしたときは TN+TR に比例するので、比は和どうしの比になる。差にはならない。
- 空欄 B: (T0 − Y1TN)/(Y1 − 1)
- Y1(TN+TR)=T0+TR を TR について整理すると、TR(Y1−1)=T0−Y1TN になる。両辺を Y1−1 で割った形である。
- 空欄 C: (TN + TR)/Y2 − TR
- ③を TA+TR=(TN+TR)/Y2 と書き直し、両辺から TR を引けば TA が出る。
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
- 出力は温度の和に比例する。受信機の雑音を引く形で比を立てると、すべての段で符号が狂う。
- FB508 A-20 と同じ選択肢で番号も同じだが、図と記号の対応を毎回確かめる。
理由から確かめる
- 受信系の雑音(NF・雑音温度)等価雑音温度・熱雑音電力kTB
- アンテナの基礎熱雑音電力kTB