一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年7月期 第1回 A－19
要点（wavelane の要約）: 受信点の高さを動かしながら電界の強弱を測る実験で、強弱の繰り返しの間隔が周波数でどう変わるか、直接波と反射波の行路差の近似式、隣り合う極大の高さの差を組合せで答えさせる問題。
原文（公式問題文）
A－19 次の記述は、ハイトパターンの測定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、波長を λ〔m〕とし、大地は完全導体平面でその反射係数を －1 とする。 (1) 超短波(VHF)の電波伝搬において、送信アンテナの地上高、送信周波数、送信電力及び送受信点間距離を一定にして、受信アンテナの高さを上下に移動させて電界強度を測定すると、直接波と大地反射波との干渉により、図に示すようなハイトパターンが得られる。電界強度は、図のように周期的に大小を繰り返し、その周期は、周波数が低いほど ［ A ］ なる。 (2) 直接波と大地反射波との通路差 Δl は、送信及び受信アンテナの高さをそれぞれ h1〔m〕、h2〔m〕、送受信点間の距離を d〔m〕とし、d ≫ (h1＋h2) とすると、次式で表される。 Δl ≒ ［ B ］〔m〕 (3) ハイトパターンの受信電界強度が極大になる受信アンテナの高さ hm2 と hm1 の差 Δh は、［ C ］〔m〕である。
〔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 短く 2h1h2/d λd/(2h1) 2 短く 4h1h2/d λd/(2πh1) 3 短く 4h1h2/d λd/(2h1) 4 長く 4h1h2/d λd/(2πh1) 5 長く 2h1h2/d λd/(2h1)
〔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7月期 第1回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB407）A－19（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: 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）
完全導体の大地では反射でもう半波長ずれるので、行路差 2h1h2/d が波長の半分の奇数倍のとき電界が極大になる。極大の間隔は λd/(2h1) で、周波数が低いほど長い。
- 空欄 A: 長く
- 極大の間隔は波長に比例する。周波数が低いほど波長が長いので、高さ方向の強弱の繰り返しも間延びする。
- 空欄 B: 2h1h2/d
- 直接波と、大地で折り返した鏡像から来る波の経路長を、d が高さより十分大きいとして展開すると、差は 2h1h2/d になる。
- 空欄 C: λd/(2h1)
- 反射係数が −1 なので、行路差が λ/2・3λ/2 … のとき2波が強め合う。隣り合う極大で行路差が1波長違うことから、受信高の差は λd/(2h1) になる。
この組合せになっているのは選択肢 5 である。
つまずきやすい点
- 行路差は 2h1h2/d である。4h1h2/d は、位相差 4πh1h2/(λd) の係数と取り違えた形になる。
- 間隔の分母に π が入るのは、位相差の式から高さを出すときに 2π を約分し忘れた場合である。
理由から確かめる
- アンテナ・電波測定の基礎大地反射・ハイトパターン・通路差・直接波と大地反射波の2波モデル
- 2波モデル(大地反射)大地反射・ハイトパターン・通路差・直接波と大地反射波の2波モデル
- ナイフエッジ回折損失大地反射・通路差・直接波と大地反射波の2波モデル