一陸技｜無線工学B｜過去問
令和4年7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、60GHz付近で共鳴する気体分子、霧のような小さな水滴の減衰が増える周波数の向き、雨の減衰を生む吸収以外の原因、大きな雨滴で偏波によって減衰がどう違うか、偏波の識別度を下げる雨滴の形を語群から選ばせる問題。
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。なお、同じ記号の［ ］内には、同じ字句が入るものとする。 (1) 晴天時の大気ガスによる電波の共鳴吸収は、主に ［ ア ］ 及び水蒸気分子によるものであり、100〔GHz〕以下では、60〔GHz〕付近に ［ ア ］ 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) 降雨による減衰は、雨滴の半径が大きいと、垂直偏波に比べ水平偏波のほうが若干 ［ エ ］ なる。 (5) 降雨による交差偏波識別度の劣化は、形状が ［ オ ］ 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。 1 窒素 2 高く 3 散乱 4 球状の 5 大きく 6 酸素 7 低く 8 回折 9 扁平な 10 小さく
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）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 5／オ 9
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）
ミリ波帯の減衰は、気体分子の共鳴吸収、小さな水滴の吸収、雨滴の吸収と散乱の3つに分かれる。落下中の雨滴は横に潰れているので、偏波によって減衰の大きさが変わる。
- ア: 解答 6（酸素）
- 100 GHz 以下で大気の吸収が目立つのは、約 22 GHz の水蒸気と約 60 GHz の酸素の共鳴である。60 GHz 付近にあるのは酸素のほうである。
- イ: 解答 2（高く）
- 波長より十分小さい水滴では散乱は弱く、吸収が主になる。この吸収は周波数が上がるほど大きくなる。
- ウ: 解答 3（散乱）
- 雨滴の大きさが波長に近づくと、吸収に加えて電波を四方へはね返す散乱でもエネルギーが失われる。
- エ: 解答 5（大きく）
- 大きな雨滴は空気抵抗で横に広がった扁平な形になる。水平方向の寸法のほうが大きいので、電界が水平な偏波のほうが少し強く減衰する。
- オ: 解答 9（扁平な）
- 雨滴が球なら偏波の向きで差は出ない。扁平なので、偏波の向きによって減衰と位相の回り方が違い、直交する偏波へ漏れ込む成分が生じる。
ア〜オの解答は 6・2・3・5・9 である。
つまずきやすい点
- 60 GHz は酸素、22 GHz は水蒸気である。FB508 B-4 では水蒸気の共鳴周波数を問われ、答えは 22 GHz だった。
- 水平偏波のほうが減衰が大きいのは雨滴の扁平さによる。扁平であることを覚えていれば、エとオは同じ理由で決まる。