一陸技|無線工学B|過去問
令和5年1月期 第2回 A-3
要点(wavelane の要約): 整合した受信機の端子電圧から素子に生じた起電力をさかのぼり、二線式の折返し形の実効長で割って到来電波の強さを求める計算問題。FB801 A-5 と同じ手順で、周波数と端子電圧だけが違う。
原文(公式問題文)
A-3 周波数が 100〔MHz〕の電波を素子の太さが等しい二線式折返し半波長ダイポールアンテナで受信したとき、図に示す等価回路のようにアンテナに接続された受信機の入力端子 ab 間における電圧が 3〔mV〕であった。このときの受信点における電界強度の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、アンテナと受信機の入力回路は整合がとれ、かつアンテナ及び給電線の損失はないものとする。また、アンテナの最大感度の方向は到来電波の方向と一致しているものとする。
〔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。
1 4.7〔mV/m〕 2 3.1〔mV/m〕 3 2.5〔mV/m〕 4 1.4〔mV/m〕 5 0.9〔mV/m〕
〔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5年1月期 第2回 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB502)A-3(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: 2
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)
整合していれば端子電圧は誘起電圧の半分である。二線式の折返し半波長ダイポールの実効長は単一素子の2倍なので、誘起電圧をこの実効長で割れば電界が出る。
- 手順1アンテナの入力抵抗と受信機の入力抵抗が等しいので、端子 ab の電圧は誘起電圧 V0 のちょうど半分になる。
- 手順2100 MHz の波長は 3 m である。半波長ダイポールの実効長は λ/π で、太さの等しい2本を折り返すと2倍になる。
- 手順3誘起電圧は実効長と電界の積なので、電界は誘起電圧を実効長で割って求める。
求める値は 3.1 mV/m。したがって正答は選択肢 2 である。
つまずきやすい点
- 端子電圧をそのまま誘起電圧とみなすと半分の値になり、選択肢4に近い値を選んでしまう。
- 折返しの効果を忘れて実効長を λ/π のままにすると、2倍の値になって選択肢に無い。