一陸技|無線工学B|過去問
令和6年1月期 A-3
要点(wavelane の要約): 受信で取り出せる電力の呼び名、波長と絶対利得で書いた受信面積の一般式、そして利得 1.5 を入れた基本アンテナの値という3段階を組合せで答えさせる穴埋め問題。
原文(公式問題文)
A-3 次の記述は、微小ダイポールの実効面積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。 (1) 受信アンテナから取り出すことのできる[ A ]が、到来電波に垂直な断面積 Ae〔m2〕内に入射する電波の電力に等しいとき、Ae をアンテナの実効面積といい、波長を λ〔m〕、受信アンテナの絶対利得を Ga(真数)とすれば、次式で表される。 Ae ≒ [ B ]〔m2〕 (2) したがって、微小ダイポールの実効面積 As は、次式で表される。 As ≒ [ C ]〔m2〕 A B C 1 最大電力 0.13λ²Ga 0.05λ² 2 最大電力 0.08λ²Ga 0.12λ² 3 最小電力 0.13λ²Ga 0.26λ² 4 最小電力 0.08λ²Ga 0.12λ² 5 最小電力 0.12λ²Ga 0.08λ²
出典: 令和6年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB601)A-3(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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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)
微小ダイポールの実効面積を3段で決める。定義に使う電力がどれか、一般式の係数、そして利得 1.5 を入れた値、という順に追う。
- 空欄 A: 最大電力
- 実効面積は、整合が取れて取り出せる電力が最大のときの値で定義する。最小電力で定義すると、受信機の状態しだいでいくらでも小さくなり、アンテナ固有の量にならない。
- 空欄 B: 0.08λ²Ga
- 実効面積の一般式は λ²Ga/(4π) である。1/(4π) = 0.0796 なので、係数はおよそ 0.08 になる。掛けるのは絶対利得であって相対利得ではない。
- 空欄 C: 0.12λ²
- 微小ダイポールの絶対利得は 1.5(真数)である。B の係数へこれを掛けると 0.0796×1.5 = 0.119 で、およそ 0.12 になる。
この組合せになっているのは選択肢 2 である。
つまずきやすい点
- 掛ける利得を半波長ダイポールの 1.64 にすると 0.0796×1.64 = 0.13 となり、別のアンテナの値になってしまう。1.5 と 1.64 のどちらの話かを先に確かめる。
- 実効面積は波長の2乗に比例する。周波数が高いほど同じ利得でも受信面積は小さくなる、という向きを押さえておくと係数の取り違えに気づける。
理由から確かめる
- アンテナ利得アンテナ利得・実効面積・微小ダイポール・電力束密度
- アンテナ方式図鑑アンテナ利得・実効面積・微小ダイポール・電力束密度
- アンテナ・電波測定の基礎アンテナ利得・実効面積・微小ダイポール・電力束密度