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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

令和6年1月期 A-4

要点(wavelane の要約): 反射鏡の直径と開口効率から利得を出し、その利得と送信電力で決まる正面方向の電界の大きさを、指定の距離について求める2段階の計算問題。

FB601 A-45点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-4 自由空間に置かれた直径 2〔m〕のパラボラアンテナの最大放射方向の距離 13〔km〕の地点の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、周波数を 3〔GHz〕、送信電力を 10〔W〕、アンテナの開口効率を 0.6 とし、√7.2 = 2.7 とする。 1 22〔mV/m〕  2 34〔mV/m〕  3 41〔mV/m〕  4 57〔mV/m〕  5 65〔mV/m〕

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-4(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

最も近い値の番号を1つ選ぶ(番号は上の原文の選択肢に対応します)
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)

開口面アンテナの利得を直径と開口効率から出し、その利得で決まる正面方向の電界を指定の距離について求める。2段構えの素直な計算。

  1. 手順1まず波長を出す。3 GHz は 3000 MHz。
  2. 手順2開口面アンテナの絶対利得は、開口効率と開口の電気的な大きさで決まる。直径 D = 2 m。
  3. 手順3絶対利得と組む電界の式は E = √(30GPt)/d である。根の中を先に整理すると、与えられた √7.2 = 2.7 がそのまま使える形になる。
  4. 手順4距離は 13 km = 1.3×10⁴ m。式の分母に入れるのはメートルの値である。

求める値は 65 mV/m。したがって正答は選択肢 5 である。

つまずきやすい点

  • 利得の式に入るのは開口の直径である。半径 1 m を入れると利得が 1/4 になり、電界は半分の 33 mV/m(選択肢2に近い値)になる。
  • 係数30は絶対利得と組む。半波長ダイポール基準の 7√(GPt)/d と混ぜると約3割大きく出る。
  • 距離をキロメートルのまま割らない。13 で割ると 65 V/m と1000倍ずれる。
この問題の条件で動かす(アンテナ利得)