一陸技｜無線工学B｜過去問
令和6年1月期 B－2
要点（wavelane の要約）: 空港で航空機を監視するレーダーについて、高度と仰角から斜距離をどう書くか、等高度で飛ぶ機体の反射が距離とともにどう振る舞う設計か、水平面のビームの太さ、使う周波数帯を語群から選ばせる問題。
原文（公式問題文）
B－2 次の記述は、ASR(空港監視レーダー)のアンテナ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。ただし、アンテナの位置から見た仰角をθ〔rad〕とする。 (1) レーダーから見た航空機の高度を H〔m〕とすると、レーダーと航空機の距離は、［ ア ］〔m〕となる。 (2) 垂直面内の指向性は、［ イ ］であり、航空機が等高度で飛行していれば、航空機からの反射波の強度は、航空機までの距離に［ ウ ］。 (3) 水平面内のビーム幅は、方位分解能をよくするため非常に［ エ ］。 (4) 用いられる周波数帯は、［ オ ］である。 1 セカント 2 乗特性 2 H secθ 3 無関係にほぼ一定となる 4 狭い 5 C バンド 6 コセカント 2 乗特性 7 H cosecθ 8 反比例する 9 広い 10 S バンド
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）B－2（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 7／イ 6／ウ 3／エ 4／オ 10
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）
空港監視レーダーのアンテナ。等高度で飛ぶ機体からの反射をどう一定に保つかという設計意図が、垂直面のパターンの名前に直結する。
- ア: 解答 7（H cosecθ）
- 高度と仰角で直角三角形を作ると、斜辺(レーダーから機体までの距離)は高度を仰角の正弦で割った値になる。余割は正弦の逆数なので、この形で書ける。
- イ: 解答 6（コセカント2乗特性）
- 受信電力は距離の4乗で弱まる。仰角が小さい(遠い)ほど利得を上げてこれを補うため、利得を余割の2乗に比例させた垂直面パターンを使う。
- ウ: 解答 3（無関係にほぼ一定となる）
- 距離で弱まるぶんと利得で持ち上げるぶんがちょうど釣り合うように設計されているので、同じ高度を飛んでいるかぎり反射波の強さは距離によらずほぼ変わらない。これがこのパターンを使う目的である。
- エ: 解答 4（狭い）
- 水平面内では、近い方位にある2機を別々の目標として分離したい。分解能はビーム幅で決まるので、水平面のビームは非常に細くする。
- オ: 解答 10（S バンド）
- 空港監視レーダーは 3 GHz 付近、すなわち S バンドを使う。より遠くを見る航空路監視レーダーはこれより低い L バンドである。
ア〜オの解答は 7・6・3・4・10 である。
つまずきやすい点
- セカントではなくコセカント。仰角が小さいほど利得を大きくしたいので、正弦の逆数を使う側である。
- 空港監視は S バンド、航空路監視は L バンド。監視距離が長いほど低い周波数、と対で覚える。
理由から確かめる
- レーダと散乱の基礎ビーム幅・半値角・コセカント2乗特性・周波数帯の区分と用途・レーダーアンテナ・レーダーの距離・分解能
- アンテナの指向性パターンビーム幅・半値角・レーダーアンテナ
- アンテナ利得ビーム幅・半値角