一陸技|無線工学B|過去問
令和8年1月期 A-18
要点(wavelane の要約): 送受信電力の比を表す式から利得を求める手順をたどり、同じ利得のアンテナ2本の場合の式と、アンテナが1本しかないときの代用手段を答えさせる問題。
原文(公式問題文)
A-18 次の記述は、マイクロ波アンテナの利得の測定法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。ただし、波長を λ〔m〕とする。 (1) 利得がそれぞれ G1(真数)及び G2(真数)の二つのアンテナを距離 d〔m〕離して偏波面を揃えて対向させ、一方のアンテナから電力 Pt〔W〕を放射し、他方のアンテナで受信した電力を Pr〔W〕とすれば、Pr / Pt は、次式で表される。 Pr / Pt = ([ A ])² G1G2 ・・・・・・① 上式において、一方のアンテナの利得が既知であれば、他方のアンテナの利得を求めることができる。 (2) 二つのアンテナの利得が同じとき、式①からそれぞれのアンテナの利得は、次式により求められる。 G1 = G2 = [ B ] (3) アンテナが一つのときは、[ C ]を利用すれば、この方法を適用することができる。 A B C 1 λ/(4πd) (4πd/λ)√(Pr/Pt) 反射板 2 λ/(4πd) (4πd/λ)√(Pt/Pr) 反射板 3 λ/(2πd) (2πd/λ)√(Pt/Pr) 回転板 4 λ/(2πd) (2πd/λ)√(Pr/Pt) 反射板 5 λ/(2πd) (πd/λ)√(Pr/Pt) 回転板
出典: 令和8年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB801)A-18(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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正答: 1
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)
2つのアンテナを向かい合わせて利得を測る方法。フリスの伝達式を利得について解き直す。
- 空欄 A: λ/(4πd)
- 自由空間の伝達式に現れる係数である。2乗すると自由空間基本伝送損の逆数になる。分母の 4π は球の表面積から来ており、2π ではない。
- 空欄 B: (4πd/λ)√(Pr/Pt)
- 2つの利得が等しいとき①は G² について解ける形になる。両辺の平方根を取ると、係数が逆数になって前へ出る。受信と送信の比は受信を分子にしたまま平方根の中へ残る。
- 空欄 C: 反射板
- 平らな導体板を置くと鏡像ができ、もう1つ同じアンテナがあるのと同じ状況を作れる。1本しか無くても対向させた測定と同じ扱いにできる。
この組合せになっているのは選択肢 1 である。
つまずきやすい点
- 係数の分母は 4πd である。2πd としている選択肢に引きずられない。
- B は Pr/Pt と Pt/Pr のどちらが平方根の中に来るかで分かれる。①をそのまま解けば受信÷送信が残る。
理由から確かめる
- アンテナ・電波測定の基礎アンテナ利得・フリスの伝達公式・アンテナ利得の測定
- アンテナ方式図鑑アンテナ利得・フリスの伝達公式
- デシベルの基礎アンテナ利得・フリスの伝達公式