一陸技｜無線工学B｜過去問
令和8年7月期 A－11
要点（wavelane の要約）: 移相器のビット数で位相を離散化することから生じる誤差の最大値と、それが放射パターンへ与える影響、低減の方向を組合せで答えさせる問題。
原文（公式問題文）
A－11 次の記述は、図に示す位相走査のフェーズドアレーアンテナと量子化位相誤差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) フェーズドアレーアンテナとは、平面上に複数の放射素子を並べて固定し、それぞれにデジタル移相器を設けて給電電流の位相を変化させて電波を放射し、放射された電波を合成した主ビームが空間のある範囲内の任意の方向に向くように制御されたアンテナである。デジタル移相器には、［ A ］が用いられ、0から 2π までの位相角を 2^n (n = 1,2,・・・) 分の1に等分割しているので、最小設定可能な位相角は 2π/2^n〔rad〕となり、励振位相は、最大［ B ］〔rad〕の量子化位相誤差を生じることになる。 (2) この量子化位相誤差がアンテナの開口分布に周期的に生じると、比較的高いレベルの［ C ］が生じ、これを低減するには、デジタル移相器のビット数をできるだけ［ D ］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。
A B C D 1 バラン π/2^(n＋1) バックローブ 多く 2 バラン π/2^n バックローブ 少なく 3 バラン π/2^(n＋1) サイドローブ 多く 4 スタブ π/2^(n＋1) バックローブ 少なく 5 スタブ π/2^n サイドローブ 多く
〔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8年7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB807）A－11（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: 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）
フェーズドアレーの量子化位相誤差。位相を離散的にしか設定できないことが、どんな不具合として現れるかを追う。
- 空欄 A: スタブ
- 線路の長さを切り替えて位相を変える素子である。バランは平衡と不平衡をつなぐ部品で、位相を段階的に変える働きは持たない。
- 空欄 B: π/2^n
- 設定できる最小の刻みが 2π/2^n なので、いちばん近い設定値へ丸めたときの誤差は最大でもその半分になる。
- 空欄 C: サイドローブ
- 誤差が開口面上で周期的に並ぶと、その周期に対応した方向へ余計な放射が立つ。主ビームの横に出るのでサイドローブである。後方へ出るバックローブとは別物。
- 空欄 D: 多く
- ビット数を増やせば刻みが細かくなり、誤差そのものが小さくなる。したがって余計な放射も抑えられる。
この組合せになっているのは選択肢 5 である。
つまずきやすい点
- 刻みの大きさと誤差の最大値は違う。丸めるので、誤差は刻みの半分までである。
- 誤差が周期的に並ぶことが問題であって、誤差の存在そのものではない。周期的な分布が余計なローブを作る。
理由から確かめる
- アンテナ方式図鑑デジタル移相器・フェーズドアレーアンテナ・サイドローブ
- アンテナの指向性パターンデジタル移相器・フェーズドアレーアンテナ・サイドローブ
- 実用アンテナの構造フェーズドアレーアンテナ