一陸技｜無線工学B｜過去問
平成29年1月期 A－5
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、十数キロメートル先について求める2段階の計算問題。
FB901 A－55点（1問1採点）
原文（公式問題文）
A－5 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 15〔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 15〔mV/m〕 2 27〔mV/m〕 3 43〔mV/m〕 4 57〔mV/m〕 5 70〔mV/m〕
出典: 平成29年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」（FB901）A－5（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 4
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
直径と開口効率からパラボラの利得を出し、等方性基準の利得と送信電力で決まる電界の式へ入れる。与えられた √7.2 が使えるように数字をまとめるのが近道である。
- 手順13 GHz の波長は 0.1 m である。開口面アンテナの利得は開口効率に (πD/λ)² を掛けて出す。
- 手順2等方性基準の利得 G と送信電力 P から、最大放射方向の電界は √(30GP)/d である。根号の中をまとめる。
- 手順3√7.2 = 2.7 を使うと根号は 270π になる。距離 15 km = 1.5×10⁴ m で割る。
求める値は 56.5 mV/m(選択肢の 57 mV/m)。したがって正答は選択肢 4 である。
つまずきやすい点
- 電界の式の係数 30 は等方性基準の利得に対するものである。半波長ダイポール基準の 7 を使うなら利得を 1.64 で割ってから入れる。
- πD/λ の2乗を忘れて 20π のまま使うと、根号の中が桁違いになる。
- FB601 A-4 は同じ条件で距離だけが 13 km である。距離に反比例するので、あちらの答え(65 mV/m)に 13/15 を掛けても確かめられる。