一陸技|無線工学B|過去問
平成29年1月期 B-5
要点(wavelane の要約): アンテナの測定について、測る項目の種類、利得が未知の3本で利得を出せるか、円偏波の素子の測り方、指向性を測るときに離すべき最小距離と波長の関係、縮小模型で測るときの周波数の向きを、記述ごとに正誤で答えさせる問題。
原文(公式問題文)
B-5 次の記述は、アンテナの測定について述べたものである。このうち正しいものを 1、誤っているものを 2 として解答せよ。 ア アンテナの測定項目には、入力インピーダンス、利得、指向性、偏波などがある。 イ 三つのアンテナを用いる場合、これらのアンテナの利得が未知であっても、それぞれの利得を求めることができる。 ウ 円偏波アンテナの測定をする場合には、円偏波の電波を送信して測定することができるほか、直線偏波のアンテナを送信アンテナに用い、そのビーム軸のまわりに回転させながら測定することもできる。 エ 開口面アンテナの指向性を測定する場合の送受信アンテナの離すべき最小距離は、開口面の大きさと関係し、使用波長に関係しない。 オ 大形のアンテナの測定を電波暗室で行えない場合には、アンテナの寸法を所定の大きさまで縮小し、本来のアンテナの使用周波数に縮小率を掛けた低い周波数で測定する。
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)B-5(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会
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正答: ア 1/イ 1/ウ 1/エ 2/オ 2
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)
測定の項目、三アンテナ法、円偏波の測り方は正しい。最小測定距離は開口径の2乗を波長で割った形で波長にも依存し、縮小模型では周波数を縮小率の逆数倍に上げる。
- ア: 解答 1(正しい)
- 正しい。代表的な測定項目は、入力インピーダンス・利得・指向性・偏波である。
- イ: 解答 1(正しい)
- 正しい。3基を2基ずつ組み合わせて3回測ると、利得の積が3つ得られる。連立させれば標準アンテナ無しで3基それぞれの利得が出る。
- ウ: 解答 1(正しい)
- 正しい。円偏波の電波を送って測るほか、直線偏波の送信アンテナをビーム軸のまわりに回し、受信レベルの最大と最小から軸比を求める方法もある。
- エ: 解答 2(誤っている)
- 誤っている。最小測定距離は 2D²/λ で、開口径 D の2乗に比例し、波長に反比例する。波長に関係しないのではない。
- オ: 解答 2(誤っている)
- 誤っている。寸法を縮めたら波長も同じ割合で縮めなければならないので、周波数は縮小率の逆数倍に高くする。低い周波数にするのは逆である。
ア〜オの解答は 1・1・1・2・2 である。
つまずきやすい点
- 縮小模型の換算は「寸法を 1/p にしたら周波数を p 倍」である。電気的な寸法(波長に対する比)を保つことが目的と覚える。
- FB508 B-5 と同じ5記述で、正誤も同じである。
理由から確かめる
- アンテナ・電波測定の基礎円偏波・アンテナ利得の測定・最小測定距離 Rmin = 2D²/λ・模型を用いたアンテナ測定・三アンテナ法
- アンテナ方式図鑑円偏波
- マクスウェルの方程式 徹底解説円偏波