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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

平成29年7月期 A-4

要点(wavelane の要約): 数十キロ離れた地点で、送信電力・送信側のデシベル利得・受信側の受信面積から、受信アンテナが取り出せる最大の電力を求めさせる計算問題。利得を真数へ戻して到来点の電力の密度を出し、面積を掛ける。

FB907 A-45点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-4 送信アンテナから距離 50〔km〕の地点に設置した受信アンテナによって取り出すことのできる最大電力の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、送信電力を 3〔W〕、送信アンテナの絶対利得を 50〔dB〕、受信アンテナの実効面積を 4〔m²〕とする。また、送受信アンテナは共に自由空間にあり、給電線の損失及び整合損はないものとする。 1 7.6 × 10⁻³〔W〕  2 4.4 × 10⁻⁴〔W〕  3 7.6 × 10⁻⁴〔W〕  4 3.8 × 10⁻⁵〔W〕  5 4.0 × 10⁻⁶〔W〕

出典: 平成29年7月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB907)A-4(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

最も近い値の番号を1つ選ぶ(番号は上の原文の選択肢に対応します)
解かずに正答と解説を見る

正答: 4

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)

送信電力と利得から受信点の電力束密度を出し、受信アンテナの実効面積を掛ける。50 dB を真数の 10 万倍へ戻すところが最初の分かれ目である。

  1. 手順1利得 50 dB を真数へ戻すと 10⁵ である。
  2. 手順2距離 50 km = 5×10⁴ m の球面に、送信電力と利得の積が広がると考えて電力束密度を出す。
  3. 手順3整合がとれていて損失も無いので、取り出せる最大電力は電力束密度に実効面積 4 m² を掛けた値になる。

求める値は 3.82×10⁻⁵ W(選択肢の 3.8×10⁻⁵ W)。したがって正答は選択肢 4 である。

つまずきやすい点

  • 利得のデシベルを 20 で割って戻さない。電力の比なので 10 で割る。
  • 距離を km のまま2乗しない。m へ直すと分母は 10⁶ 倍変わる。
  • 球の表面積は 4πd² である。4π を落とすと答えが12倍以上ずれる。
  • 電界強度アンテナ利得・デシベルの定義と使い分け・実効面積・フリスの伝達公式・電力束密度
  • 自由空間伝搬損失アンテナ利得・デシベルの定義と使い分け・実効面積・フリスの伝達公式・電力束密度
  • アンテナ方式図鑑アンテナ利得・デシベルの定義と使い分け・実効面積・フリスの伝達公式・電力束密度