一陸技｜無線工学B｜過去問
平成29年7月期 A－17
要点（wavelane の要約）: 電離層の電子密度の最大値を与え、屈折率の式から垂直に打ち上げた電波が反射できる上限の周波数を求めさせる計算問題。屈折率が零になる条件から平方根の係数を取り出す。
FB907 A－175点（1問1採点）
原文（公式問題文）
A－17 電離層の最大電子密度が 1.44×10¹²〔個/m³〕のとき、臨界周波数の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、電離層の電子密度が N〔個/m³〕のとき、周波数 f〔Hz〕の電波に対する屈折率 n は次式で表されるものとする。 n ＝ √(1 － 81N/f²) 1 4.3〔MHz〕 2 6.3〔MHz〕 3 8.4〔MHz〕 4 9.9〔MHz〕 5 10.8〔MHz〕
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－17（本試験問題）。公益財団法人日本無線協会
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正答: 5
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wavelane の解説（公式の解説ではありません）
電離層で垂直入射の電波が反射するのは屈折率が零になるところである。屈折率の式を零と置くと、臨界周波数は最大電子密度の平方根の9倍になる。
- 手順1垂直に打ち上げた電波は、屈折率が零になる高さで反射する。電子密度が最大のところで零になる周波数が、反射できる上限(臨界周波数)である。
- 手順21.44×10¹² の平方根は 1.2×10⁶ である。
- 手順39 を掛けて Hz から MHz へ直すと 10.8 MHz になる。
求める値は 10.8 MHz。したがって正答は選択肢 5 である。
つまずきやすい点
- 平方根を取らずに 9 を掛ける誤りに注意する。電子密度は 10¹² という大きな数なので、指数を半分にするのを忘れやすい。
- 斜めに入射する場合の上限(最高使用周波数)は臨界周波数を cos θ で割った値で、ここでは問われていない。
理由から確かめる
- 電離層伝搬(MUF・跳躍距離)電子密度・電離層内の屈折・反射・屈折率
- 伝搬の特論電子密度・電離層内の屈折・反射・屈折率
- 電波の見通し距離屈折率