R.4.1 無線工学B(1回目) A-11

出典:公益財団法人 日本無線協会 第一級陸上無線技術士 R4年1月1回目 無線工学B A-11
R.4.1 無線工学B(1回目) A-12

出典:公益財団法人 日本無線協会 第一級陸上無線技術士 R4年1月1回目 無線工学B A-12
A
開口効率は実際のアンテナの面積に対する、実効的面積の比を表すので$A_e/A$となります。 そのため、Aには$\eta =\frac{A_e}{A}$が入ります。B
利得は \[ G=\frac{4\pi A_e}{\lambda ^2}=\frac{4\pi \eta A}{\lambda} =\frac{4\pi \eta}{\lambda}\frac{\pi D^2}{4}=\left( \frac{\pi D}{\lambda}\right)^2 \eta \] と表せます。 そのため、Bには$\left( \frac{\pi D}{\lambda}\right)^2 \eta$が入ります。C,D
CとDは指向性の半値幅に関する空欄です。 パラボラアンテナの半値幅は$\theta_{3dB} \simeq \frac{70\lambda}{D}\rm{[°]}$となります。 表式の中の70は60~70程度と言われています。 これはパラボラアンテナの特性上反射鏡からまっすぐ電波が飛ぶので、半値幅が狭いことを表す値で、おそらく実測から推定された値です。 直感的には波長が長いほど回折しやすいため半値幅は$\lambda$に比例し、反射鏡の面積が大きいほど一次放射器から放射される電波をより多く反射できるため$D$に反比例します。 そのため、Cには「比例」、Dには「反比例」が入ります。 以上から答えは4です。R.4.1 無線工学B(1回目) A-13

出典:公益財団法人 日本無線協会 第一級陸上無線技術士 R4年1月1回目 無線工学B A-13
R.4.1 無線工学B(1回目) A-14

出典:公益財団法人 日本無線協会 第一級陸上無線技術士 R4年1月1回目 無線工学B A-14
R.4.1 無線工学B(1回目) A-15

出典:公益財団法人 日本無線協会 第一級陸上無線技術士 R4年1月1回目 無線工学B A-15
A
先程の説明通り、フレネルゾーンは直接波と回折波が干渉する領域なのでPを通る経路(回折波)とTRを直接伝搬する経路を考えることになります。 この経路長は$d$なので、Aには$d$が入ります。B
第nフレネルゾーンでは経路差が$\lambda /2$のn倍となります。 実際に経路差を計算して、フレネルゾーンの半径を求めてみましょう。 第nフレネルゾーンの半径を$r$とします。 回折波の経路長は \[ (TP+PR)=\sqrt{d_1^2+r^2}+\sqrt{d_2^2+r^2} \] です。 ここで、$d_1,d_2 >> r$としましょう。 波長に対して十分離れた送受信点を考えているので、それほどおかしな近似ではありません。 すると \[ (TP+PR)=d_1\left\{ 1+\frac{r^2}{2d_1^2}\right\}+d_2\left\{1+\frac{r^2}{2d_2^2}\right\}=d+\frac{r^2}{2d_1}+\frac{r^2}{2d_2} \] となります。 2波の経路差$l$は$d$との経路差なので、 \[ l=\frac{r^2}{2d_1}+\frac{r^2}{2d_2} \] となります。 フレネルゾーンの条件から$l=\frac{n\lambda}{2}$なので、 \[ \frac{r^2}{2d_1}+\frac{r^2}{2d_2}=\frac{n\lambda}{2} \] です。 これを$r$について解くと \[ r=\sqrt{n\lambda \frac{d_1d_2}{d}} \] となります。 そのため、Bには$\sqrt{n\lambda \frac{d_1d_2}{d}}$が入ります。 以上から答えは5です。まとめ
先日行われた令和4年1月1回目の1陸技の無線工学BのA-11~15を解いてみました。 今回は式を覚えていれば解ける問題多いですが、忘れていても最悪その場で導出できます。 暗記だけでなく、要所要所を抑えた試験対策ができると良いですね。 勉強法 第一級陸上無線技術士の勉強法とおすすめ参考書参考文献
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上の難易度が高い人
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