【過去問解説】令和4年7月の1陸技試験問題を解いてみた（R4.7 2回目無線工学B A-1~A-5）

令和4年7月の1陸技の試験2回目の無線工学BのA-1～5の問題について解説します。

R.4.7 無線工学B（1回目） A-1
1. A
2. B
R.4.7 無線工学B（2回目） A-2
R.4.7 無線工学B（2回目） A-3
R.4.7 無線工学B（2回目） A-4
R.4.7 無線工学B（2回目） A-5
まとめ
参考文献

R.4.7 無線工学B（1回目） A-1

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7月2回目　無線工学B A-1

微小ダイポールアンテナから発生する電界に関する問題です。

この問題については計算の仕方は令和3年7月1回目A-5と同じで、違いはダイポールからの距離だけです。
今回は$r=5\lambda$と波長に対して長い領域について聞かれています。

A

Aについては令和3年7月1回目A-5と全く同じで、$|E_1|=|E_2|=|E_3|$となるような$r$を求めます。

その結果、Aは$r=\lambda/(2\pi)$となります。

下記も参考にしてください。

【過去問解説】令和3年7月の1陸技試験問題を解いてみた（R3.7 1回目　無線工学B A-1~A-5）

１陸技令和3年7月の無線工学Bの問題を解いてみました。今回は第1回A-1~5を解きました。

B

Bについては令和3年7月1回目A-5と違って、距離が十分離れたところでの電界を計算することになっています。
$|E_1|, |E_2|, |E_3|$はこの順番に$r$が大きくなるほど小さくなっていきます。

そのため、一番大きくなる$|E_1|$を基準に考えていきましょう。

$r=5\lambda$を代入すると
\[
|E_1|:|E_2|:|E_3|=\frac{1}{5\lambda}:\frac{\lambda}{2\pi (5\lambda)^2}:\frac{\lambda^2}{4\pi^2 (5\lambda)^3} \\
=1:0.032:0.001
\]
となります。

そのため、Bには「$1:0.032:0.001$」が入ります。

以上から、答えは5です。

R.4.7 無線工学B（2回目） A-2

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7月2回目　無線工学B A-2

アンテナの比帯域幅に関して誤った選択肢を選ぶ問題です。

誤った選択肢は3です。

半波長ダイポールアンテナでは素子が太いほど帯域幅が広くなります。

そのため、答えは3です。

R.4.7 無線工学B（2回目） A-3

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7月2回目　無線工学B A-3

アンテナの実効面積に関する計算問題です。

利得$G_1$実効面積$A_1$のアンテナと利得$G_2$実効面積$A_2$のアンテナがある時、利得は実効面積に比例するので、次の式が成り立ちます。
\[
\frac{G_1}{G_2}=\frac{A_1}{A_2}
\]

また、半波長ダイポールアンテナの実効面積は$0.13\lambda^2$です。

考えるアンテナの半波長ダイポールアンテナに対する相対利得が$20\rm{dB}$なので、$10\log \frac{G_1}{G_2}=20$です。
最初の式の両辺をdBに直して相対利得を代入すると
\[
10\log \frac{A}{0.13\lambda^2}=20
\]
となります。

この式を$A$について解くと
\[
A=13\lambda^2=13\left(\frac{300}{500}\right)^2=4.68 \simeq 4.7[\rm{m^2}]
\]

以上から答えは4です。

R.4.7 無線工学B（2回目） A-4

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7月2回目　無線工学B A-4

電波の伝搬に関する計算問題です。

計算するのは伝搬損失と絶対利得です。

利得はフリスの公式から伝搬損失を使って、伝搬距離を$d$とすると伝搬損失は$\frac{4\pi d^2}{\lambda^2}$で表せます。
これをdBに直すと
\[
L=10\log \left( \frac{4\pi d}{\lambda} \right)^2 \\
=20\log (4 \pi \times 20 \times 20 \times 10^3) \\
=20(4\log 2 +\log \pi +5)=134
\]
となります。

フリスの公式から送信電力を$P_t$、送信利得を$G_t$、受信入力レベルを$P_r$とすると
\[
P_r=\frac{G_rG_tP_t}{L}
\]
となります。
ここから$G_r$を計算すると
\[
G_r=\frac{P_rL}{G_tP_t}
\]
となります。

これをdBに直して計算すると
\[
G_r=-40+134-30-40=24\rm{[dB]}
\]
となります。

以上から答えは3です。