令和5年1月1回目の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.5.1 無線工学B(1回目) A-1
毎回のように出題されるマクスウェル方程式に関する問題です。 今回は電磁波の解を前提として、電界と磁界を波動の形で書き下します。
同じ問題が令和3年7月1回目のA-1で出題されています。 空欄の順番が入れ替わっているので注意しましょう。
下記の記事をご参照ください。
答えは4です。
R.5.1 無線工学B(1回目) A-2
アンテナの特性に関する問題です。
全く同じではないですが、下記に関連した問題が出題されています。
令和4年7月1回目A-5
令和4年7月2回目A-2
A
(1)はアンテナを配列したときの指向性に関する文です。
アンテナを配列した時の指向性はアンテナ単体の指向性に配列指向係数(アレーファクタ)をかけたものになります。
そのため、Aには「配列指向係数(アレーファクタ)」が入ります。
B
(2)は半波長ダイポールアンテナに関する文です。
一般に半波長ダイポールアンテナは素子が太いほど帯域幅が広くなります。
そのため、Bには「広い」が入ります。
C
(3)は対数周期ダイポールアレーアンテナに関する文です。
対数周期ダイポールアレーアンテナはログペリアンテナとも呼ばれ、帯域が広いことが特徴です。
そのため、Cには「広帯域」が入ります。
以上から答えは5です。
R.5.1 無線工学B(1回目) A-3
電界面の電力半値角と磁界面の電力半値角から利得を計算する問題です。
問題中に計算式が与えられているので基本的に代入するだけです。
数値だけ変えた問題が令和3年7月の1回目A-2で出題されています。
実際に計算式に代入すると \[ G_d=\frac{4\pi}{\theta_E\theta_H}=\frac{4\pi}{3.9\times \frac{\pi}{180}\times 2.6 \times \frac{\pi}{180}} \\ =4068 \] となります。
この結果をdBに直すと \[ G_d=36[\rm{dB}] \] です。
以上から答えは1です。
R.5.1 無線工学B(1回目) A-4
パラボラアンテナのサイドローブに関して、誤った選択肢を選ぶ問題です。
誤った選択肢は2です。
パラボラアンテナのビーム効率は反射鏡で決まるので一次放射器の特性を変化させてもサイドローブの影響は小さくなりません。 また、ビーム効率を低くしても全体としてサイドローブの影響は変わりません。
そのため、答えは2です。
R.5.1 無線工学B(1回目) A-5
電波を受信したときの最大電力を計算する問題です。
基本的にフリスの公式を使って計算するだけです。 数値が違う問題が令和3年7月の2回目A-2に出題されています。 下記の記事も参考にしてください。
計算すると \[ P_r=\frac{1}{4\pi d^2}GPA_e=\frac{10^4\times 4 \times 4}{4\pi\times (40\times 10^3)^2}=7.95 \times 10^{-6} \\ \simeq 8\times 10^{-6}[\rm{W}] \] となります。
以上から答えは3です。
まとめ
今回は令和5年1月の無線工学B(1回目)の試験A-1~A-5の問題について解説しました。 1月の試験を受験された皆様、お疲れ様でした。 次の7月まではまだ時間がありますが、今年分も解説していきますので頑張っていきましょう。
参考文献
電磁気学をちゃんと学びたい人向け
上の難易度が高い人
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