【2016年1月期】一陸技無線工学B

A-1　自由空間内の平面波を波動方程式から導出する過程について

ただし、自由空間の誘電率をε0〔F/m〕、透磁率をμ0〔H/m〕として、電界E〔V/m〕が角周波数ω〔rad/s〕で正弦的に変化しているものとする。

正答：２

A-2　電波の波長をλ〔m〕としたとき、図を示す水平部の長さがλ/8〔m〕、垂直部の長さがλ/8〔m〕の逆L形アンテナの実効高hを表す式として、正しいものは【h＝λ/2√2π】。

正答：５

メモ：

逆Ｌ型アンテナ

逆Ｆ型アンテナ

A-3　微小ダイポールの実効面積について

回答：１

（１）受信アンテナから取り出すことのできる【最大電力】が、到来電波に垂直な断面積Ae〔㎡〕内に入射する電波の電力に等しいとき、Aeをアンテナの実効面積といい、波長をλ〔m〕、受信アンテナの絶対利得をGa（真数）とすれば、次式で表される。

Ae≒0.08λ²Ga〔㎡〕

（２）したがって、微小ダイポールの実効面積Asは、次式で表される。

As≒0.12λ²〔㎡〕

A-4　指向性の積の原理（指向性）

回答：3

A-5　パラボラアンテナのサイドローブの影響の軽減について

１　反射鏡面の鏡面精度を上げる。

２　一次放射器の特性を改善して、ビーム効率を高くする。

３　電波吸収体を一次放射器外周部やその支持柱に取り付ける。

４　反射鏡面への電波の照度分布を変えて、開口周辺部の照射レベルを【低くする】。

５　オフセットパラボラアンテナにして一次放射器のブロッキングをなくす。

メモ：

http://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_06.pdf　※リンク先データ量大きいため注意

A-6　特性インピーダンスが50〔Ω〕の無損失給電線の受端に接続された負荷への入射波電圧が80〔V〕、反射波電圧が20〔V〕であるとき、電圧波節から負荷側を見たインピーダンスの大きさとして、最も近いものは【30〔Ω〕】

A-7　図1は同軸線路の断面図であり、図2は平行平板線路の断面図である。これら二つの線路の特性インピーダンスが等しく、同軸線路の外部導体の内径b〔m〕と内部導体の外径a〔m〕との比（b/a）の値が5であるときの平行平板線路の誘電体の厚さd〔m〕と導体の幅にW〔m〕との比（d/W）の値として最も近いものは【0.26】

回答：４

A-8　図に示す無損失の平行二線式給電線と289〔Ω〕の純負荷抵抗を1/4波長整合回路で整合させるとき、この整合回路の特性インピーダンスの値として、最も近いものは【400〔Ω〕】

回答：１

A-9　方形導波管の管内に挿入されたリアクタンス素子について

回答：４

メモ：

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マイクロ波導波管のTE１０波、TE11波TEM波について教えてください。 理工出版のテキストを読んでも説明が殆どされておらず、またWEBでもヒットしません。取っ掛かりがつかめず苦労してます。分かりやすいwebsiteを教えていただいても結構です。電気通信主任技術者の試験勉強中です。よろしくおねがいします。BAに５００枚...

detail.chiebukuro.yahoo.co.jp

https://www.cqpub.co.jp/dwm/Contents/0105/dwm010500670.pdf

A-10　アンテナ導線（素子）の特性インピーダンスが628〔Ω〕で、長さ25〔m〕の垂直接地アンテナを周波数1.5〔㎒〕に共振させて用いるとき、アンテナの基部に挿入すべき延長コイルのインダクタンスの値として、最も近いものは【67〔μH〕】

A-11　図に示す対数周期ダイポールアレーアンテナについて

回答：３

A-12　カセグレンアンテナについて

回答：５

メモ：

A-13　マイクロ波中継回線などで用いられる無給電アンテナの一種である平面反射板について誤っているのは【２】

１　平面反射板は、給電線を用いないので給電線で生ずる損失がなく、ひずみの発生なども少ない。

２　平面反射板と入射波の波源となる励振アンテナとの距離が【フレネル】領域にあるものを近接形平面反射板という。

３　平面反射板により電波通路を変えて通信回線を構成する場合、熱雑音の増加、偏波面の調整、他回線への干渉などに注意する必要がある。

４　励振アンテナに近接して平面反射板を設けて電波通路を変える場合、この複合アンテナ系の利得は、励振アンテナと平面反射板との距離、平面反射板の面積と励振アンテナの開口面積との比などで決まる。

５　円形形平面反射板の受信利得は、電波の入射方向より見た平面反射板の有効開口面積としよう波長で決まる。

A-14　周波数6〔㎓〕の電波の自遊空間基本伝送損が140〔㏈〕となる送受信点間の距離の値として、最も近いのは【40〔Km〕】

A-15　真空中（媒質Ⅰ）から誘電率がε〔F/m〕の媒体（媒質Ⅱ）との境界に平面波が入射した時の反射について

回答：１

A-16　電離層の最大電子密度が1.21×1012〔個/㎥〕のとき、臨界周波数の値として、最も近いものは【9.9〔㎒〕】

回答：５

fc＝9√1.21×10¹²＝9×11×10⁵＝9.9×10⁶〔㎐〕

A-17　電波雑音について誤っているのは【２】

１　空電雑音のレベルは、熱帯地域では一般に雷が多く発生するので終日高いが、中緯度域では遠雷による空電雑音が主体となるので、日中はD層による吸収を受けて低く、夜間はD層の消滅に伴い高くなる。

２　空電雑音は、雷放電によって発生する衝撃性雑音であり、遠距離の無数の地域で発生する個々の衝撃性雑音電波が【電離層伝搬】によって到来し、これらの雑音が重なり合って連続性雑音となる。

３　電離圏雑音には、超長波（VLF）帯で発生する連続性の雑音や、継続時間の短い散発性の雑音などがある。

４　太陽以外の恒星から発生する雑音は宇宙雑音といい、銀河の中心方向から到来する雑音が強い。

５　衛星通信では、春分及び秋分の前後数日間、地球局の受信アンテナの主ビームが太陽に向くときがあり、この時の強い太陽雑音により受信機出力の信号対雑音比（S/N）が低下したり、通信不能になることがある。

A-18　アンテナ利得の測定について誤っているのは【３】

１　３期のアンテナを使用した場合は、これらのアンテナの利得が未知であってもそれぞれの利得を求めることができる。

２　角錐ホーンアンテナは、その寸法から利得を求めることができるので、標準アンテナとして使用される。

３　円偏波アンテナの利得の測定に、直線偏波アンテナは使用【できる】

４　屋外で測定することが困難な場合や精度の高い測定を必要とする場合には、電波暗室内における近傍界の測定と計算により利得を求めることができる。

５　衛星地球局用大形アンテナの利得の測定には、測定距離がフラウンホーファ領域になり、また、仰角が十分高く地面からの反射波の影響を避けることができるように、カシオペアAなどの電波星の電波を受信する方法がある。

A-19　アンテナ系雑音温度を測定する方法について

回答：４

A-20　電波暗室で用いられる電波吸収体について

回答：１

B-1　パラボナアンテナの開口面から放射される電波が平面波となる理由について

ア　主導波管と副導波管は、Ｈ面を重ね合わせる。

イ　電界結合した電磁波が副導波管内を対象に両方向に進み、また、磁界結合した電磁波が副導波管を一方向に進む性質を利用する。

ウ　θをある一定値にすることで、電界結合して左右に進む一方の電磁波を磁界結合した電磁波で打ち消すと同時に他方向に電磁波に相加わるようにする。

エ　【磁界結合】した電磁波の大きさは、sinθにほぼ比例して変わる。

オ　【電界結合】した電磁波の大きさは、θに無関係である。

B-2　アンテナの指向性利得とビーム立体角との関係を求める過程について

回答：６　７　３　９　１０

B-3　ヘリカルアンテナについて

（１）ヘリックスの１巻きの長さが１波長に近くなると、電流はヘリックスの軸に沿った【進行波】となる。

（２）ヘリックスの１巻の長さが１波長に近くなると、ヘリックスの【軸方向】に主ビームが放射される。

（３）ヘリックスの１巻の長さが１波長に近くなると、偏波は、【円】偏波になる。

（４）ヘリックスの巻き数を少なくすると、主ビームの半値角が【大きく】なる。

ヘリックスの全長を２．５波長以上にすると、入力インピーダンスがほぼ一定になるため、使用周波数帯域が【広くなる】。

B-4　超短波(VHF)帯の地上伝搬において、伝搬路上に山岳がある場合の電界強度について

回答：６　７　３　４　５

B-5　アンテナに接続された給電線上の電圧定在波比（VSWR）を測定することにより、アンテナの動作利得を求める過程について

回答：８　２　４　６　１０