【2017年7月期】一陸技無線工学B

A-1　マクスウェル方程式から波動方程式を導出する過程について

回答：１

A-2　

回答：１

A-3　絶対利得がG（真数）のアンテナの実効面積を表す式を求める過程について

回答：４

A-4　

回答：４

A-5　パラボラアンテナのサイドローブの影響の低減について

１　反射鏡面の鏡面精度を向上させる。

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　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。

４　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。

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。

A-6　

回答：５

A-7　同軸給電線の特性について

回答：２

（１）同軸給電線の伝送損は、抵抗損によるものと誘電損によるものがあり、抵抗損によるものは、周波数の平方根に【比例】し、誘電損によるものは、周波数に比例する。

（２）同軸給電線内の位相定数と自由空間の位相定数との比で表される波長短縮率は、同軸給電線に充填されている誘電体の比誘電率をεsとすれば、1/√εsで与えられる。

（３）同軸給電線は、通常用いるモードでの遮断周波数は存在しないが、周波数が高くなり、ある周波数を超えると、【TE又はTM】モードが発生して伝送損の増加や位相ひずみなどを生ずる。

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.kusamalab.org/lecture/rflw/B4_waveguide_slide.pdf

A-8　有限な導電率の導体中への平面波が浸透する深さを表す表皮厚さ（深さ）について

１　導体内の電界、磁界及び電流の振幅が導体表面の振幅の1/e（約0.368）に減少する導体表面からの距離をいう。

２　導体内の減衰定数が小さくなるほど、厚く（深く）なる。

３　導体の導電率が【大きい】ほど、薄く（浅く）なる。

４　導体の透磁率が小さいほど、厚く（深く）なる。

５　周波数が高くなるほど、薄く（浅く）なる。

A-9　

回答：２

√75×108　＝　90〔Ω〕

A-10　各種アンテナの特徴について

１　素子の太さが同じに線式折り返し半波長ダイポールアンテナの受信開放電圧は、同じ太さの半波長ダイポールアンテナの受信開放電圧の【約2倍】である。

２　半波長ダイポールアンテナを垂直方向の一直線上に等間隔に多段接続した構造のコリニアアレーアンテナは、隣り合う各放射素子を互いに同振幅、同位相で励振する。

３　板状逆F形アンテナは、逆F形アンテナに比べて広帯域なアンテナである。

４　対数周期ダイポールアレーアンテナは、隣り合うアンテナ素子の長さの比及び各アンテナ素子の先端を結ぶ2本の直線の好転（頂点）から隣り合うアンテナ素子までの距離の比を一定とし、隣り合うアンテナ素子ごとに逆位相で給電する広帯域アンテナである。

５　ブラウンアンテナの放射素子と地線の長さはともに約1/4波長であり、地線は同軸給電線の外部導体と接続されている。

A-11　パラボラアンテナの特徴について

回答：５

A-12　グレゴリアンアンテナについて

（１）主反射鏡に回転放物面、副反射鏡に【回転楕円面】の凸面側を用い、副反射鏡の一方の焦点を主反射鏡の焦点と一致させ、他方の焦点を一次放射器の【位相】中心と一致させた構造である。

（２）また、【副反射鏡】によるブロッキングをなくして、サイドローブ特性を良好にするために、オフセット型が用いられる。

A-13　移動体通信に用いられる携帯機の筐体の上に外付けされたモノポールアンテナ（ユニポールアンテナ）について

１　携帯機の筐体の上に外付けされたモノポールアンテナは、一般にその長さがhによってアンテナの特性が変化する。

２　長さhが1/2波長のモノポールアンテナは、1/4波長のモノポールアンテナと比較したとき、携帯機の筐体に流れる高周波電流が小さい。

３　長さhが1/2波長のモノポールアンテナは、1/4波長のモノポールアンテナと比較したとき、放射パターンが筐体の大きさや筐体に近接する手などの影響を受けにくい。

４　長さhが1/2波長のモノポールアンテナは、1/4波長モノポールアンテナと比較したとき、給電点インピーダンスが【高い】。

５　長さhが3/8波長のモノポールアンテナは、1/2波長のモノポールアンテナと比較したとき、50〔Ω〕系の給電線と整合がとりやすい。

A-14　周波数12〔㎓〕の電波の自由空間基本伝送損が120〔㏈〕となる送受信点間の距離の値として、最も近いものは【2.0〔㎞〕】

回答：２

A-15　陸上の移動体通信の電波伝搬特性について

（１）基地局から送信された電波は、陸上移動局周辺の建物などにより反射、回折され、定在波を生じ、この定在波中を移動局が移動すると、受信波にフェージングが発生する。この変動を瞬時値変動といい、レイリー分布則に従う。一般に、周波数が【高い】ほど、また移動速度が速いほど変動が早いフェージングとなる。

（２）瞬時値変動の数十波長程度の区間での中央値を短区間中央値といい、基地局からほぼ等距離の区間内の短区間中央値は、【対数正規分布則】に従い変動し、その中央値を長区間中央値という。長区間中央値は、移動局からの距離をdとおくと、一般にXd^-aで近似される。ここで、X及びaは、送信電力、周波数、基地局及び移動局のアンテナ高、建物高等によって決まる。

（３）一般に、移動局に到来する多数の電波の到来時間に差があるため、帯域内の各周波数の振幅と位相の変動が一様ではなく、【周波数選択性】フェージングを生ずる。【狭帯域】伝送の場合には、その影響はほとんどないが、一般に、高速デジタル伝送の場合には、伝送信号に波形ひずみを生ずることになる。多数の到来派の遅延時間を横軸に、各到来波の受信レベルを縦軸にプロットしたものは伝搬遅延プロファイルと呼ばれ、多重波伝搬理論の基本特性の一つである。

A-16　

回答：１

A-17　

回答：５

メモ：

ｆ＝9√1.44×10¹²

A-18　アンテナの近傍界を測定するプローブの走査法について

図に示すように電波暗室で被測定アンテナの近くに半波長ダイポールアンテナやホーンアンテナで構成されたプローブを置き、それを捜査して近傍界の特性を測定し、得られた測定値から数値計算により遠方界の特性を求める。このための走査法には、平面走査法、円筒面走査法及び球面走査法がある。

（１）平面走査法では、被測定アンテナを回転させないでプローブを【上下左右】方向に捜査して測定する。特にペンシルビームアンテナや回転のできないアンテナの測定に適している。

（２）円筒面走査法では、（１）と同様のプローブを用い、被測定アンテナを大地に【垂直】な軸を中心に回転させプローブを【上下】方向に捜査して測定する。指向性の測定できる範囲が平面走査法より広がり、ファンビームアンテナなどのアンテナ測定に適している。

A-19　

回答：３

A-20　ハイトパターンの測定について

回答：５

B-1　半波長ダイポールアンテナを用いた受信アンテナの散乱断面積を求める過程について

回答：３　２　６　７　１０

B-2　マイクロストリップ線路について

回答：１　７　８　４　１０

B-3　ヘリカルアンテナについて

回答：６　７　３　９　５

B-4　地上と衛星間の電波伝搬における対流圏及び電離圏の影響について

ア　大気による減衰は、晴天時の水滴を含まない大気の場合には衛星の仰角が低いほど【大きく】なる。

イ　大気の屈折率は、常時変動しているので電波の到来方向もそれに応じて変動し、シンチレーションの原因となる。

ウ　降雨時、雨滴による電波の吸収減衰により熱雑音が発生する。

エ　電波が電離圏を通過する際、その振幅、位相などに短周期の不規則な変動を生ずる場合があり、これを電離圏シンチレーションという。

オ　電離圏の屈折率は、周波数が【高く】なると1に近づく。

B-5　

回答：６　７　３　４　５