【2019年1月期】一陸技無線工学B

A-1　自由空間に置かれた微小ダイポールを正弦波電流で励振した場合に発生する電界について

回答：５

A-2　

回答：２

A-3　アンテナの利得と指向性及び受信電力について

１　受信アンテナの利得や指向性は、可逆の定理により、送信アンテナとして用いた場合と同じである。

２　自由空間中で送信アンテナに受信アンテナを対向させて電波を受信するときの受信電力は、フリスの伝達公式により求めることができる。

３　微小ダイポールの絶対利得は、等方性アンテナの【約1.5倍】であり、【約1.76〔㏈〕】である。

４　半波長ダイポールアンテナの絶対利得は、等方性アンテナの約1.64倍であり、約2.15〔㏈〕である。

５　一般に同じアンテナを複数個並べたアンテナの指向性は、アンテナ単体の指向性に配列指向係数を掛けたものに等しい。

A-4　

回答：２

A-5　

回答：4

A-6　

回答：１

1/50×0.7×3×10⁸＝95.2×10^-12≒95〔pF/m〕

3×10⁸は電波の速度

A-7

回答：2

A-8　帯域フィルタ（BPF）を用いた送信アンテナ共用装置について

回答：１

A-9　マイクロストリップ線路について

回答：４

A-10　各種アンテナの特徴などについて

１　素子の太さが２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ー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　スリーブアンテナのスリーブの長さは、【約1/2波長】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共に約1/4であり、地線は同軸給電線の外部導体と接続されている。

回答：３

A-11　

回答：２

A-12　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

１　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。

２　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。

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　遠隔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使用波長で決まる。

A-13　位相走査のフェーズドアレーアンテナについて

回答：４

A-14　

回答：５

A-15　SHF帯やEHF帯の地上系固定通信において、降雨時に生ずる交差偏波について

１　一つの周波数で、互いに直交する二つの偏波を用いて異なる信号を伝送すれば、周波数の利用効率が２倍になるが、降雨時には交差偏波が発生しやすい。

２　落下中の雨滴は、雨滴内外の圧力や表面張力の影響を受け、落下方向に潰れた形に変形するが、その変形の度合いは、雨滴が大きいほど大きい。

３　風のある降雨時には、上下方向に扁平な回転楕円体に近い形に変形した雨滴が水平方向より傾き、その長軸方向の電界成分の減衰が短軸方向の電界成分の減衰よりも【大きく】なるために交差偏波が発生する。

４　受信信号の主偏波の電界強度をEp〔v/m〕、交差偏波の電界強度をEc〔V/m〕とすると、通常、交差偏波識別度は、20log10（Ep/Ec）〔㏈〕と表される。

５　交差偏波識別度は、降雨が強いほど、また、雨滴の傾きが大きいほど劣化する。

A-16　衛星ー通信間における電離層の影響について

（１）電波が電離層を通過する際、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、これを電離層シンチレーションといい、その発生は受信点の【緯度】と時刻などに依存する。

（２）電波が電離層を通過する際、その偏波面が回転するファラデー回転（効果）により、【直線偏波】を用いる衛星通信に影響を与えることがある。

A-17　陸上の移動体通信の電波伝搬特徴について

（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、定在波などを生じ、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】ほど変動が速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、移動局の基地局からの距離を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。多数の到来波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-18　利得の基準として用いられるマイクロ波標準アンテナの利得の校正法について

回答：５

A-19　ハイトパターンの測定について

回答：１

A-20　電波暗室で用いられる電波吸収体の特徴について

（１）誘電材料による電波吸収体は、誘電材料に主に黒鉛粉末の損失材料を混入したり、表面に塗布したものである。自由空間との【整合】のために、図1に示すように表面をテーパ形状にしたり、図2に示すように種々の誘電率の材料を層状に重ねて【広帯域】特性にしたりしている。層状の電波吸収体の設計にあたっては、反射係数をできるだけ小さくするように、材料、使用周波数、誘電率などを考慮して各層の厚さを決めている。

（２）磁性材料による電波吸収体には、焼結フェライトや焼結フェライトを粉末にしてゴムなどと混合させたものがある。その使用周波数は、通常、誘電材料による電波吸収体の使用周波数より【低い】。

B-1

回答：１　１　１　２　２

エ　Zr＝0　オ　Zr=∞

B-2　散乱断面積について

回答：１　７　８　４　１０

B-3　ヘリカルアンテナについて

回答：６　２　８　４　１０

B-4　マイクロ波（SHF）帯の電波の対流圏伝搬について

回答：６　１　４　８　２

B-5　

回答：１　２　３　９　５