無線工学B

今回は新傾向が2問（過去問類似1問と穴埋め位置違い1問）の他は過去問と同じ（またはほぼ同じ）・数値違いの問題で構成されており、工学Bに関しては「平常運転」でした(笑)。A-1FB301A1同じマクスウェルの方程式に関する問題です。A-2FB501A2同じアンテナの特性に関する問題です。A-3FB407A3同じ半波長ダイポールアンテナの実効面積を求める問題です。A-4FB502A2同じ微小ダイポールと半波長ダイポールアンテで生じる電界強度の比を求

B-5過去問同じFB502B-5マイクロ波アンテナの利得測定に関する問題です。ア最大イウエオ【イ】等方性アンテナにPt[W]の電力を入力すると、アンテナからr[m]離れた点における電力束密度p[W/m^2]は上図のように放射される電力Ptを半径r[m]の球の表面積で割ったものに等しいからで表される。従って絶対利得Gtのアンテナではとなる。【ウ】等方性アンテナの実効面積Aiはであるから、絶対利得Grのアンテナでは実効面積Aeはである。【エ

B-4過去問ほぼ同じFB402B-3中波（MF）帯及び短波（HF）帯の電波の伝播に関する問題です。ア〇昼間は聞こえない遠方のAMラジオ局が夜になると聞こえるようになるという経験があれば「正しい」と分かりますね。イ〇MF帯の伝播の主体は地表波となりますが、水平偏波では大地に対して電界が水平となることで大地に適度な電流が流れて損失が大きくなりやすいことから垂直偏波が用いられます。AMラジオ局のアンテナが垂直アンテナである理由の一つです。ウ×伝播路が海上の方が遠方まで伝

B-3過去問同じFB502B-3頻出のスロットアレーアンテナに関する問題です。ア平行縦方向（Z軸方向）に壁面電流が流れる。イ1/2ウ電界エz成分オ水平偏波となるZ成分は垂直方向であり、互いに逆向きで相殺される。y成分は水平方向で同相で強め合う。

B-2過去問ほぼ同じFB502B-2TEM波（TransverseElectroMagneticWave：横電磁界波）に関する問題です。ア〇電界・磁界成分は伝播方向には存在せず（縦波の成分を持たない）、伝播方向と直交する成分（横波）として存在する。イ〇ウ〇導波管を伝播できるのはTE波またはTM波のみである。導波管内を伝播するときは電界と磁界は90°の位相差を持つ。エ×平行二線式給電線や同軸給電線を伝播できる。オ〇120π≒377[Ω]である。

B-1過去問同じFB407B-1パラボラアンテナから放射される電波が平面波になる理由に関する問題です。アFP準線の定義そのものである。焦点Fから中心Oまでの距離（ℓ）は中心Oから準線に下ろした足O’とすると中心OからO'までの距離も同じℓとなるイQSアで得られた答えを用いてである。ウ波源エ同位相オ1+cosθ上図よりPS=FPcosθである。またイで得られた答えからFP+PS=QS=2ℓである。

A-20過去問同じFB502A-18開口アンテナの利得測定において考慮すべき最小距離に関する問題です。A（二項定理･･･α≪1のとき(1+α)^x=1+xα･･･を用いて式を単純化すると答えが得られる）題意よりD1+D2≪R1であるから(D1+D2)/R1≪1となり二項定理を使うと（下式4→5行目）が得られる。BΔRはλ/16以下は覚えておくしかありません・・・CΔRにAで得られた答えを代入するとが得られるから、アンテナ間最小距離Rminは2(D1+D2)

A-19過去問ほぼ同じFB507B-5電波吸収体の特徴についての問題です。ア〇導電性材料では材料内部の抵抗によって電波によって発生する電流を吸収し、誘電性材料や磁性材料ではそれぞれ誘電損失・磁気損失により電波を吸収する。イ×斜入した電波の垂直方向成分は吸収良好であるが、水平方向成分は吸収不良となるのであらゆる角度に対して良好な吸収特性にはならない。ウ〇偏波が異なると電界・磁界の方向も異なるため一様な吸収特性を持たせることは困難である。エ〇自由空間との整合のた

A-18過去問同じFB507A-20マイクロ波アンテナの利得測定に関する問題です。A凹凸B高いC反射係数解説は前回のものをご参照下さい。『FB507一陸技無線工学B（1回目）A-20』＜過去問超古い平成25年FB507A-20A丸み回折が生じるのはナイフの刃のような鋭角で薄い物質に電波が当たるときなので、丸みをつけることで回折…ameblo.jp

A-17過去問数値違いFB407A-16地球局と人工衛星局間の伝送に関する問題です。この手の問題は基本的にはフリスの伝送公式を当てはめて考えていきます。送信波の波長λ[m]、送信電力PT[W]、受信電力PR[W]、送信アンテナの絶対利得GT（真数）、受信アンテナの絶対利得GR（真数）、送信受信点間距離d[m]とするとで与えられますね。今回は求める答えが[dB]単位なので、dBで計算します。dBで与えられていない部分を先に計算しておきましょう。①(λ/4πd)^2をd

A-16新問陸上移動通信における伝播損の推定法である奥村−秦式に関する「挑戦的」な新問です。このような知識を問う問題は「知っていなければ解けない」ので、さっさと後回し（笑）にするのが良いと思います。ええ、私も全く分かりませんでした（恥）。奥村−秦式に関してはまずは以下の文献をご覧になって下さい。アンテナ・伝播研究専門委員会伝播モデル一覧「奥村−秦式」https://www.ieice.org/cs/ap/misc/denpan-db/prop_model_db/model_l

A-15過去問ほぼ同じFB408A-16頻出のk型フェージングに関する問題です。1〇正しい2〇正しい回折k型フェージングでは「kが小さいとき回折損は大きくなる」も覚えておきましょう（FB508A-17）。3×干渉k型の方が周期が短い・・・干渉・短い「かんたん」と覚えるのがお勧めです。4〇正しい5〇海面反射があると変化が大きくなります

A-14過去問同じFB408A-15前回令和4年7月期FB408A-15で初出の電離圏シンチレーションに関する問題です。A1.5B春分及び秋分C赤道地帯電離圏シンチレーションではdB値変動の大きさ（peak-to-peak）は周波数fに対して1/f^1.7に比例する。また①11年周期と言われる太陽活動の盛んな年、②赤道域の太陽高度が高い春分と秋分の頃、③赤道域を中心とする低緯度地域において夜8時から真夜中にかけての時間帯で活発である。詳しい解説は以下の

A-13新問類似平成19年（超古い）FB907A-11誘電体レンズの重量・誘電損軽減のためのゾーニングに関する新問です。これまでも誘電体レンズに関する問題は出題されていましたが、ゾーニングの厚さλ/(n-1)を導出するのは今回が初めてですね。それでは解いていきましょう。A問題文を読むといきなりz/λ=mという式が現れて理解できずやる気が失せました(笑)。といっても諦めずに頑張ってみます。z/λが意味するところをゆっくり考えると、ゾーニングの厚さzの空気中に波長λの電波が

A-12過去問同じFB408A-13ASR（空港監視レーダー：AirportSurveilanceRadar）のアンテナに関する問題です。Aコセカント2乗同一高度を飛行している航空機の反射強度を同じにするために、仰角θにコセカント２乗の特性を持たせてレーダー反射強度を一定したものがコセカント２乗レーダである。B無関係にほぼ一定C狭い

A-11過去問同じFB501A-13コーナレフレクタアンテナについての問題です。A･B･C頂角が90°、60°、45°のコーナーレフレクタアンテナの影像は上図のように励振素子と残像アンテナ素子の合計数はそれぞれ4個、6個、8個になる。D折り目からアンテナ素子までの距離によるアンテナパターンについては以下の説明をご参照下さい（平成27年FA707A-10の解説）。『FB707A-10コーナーレフレクタアンテナについての考察』問題はどこかで見ていただくとして(笑)

A-10過去問同じFB507A-11角すいホーンアンテナの利得を求める問題です。角すいホーンアンテナにおいて幾何学的開口面積A、開口効率η、実効面積Ae、その絶対利得GIとするとである。ここで角すいホーンアンテナの実効面積Aeは（開口面の縦の長さ）×（横の長さ）×（電界面の開口効率）×（磁界面の開口効率）であるから与えられた数値を代入すればであり、6GHzの波長λは300[MHz]/6×10^3[MHz]=5×10^-2[m]であるからとなる。これをdBにするとと計算でき

A-9過去問同じFB308A-7送信アンテナの共用装置に関する問題です。A相互（変調）B結合減衰量C1/4Cについては線路のインピーダンスの式を使えば答えが求められる。(2)の本文から「線路の先端を短絡＝終端短絡、長さℓ=λ/4またはλ/3の奇数倍の点でのインピーダンス」として終端短絡のインピーダンスZを求めると①長さがλ/4の奇数倍ℓ=(λ/4)×(2n+1)のときとなり無限大であるから題意に適する。②長さがλ/3の偶数倍ℓ=(λ/3)×(2n

A-8過去問同じFB407A-7平行二線式給電線（インピーダンスZi）と負荷抵抗Rとの間に給電線（インピーダンスZ0）を挿入して整合を取る場合の条件について問う、頻出の問題です。まず与式の分母を実数化する（sin・cosの引数を単純化するためにβ=2π/λとおく）与えられた給電線回路が整合状態にあることからZab=Ziであり、かつ上式の虚数項=0であればよい。従ってとなる。ここでZ0≠0、Z0^2−R^2≠0（題意よりR、Zi、Z0の値は全て異なる）でありsinβℓcosβℓ

A-7過去問同じFB508A-8方形導波管における遮断波長・管内波長に関する問題です。A1/√{(m/2a)^2+(n/2b)^2}B2aCλ/√{1−(λ/2a)^2}D遅い解説は過去問をご参照下さい。『FB508一陸技無線工学B（2回目）A-8』＜過去問類似FB408B-2＞これはよく出される問題ですので暗記が必要ですが、TEmnモードの遮断波長の解答には国試的には(笑)以下の2種類の表現があ…ameblo.jp

A-6過去問数値違いFA401A-7定在波に関する問題です。類似問題として進行波電圧と反射波電圧が与えられているパターン（FA501A-8）もあります（後述）。電圧波節・・・線路上の定在波で最も電圧が低い点でその電圧は「進行波電圧(Vf)ー反射波電圧(Vr)」となる。電圧波節での電流は最大値となる。電圧波腹・・・線路上の定在波で最も電圧が高い点でその電圧は「進行波電圧(Vf)＋反射波電圧(Vr)」となる。電圧波腹での電流は最小値となる。電圧波節での電流は最大値Imaxを取り

A-5過去問数値違いFA507A-4円形パラボラアンテナの利得に関する計算問題です。円形パラボラアンテナの絶対利得Giは、開口面の直径D[m]、波長λ[m]、実効面積Ae[m^2]、幾何学的開口面積A[m^2]、開口効率ηとするとで求められる（円の幾何学的面積Aは半径rとするとA=πr^2=π(D/2)^2=πD^2/4である）。ここでであるから題意よりD=2[m]、η=0.6を代入してであるからこれをdBにするとと計算できる。

A-4過去問ほぼ同じFB502A-4アンテナの利得に関する一般的な問題です。1×絶対利得の基準アンテナは等方性アンテナで、相対利得の基準アンテナは半波長ダイポールアンテナであり、半波長ダイポールアンテナの絶対利得は2.15dB（×1.64：真数）なので「相対利得=絶対利得−2.15[dB]」であり絶対利得=相対利得＋2.15[dB]となる。2〇上述したように半波長ダイポールアンテナは等方性アンテナの1.64倍の利得があるので、等方性アンテナは半波長ダイポールアンテナの1

A-3過去問同じFB501A-5自由空間における受信電力PR[W]を問う問題ですが、フリスの伝達公式を使おうとすると送信電波の波長λや受信アンテナの利得GRが書いていないんですね・・・ここでは受信アンテナの実効面積Ae[m^2]が分かっているので受信点の電力密度WR[W/m^2]とすればであるので、dB単位の送信アンテナの利得を真数に直してとなるからこれを用いてと計算できる。

A-2過去問同じFB408A-2微小ダイポールの放射抵抗についての問題です。【A】は理論的に考えてPr/|I|^2は得られると思いますが、(2)は微小ダイポールの電界強度Eθの式を覚えていて、さらに置換積分などの数学的知識がないと解けない問題です。なのでこの問題は捨てるか答えを暗記するかのどちらかですが、頻回に出題されている問題ですので【B】の答えがになることを暗記しておいて損はないでしょう(笑)。あとは【C】ですがですね。計算過程について詳しく知りたい方は以下のブログをご

A-1過去問同じFB501A-1良く出題されるマクスウェルの方程式に関する問題ですね。Aベクトル解析の回転（rotまたは∇×）・発散（divまたは∇･）に関する穴埋め問題です。ここでマクスウェルの方程式はH:磁界J:電流密度D:電束密度E:電界B：磁束密度σ:導電率ε:誘電率μ:透磁率ρ:電荷密度1番目の式は拡張されたアンペアの法則（アンペア・マクスウェルの法則）と呼ばれ、時間的に変化する電流（電場）が磁場を発生させることを示します。2番目の式はファ

『FB701一陸技工学BA-1』A-1過去問数値違いFB408A-1自由空間中の微小ダイポールから発生する電界に関する問題です。FB408A1では【B】がr=5λで計算させる問題でし…ameblo.jp『FB701一陸技工学BA-2』A-2過去問同じFB407A-5アンテナの利得・指向性についての問題です。A可逆定理バビネの原理とは難しい内容なのでここでは省略しますが、どうし…ameblo.jp『FB701一陸技工学BA-3』A-3過去問

B-5過去問同じFB407B-5定在波の測定によってアンテナの給電点インピーダンスを求める過程についての問題です。ア問題中の①②式よりが得られる。イ・ウ電圧定在波の最小値は|進行波電圧|−|反射波電圧|で表されるからである。電流定在波の最大値は(|進行波電圧|＋|反射波電圧|)/Z0で得られるからとなる。ちなみに電圧定在波と電流定在波は位相が異なるため、電圧定在波最小のとき電流定在波が最大（電圧波節）となり、電圧定在波が最大のとき電流定在波は最小（電圧波腹）となるこ

B-4過去問同じFB507B-4VHF帯の地上伝播において伝播路上に山岳がある場合の電界強度に関する問題です。ア回折係数イR1R2S4④の経路については下図のように反射（R1）、回折（S4）、反射（R2）が含まれる。ウe^-j(φ1+φ2)④の経路にはP1での反射とP2での反射が含まれるため、全体で位相差はφ1+φ2となり、反射係数はR1×R2=(-1)×(-1)=1となる（②式で経路②または③にはマイナスがついているが、④ではプラスになる理由）。エ

B-3過去問同じFB501B-4角すいホーンアンテナに関する問題です。ア反射イ位相ウ32A/(πλ^2)角すいホーンアンテナの絶対利得Gは、ホーンの開口長をa,b[m]、開口効率をηとすると以下の式で表される。最大開口効率は0.8であり、これを満足するときとなり本問の選択肢にある式と一致する。エ開き角オ進む