ウカログ2026年7月無線工学B
一陸技 2026年7月 無線工学B A-13
送信アンテナから距離50〔km〕の地点に設置した受信アンテナによって取り出すことのできる最大電力の値として、最も近いものを選べ。ただし、送信電力を2〔W〕、送信アンテナの絶対利得を50〔dB〕、受信アンテナの実効面積を4〔m2〕とする。また、送受信アンテナは共に自由空間にあり、給電線の損失及び整合損はないものとする。
この問題で問われるポイント
論点は「電波伝搬」です。 公式を正しく当てはめて計算できるかがポイントです。 計算・推定した結果に「最も近いもの」を選ぶ設問です。
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- 2026年7月期無線工学B B-1次の記述は、マイクロ波(SHF)帯及びミリ波(EHF)帯の電波の伝搬について述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ(ア〜オ、それぞれ一つ)。(1)晴天時の大気ガスによる電波の共鳴吸収は、主にア及び水蒸気分子によるものであり、100〔GHz〕以下では、60〔GHz〕付近にア分子の共鳴周波数がある。(2)霧や細かい雨などのように波長に比べて十分小さい直径の水滴による減衰は、主に吸収によるものであり、周波数がイと増加する。(3)降雨による減衰は、雨滴による吸収とウで生じ、概ね10〔GHz〕以上で顕著になり、ほぼ200〔GHz〕までは周波数が高いほど、降雨強度が大きいほど、減衰量が大きくなる。(4)降雨による減衰は、雨滴の半径が大きいと、垂直偏波に比べ水平偏波のほうが若干エなる。(5)降雨による交差偏波識別度の劣化は、形状がオ雨滴に進入する電波の減衰及び位相回転の大きさが偏波の方向によって異なることが原因で生じる。
- 2026年7月期無線工学B B-2次の記述は、散乱断面積について述べたものである。内に入れるべき字句を下の番号から選べ(ア〜オ、それぞれ一つ)。(1)均質な媒質中に置かれた媒質定数の異なる物体に平面波が入射すると、その物体が導体の場合には導電電流が生じ、また、誘電体の場合にはアが生じ、これらが二次的な波源になり、電磁波が再放射される。(2)図に示すように、自由空間中の物体へ入射する平面波の電力束密度がpi〔W/m2〕で、物体から距離d〔m〕の受信点Rにおける散乱波の電力束密度がps〔W/m2〕であったとき、物体の散乱断面積σは、次式で定義される。σ＝lim(d→∞){4πd2(イ)}〔m2〕上式は、受信点における散乱電力が、入射平面波の到来方向に垂直な断面積σ内に含まれる入射電力をウで散乱する仮想的な等方性散乱体の散乱電力に等しいことを意味している。(3)散乱方向が入射波の方向と一致するときのσをレーダー断面積又はエ散乱断面積という。金属球のレーダー断面積σは、球の半径r〔m〕が波長に比べて十分大きい場合、オ〔m2〕にほぼ等しい。
- 2026年7月期無線工学B A-14地上高が30〔m〕のアンテナから周波数300〔MHz〕の電波を送信したとき、送信点から15〔km〕離れた地上高10〔m〕の受信点における電界強度として、最も近いものを選べ。ただし、受信点における自由空間電界強度を500〔μV/m〕とし、大地は完全導体平面でその反射係数を-1とする。
- 2026年7月期無線工学B A-15次の記述は、図に示す第1フレネルゾーンについて述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを選べ。(1)送信点Tから受信点R方向に測った距離d〔m〕の地点における第1フレネルゾーンの回転楕円体の断面の半径r〔m〕は、送受信点間の距離をD〔m〕、波長をλ〔m〕とすれば、次式で与えられる。r＝A〔m〕(2)周波数が15〔GHz〕、Dが30〔km〕であるとき、dが12〔km〕の地点でのrは、約B〔m〕である。
- 2026年7月期無線工学B A-16次の記述は、電離層における電波の反射機構について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを選べ。(1)電離層の電子密度Nの分布は、高さと共に徐々に増加し、ある高さで最大となり、それ以上の高さでは徐々に減少している。Nが零のとき、電波の屈折率nはほぼ1であり、Nが最大のとき、nはAとなる。(2)Nが高さと共に徐々に増加している電離層内のNが異なる隣接した二つの水平な層を考え、地上からの電波が層の境界へ入射するとき、下の層の屈折率をni、上の層の屈折率をnr、入射角をi、屈折角をrとすれば、nrは、nr＝ni×Bで表される。(3)このときのrはiよりCので、Nが十分大きいとき、電離層に入射した電波は、高さと共に徐々に下に向かって曲げられ、やがて地上に戻ってくることになる。