アンテナ理論

二陸技「指向性・利得」の過去問

「指向性・利得」は二陸技のアンテナ理論に関する頻出論点です。これまでに12問の過去問が出題されています。関連問題を通じて理解を深めましょう。

「指向性・利得」の問題を解く

関連する過去問一覧（12問）

次の記述は、アンテナの指向性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下の番号から選べ。 (1) アンテナの放射電磁界は、そのアンテナ固有の A 特性を持っている。これをアンテナの指向性という。 (2) アンテナの指向性係数は、アンテナからの距離に B 。 (3) 一般に指向性の相似な複数のアンテナを並べた場合の合成指向性は、アンテナ素子の指向性と無指向性点放射源の配列の指向性の C で表される。2025年7月無線工学B
電界強度が3〔mV/m〕の到来電波を実効面積Ae〔㎡〕のアンテナで受信して、0.05〔μW〕の受信有能電力を得た。Ae の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、アンテナ及び給電回路の損失はないものとする。2025年7月無線工学B
次の記述は、絶対利得 𝐺 (真数)のアンテナの放射電界強度の計算式を求める過程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。ただし、アンテナ及び給電回路の損失はないものとする。 (1) 等方性アンテナの放射電力を 𝑃0〔W〕とすれば、アンテナから半径 𝑑〔m〕の距離にある球面を通過して出て行く電波の電力束密度w は、次式で表される。 w ＝ア〔W/m2〕・・・・① 一方、電界強度が 𝐸0〔V/m〕、磁界強度が 𝐻0〔A/m〕の点の電波の電力束密度をp とおくと、p は 𝐸0と 𝐻0を用いて次式で表される。 p ＝イ〔W/m2〕・・・・② 式②を、𝐸0〔V/m〕だけで表すと、次式となる。 p ＝ウ〔W/m2〕・・・・③ w ＝ p のとき、式①及び③より、𝐸0 は次式で表される。 𝐸0 ＝エ〔V/m〕 (2) 絶対利得 𝐺 (真数)のアンテナの放射電力を 𝑃〔W〕とすれば、このアンテナの最大放射方向の距離 𝑑〔m〕における放射電界強度 𝐸 は、次式で表される。 𝐸 ＝オ〔V/m〕2025年1月無線工学B
次の記述は、アンテナの利得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下の番号から選べ。 (1) 基準アンテナの実効面積をAes〔m2〕とすると、実効面積がAe〔m2〕のアンテナの利得は、 A で表される。 (2) 等方性アンテナに対する利得を B 利得という。 (3) 半波長ダイポールアンテナの絶対利得は、約 C 〔dB〕である。2025年1月無線工学B
次の記述は、フリスの伝達公式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下の番号から選べ。ただし、図に示すように、送信アンテナに供給される電力を 𝑃t〔W〕、送信及び受信アンテナの絶対利得をそれぞれ 𝐺t (真数) 及び 𝐺r (真数）、送信及び受信アンテナの実効面積をそれぞれAt〔m2〕及びAr〔m2〕、受信アンテナから取り出し得る受信有能電力を 𝑃r〔W〕、送受信アンテナ間の距離を 𝑑〔m〕、波長を 𝜆〔m〕とする。 (1) 送信アンテナから 𝑑〔m〕の点における電波の電力束密度p は、次式で表される。 p ＝ A 〔W/m2〕・・・・・・① (2) 受信アンテナの実効面積Ar は、次式で表される。 Ar ＝ B 〔m2〕・・・・・・② (3) 式①及び②より、𝑃r は、次式で表され、この式は、フリスの伝達公式と呼ばれている。 𝑃r ＝ C ×𝑃t𝐺t𝐺r〔W〕2025年1月無線工学B
次の記述は、図に示すスリーブアンテナ及びブラウンアンテナ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下の番号から選べ。ただし、アンテナは大地に対して垂直に設置されているものとする。 (1) スリーブアンテナの導線とスリーブの長さl1 は、ともに約 A である。 (2) ブラウンアンテナの導線と4 本の各地線の長さl2 は、ともに約 B である。 (3) スリーブアンテナのスリーブ及びブラウンアンテナの地線は同軸ケーブルの外部導体に漏れ電流が流れるのを防止する効果がある。 (4) 水平面内の指向性は、ともに C である。2025年1月無線工学B
次の記述は、図に示すディスコーンアンテナ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下の番号から選べ。 (1) 図に示すように、円すい形の導体の頂点に円盤形の導体を置き、円すい形の導体に同軸ケーブルの外部導体を、円盤形の導体に内部導体をそれぞれ接続したものであり、給電点は、円すい形の導体の A にある。 (2) 水平面内の指向性は、 B であり、垂直偏波の電波の送受信に用いられる。スリーブアンテナやブラウンアンテナに比べて C 特性を持つ。2025年1月無線工学B
開口面積が3〔m2〕のパラボラアンテナを周波数6〔GHz〕で使用したとき、絶対利得40〔dB〕が得られた。このときのこのアンテナの開口効率の値として、最も近いものを下の番号から選べ。2024年7月無線工学B
絶対利得が25（真数）のアンテナの指向性利得（真数）の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、アンテナの放射効率を0.75 とする。2024年7月無線工学B
反射鏡の直径が2〔m〕の円形パラボラアンテナを周波数20〔GHz〕で用いたときの絶対利得（真数）が100,000 であった。このパラボラアンテナの開口効率の値として、最も近いものを下の番号から選べ。2024年7月無線工学B
次の記述は、自由空間内におけるアンテナの放射電界強度の計算式の誘導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。ただし、アンテナ等の損失はないものとする。 (1) 等方性アンテナの放射電力を 𝑃0〔W〕、アンテナから距離d〔m〕離れた点における電界強度を 𝐸0〔V/m〕とすると、この点のア 𝑊 は、次式で表される。 W ＝ P0/(4πd²) ＝イ〔W/m²〕上式から、 𝐸0 は、次式で表される。 𝐸0 = ウ〔V/m〕 (2) 等方性アンテナ及び任意のアンテナに、それぞれ電力 𝑃0〔W〕及び 𝑃〔W〕を入力したとき、両アンテナから十分離れた同一地点における両電波の電界強度が等しければ、任意のアンテナの絶対利得 𝐺（真数）は、次式で与えられる。 𝐺= エ (3) したがって、絶対利得 𝐺 の任意のアンテナに電力 𝑃〔W〕を入力したとき、このアンテナから距離 𝑑〔m〕離れた点における電界強度 𝐸〔V/m〕は、次式で表される。 E ＝オ /d〔V/m〕2024年1月無線工学B
次の記述は、アンテナの放射パタ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下の番号から選べ。 (1) 電力パターンは、 A の指向性を図示したものをいい、これは B の指向性係数の2 乗を図示したものでもある。 (2) E 面放射パターンは、電波が C で放射される場合、電界ベクトルを含む面における指向性を図示したものである。2024年1月無線工学B