工学B A-4.txt

7問 • 4年前

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201607工学B A-4 次の記述は、アンテナの比帯域幅(使用可能な周波数帯域幅を中心周波数で割った値）について述べたものである。このうち誤っているものを下の番号から選べ。

3 比帯域幅は、パーセントで表示した場合、200〔％〕を超えることがある。

201601工学B A-4 次の記述は、指向性の積の原理(指向性相乗の理)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、位相定数を β〔rad/m〕、電界強度の単位表示のための係数を〔V〕とし、図に示すように原点 O に置かれたアンテナ a により電波が z 軸と角度 θ〔rad〕をなす方向へ放射されたとき、a から距離 d〔m〕の十分遠方の点における電界強度 E は、a の指向性係数をとすれば、次式で表されるものとする。なお、同じ記号の[ ]内には、同じ字句が入るものとする。 E1≒A e^jβd/d D[V/m] (1) a と同一のアンテナ b を z 軸上の原点から l〔m〕離れた点Ｑに置き、a の電流の倍の電流を同位相で流したとき、十分遠方の点における電界強度 E2 は、次式で表される。 E2≒A e^jβd/d DKM[V/m] ここで、Kは定数で、 K＝ [A] で表される。 (2) a、b、二つのアンテナによる十分遠方の点における合成電界強度 E は、次式で表される。 E=E1+E2≒A e^jβd/d D×[ B ][V/m] ここで、 [B] は点 O に [C] を置き、電流がそのM倍の [C] を点Ｑに置いたときの合成指向性を表す。 (3) 上式より、指向性が相似な複数のアンテナを配列したときの合成指向性は、アンテナ素子の指向性と [C] の配列の指向性との積で表されることが分かる。

3 e^jβl cosθ　1+KM　無指向性点放射源

201701工学B A-4 次の記述は、半波長ダイポールアンテナの実効面積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の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、波長をλ〔m〕とする。 (1) 電界強度がE〔V/m〕の地点での電力束密度 p は、次式で与えられる。 p = [A] 〔W/㎡〕・・・・・・① (2) 電界強度がE〔V/m〕の地点にある半波長ダイポールアンテナの放射抵抗をR〔Ω〕とすると、最大電力（受信有能電力）Pr は、次式で表される。 Pr = [B] 〔W〕・・・・・・② (3) 半波長ダイポールアンテナの実効面積 Ae は、次式で定義されている。 Ae = Pr /p 〔㎡〕したがって、式①及び②から Ae は、次式で求められる。 Ae = [C] 〔㎡〕

5 E^2/120π　1/4R(λ/π E)^2　30λ^2/πR

201707工学B A-04 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、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、送信電力を 3〔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[㎡]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。

4 3.8 ×10^-5〔W〕

201807工学B A-4 次の記述は、微小ダイポールの放射抵抗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) アンテナから電波が放射される現象は、給電点に電流 I〔A〕が流れ、アンテナからの放射によって電力 Pr〔W〕が消費されることである。これは、アンテナの代わりに負荷として抵抗 Rr を接続したことと等価である。したがって、次式が成り立つ。 Rr ＝ [A] 〔Ω〕上式で表される仮想の抵抗 Rr〔Ω〕を放射抵抗と呼び、Pr〔W〕を放射電力と呼ぶ。 (2) 図に示すように、微小ダイポールから数波長以上離れた半径 r〔m〕の球面 S を考えたとき、Pr〔W〕は球面上の電力束密度の面積分として次式で求められる。ただし、微小ダイポールの長さを l〔m〕、波長を λ〔m〕、微小ダイポールの中心 O から任意の方向と微小ダイポールの軸とのなす角を θ〔rad〕とし、θ 方向における電界強度を Eθ〔V/m〕とする。 Pr=2∫0^π/2 |Eθ|^2/120π・2πr sinθ・rdθ=[B][W] (3) (1)及び(2)から、微小ダイポールの放射抵抗 Rr は [C] 〔Ω〕となる。開口径が 2〔m〕の円形パラボラアンテナを周波数 15〔GHz〕で使用するときの絶対利得の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、開口効率を 0.6 とし、log10π ＝ 0.5、log106 ＝ 0.78 とする。

2 Pr/｜I｜^2　80π^2｜I｜^2 l^2/λ^2　80π^2 l^2/λ^2

201901工学B A-4 自由空間に置かれた直径2〔m〕のパラボラアンテナの最大放射方向の距離12〔km〕の地点の電界強度の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、周波数を3〔GHz〕、送信電力を10〔W〕、アンテナの開口効率を0.6とし、√7.2＝ 2.7とする。

1 57〔mV/m〕

201907工学B A-4 周波数が 60〔MHz〕の電波を素子の太さが等しい二線式折返し半波長ダイポールアンテナで受信したとき、図に示す等価回路のようにアンテナに接続された受信機の入力端子 ab 間における電圧が 6〔mV〕であった。このときの受信電界強度の値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、アンテナと受信機の入力回路は整合がとれ、かつアンテナ及び給電線の損失はないものとする。また、アンテナの最大感度の方向は到来電波の方向と一致しているものとする。

5 3.8〔mV/m〕

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安川和男 · 7問 · 4年前

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