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令和2年1月一陸技「無線工学B」B-1

令和2年1月一陸技「無線工学B」

B-1 次の記述は、図に示すように、同一の半波長ダイポールアンテナA及びBで構成したアンテナ系の利得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、アンテナ系の相対利得G(真数)は、アンテナ系に電力P[W]を供給したときの十分遠方の点における電界強度をE[V/m]とし、このアンテナと置き換えた基準アンテナに電力P0[W]を供給したときの点〇における電界強度をE0[V/m]とすれば、次式で与えられるものとする。なお、同じ記号の▭内には、同じ字句が入るものとする。

な、なげえ...

相互インピーダンスについては、こちらのP33参照です。

https://www.ieice-hbkb.org/files/04/04gun_02hen_02.pdf

図は上記URLから参照。

ア

入力インピーダンスは、自己インピーダンスと相互インピーダンスの和です。

$Z_i=Z_{11}+Z_{12}$

2が当てはまります。

イ

電力Pは抵抗Rと電流Iより

$P=RI^2$

ですから、

$M_0=\frac{|E_0|^2}{P}=\frac{|E_0|^2}{R_{11}|I|^2}$

1が当てはまります。

ウ

今度は、AとBの両方に電流を供給しています。そのため、電界強度は２倍になりますし、電力も2倍になります。

$M=\frac{|2E_0|^2}{2P}=\frac{|2E_0|^2}{2(R_{11}+R_{12})|I|^2}$

8が当てはまります。

エ

問題文よりゲインGは

$G=\frac{M}{M_0}=\frac{\frac{|2E_0|^2}{2(R_{11}+R_{12})|I|^2}}{\frac{|E_0|^2}{R_{11}|I|^2}}=\frac{2R_{11}}{R_{11}+R_{12}}$

10が当てはまります。

オ

相互インピーダンスは、相互な結合のようなものなので、アンテナの間隔dが変化すると相互インピーダンスの大きさが変わります。

9が当てはまります。