令和8年　6月期午後　第一級陸上特殊無線技士　工学　過去問解説　問16～問20

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パルスレーダーは、電波のパルスを送信している間は受信を行うことができません。そのため、送信したパルスが完了する前に反射波（エコー）が戻ってきてしまうと、近くにある物体を探知できなくなります。

目標物までの距離を $R$ とすると、電波が往復する距離は $2R$ です。この往復にかかる時間がパルス幅 $\tau$ 以上にならなければならないため、最小探知距離 $R_{\text{min}}$ は次の式で表されます。

$R_{\text{min}} = \frac{c \cdot \tau}{2}$

$c ：光速（電波の速度） = 3.0 \times 10^8\ \text{m/s}$
$\tau ：送信パルス幅 = 0.7\ [\mu\text{s}] = 0.7 \times 10^{-6}\ \text{s}$

この式に値を代入します。

$R_{\text{min}} = \frac{3.0 \times 10^8 \times 0.7 \times 10^{-6}}{2}$

$R_{\text{min}} = \frac{210}{2} = 105\ \text{m}$

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A
アンテナと給電線のインピーダンスが一致（整合）していないと、送られた電波の一部が接続点で跳ね返る「反射波」が発生します。この反射波と進む波（進行波）が重なり合うことで、給電線上に定在波が生じます。

B
インピーダンスが整合している（ぴったり合っている）ときは、送信機からの電力が反射されることなく無駄なくアンテナへ伝わるため、伝送効率は最大になります。

C
電圧定在波比（VSWR）は、定在波の「最大電圧」と「最小電圧」の比率（$\text{VSWR} = \frac{\text{最大電圧}}{\text{最小電圧}}$）を表す指標です。
完全整合のとき：反射波がゼロになり、定在波が発生しない（電圧が一定）ため、$\text{VSWR} = 1$ となります。（これが理想の状態です）
不整合のとき：反射波が生じて定在波ができるため、VSWRは 1 より大きな値（$1.5$ や $2.0$ など）になります。

3

A
八木・宇田アンテナの給電線がつながっている「放射器（輻射器）」は、基本となる半波長（$1/2$ 波長）ダイポールアンテナが使われます。

B
放射器と反射器の間隔 $l$ は、電波の相乗効果（位相の重なり）を最適にするため、およそ $1/4$ 波長に設定されます。

C
各素子（エレメント）の長さとインピーダンスの性質には以下の関係があります。
反射器：放射器より少し長いため、誘導性（コイルのような性質）を示し、電波を跳ね返します。
導波器：放射器より少し短いため、容量性（コンデンサのような性質）を示し、電波を引き寄せます。

2

半波長ダイポールアンテナの実効長 $l_e$ は、波長 $\lambda$ を用いて次の式で表されます。

$l_e = \frac{\lambda}{\pi}$

波長 $\lambda$ を求めます。

$\lambda = \frac{c}{f} = \frac{3.0 \times 10^8}{850 \times 10^6} = \frac{300}{850} \approx 0.3529\ [\text{m}] = 35.29\ [\text{cm}]$

求めた値を式に代入します。

$l_e = \frac{35.29}{3.14} \approx 11.24\ [\text{cm}]$

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A
雨の量が多いほど、電波が雨粒に当たって吸収・散乱される割合が増えるため、減衰は大きくなります。

B
電波の周波数が高い（＝波長が短い）ほど雨粒の大きさに近づくため、大きく減衰します。逆に、周波数が低い（＝波長が長い）ほど雨粒の影響を受けにくくなり、減衰は小さくなります。

C
電波の周波数が 10 [GHz] 以上（波長が約 3 cm 以下）になると、波長が実際の雨粒のサイズ（数 mm）に近づくため、降雨による吸収や散乱の影響が著しくなります。