球面波と平面波（波面・遠方界の距離 2D²/λ） きゅうめんはとへいめんは

次の記述は、アンテナの測定をするときに考慮すべき事項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) 被測定アンテナを、送信アンテナとして使用した場合と受信アンテナとして使用した場合のアンテナ利得及び指向性は、アンテナの［Ａ］から...

正答: Ａ=可逆性　Ｂ=平面波　Ｃ=オープンサイト

正しい組合せです。アンテナには相反定理に基づく可逆性があり、送信用に使っても受信用に使っても利得と指向性は等しくなります。利得・指向性の測定では、受信アンテナの開口面に到来する波が平面波とみなせるよう、送受信間の距離を 2D²/λ（D はアンテナの開口寸法）以上にとります。屋外測定では建造物や樹木の反射波の影響を避けるため、周囲に反射物のない開けた場所であるオープンサイトで実施します。

次の記述は、カセグレ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) 副反射鏡の二つの焦点のうち、一方の焦点は、主反射鏡の焦点と一致し、他方の焦点は、［Ａ］の励振点と一致している。 (2) 一次放射器から放射された［Ｂ］...

正答: Ａ=一次放射器　Ｂ=球面波　Ｃ=平面波　Ｄ=小さい

正しい組合せです。カセグレンアンテナの副反射鏡は回転双曲面で、その一方の焦点を主反射鏡（回転放物面）の焦点に、他方の焦点を一次放射器の励振点（位相中心）に一致させます。一次放射器から出た球面波は副反射鏡で反射されて主反射鏡の焦点から出たのと等価な球面波となり、放物面の主反射鏡で反射されて平面波になります。オフセット形は副反射鏡や一次放射器が主反射鏡の開口面の前方に無いため、それらによるブロッキング（遮へい）がなく、放射特性の乱れが小さくなります。

次の記述は、図に示す誘電体レンズの波源 O から誘電体上の点 P までの距離を求める式の算出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、中心線 R'F の延長線上の O からレンズ面上の点 F 及び点 P までの距離を、それぞ...

正答: Ａ=(r cos θ − l)/Vd　Ｂ=V₀/Vd　Ｃ=(n−1)l/(n cos θ − 1)

正しい組合せです。点 P の軸方向の位置は r cos θ、点 F の位置は l なので、レンズ内を進む距離は P を通る経路の方が (r cos θ − l) だけ短く、その分の時間差 (r cos θ − l)/Vd を F 経路に加えると到達時間が等しくなります（等位相面の条件）。屈折率は n = V₀/Vd です。式①に代入して V₀ を掛けると l + n(r cos θ − l) = r、整理して r(n cos θ − 1) = (n−1)l、したがって r = (n−1)l/(n cos θ − 1) となります。これは双曲線の式で、θ = 0 のとき r = l です。