【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問065 解説｜思考ルート
アンテナの指向性利得、半値幅、および物理的開口面積と実効面積の関係に関する数値計算や定量的特性のうち、最も不適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.065
アンテナの指向性利得、半値幅、および物理的開口面積と実効面積の関係に関する数値計算や定量的特性のうち、最も不適切なものはどれか。
選択肢
アンテナの実効面積Aeと物理的開口面積Aの比で定義される開口効率ηaは、理想的な一様開口面を持つアンテナにおいて1（100パーセント）となる。
実際のパラボラアンテナなどでは、一次放射器による開口面上の照射分布のテーパー設計が行われるため、実際の開口効率は通常0.55から0.7程度の範囲に設計されることが多い。
アンテナの指向性利得Gdの大略式として、電界面および磁界面内の電力半値幅θE、θH（単位はラジアン）を用いると、Gdは4πをθEとθHの積で除した値として近似的に表すことができる。
指向性利得の計算において、メーカー仕様書や問題文で与えられた電力半値幅が「度（deg）」単位である場合、そのままの数値でラジアンに変換せずに計算公式へ代入しても正しい利得を算出できる。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 4
■【設問の意図と背景】
アンテナの利得と半値幅の関係式における単位系の取り扱い（ラジアン変換の必要性）や開口効率の数値基準に関する定量的理解を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
指向性利得の大略式 Gd ≈ 4π / (θE * θH) における半値幅 θE および θH は、数学的な立体角の定義に由来するため、必ず「ラジアン（rad）」単位でなければならない。度（deg）のまま数値を代入すると計算結果が大きく狂うため、度をラジアンに換算（deg × π / 180）する処理が必須である。したがって、「変換せずにそのまま代入してもよい」とする選択肢4の記述は明確に誤りである。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：理想的開口面アンテナの開口効率が1（100%）であるという定義は正しく適切。
・選択肢2：実際のパラボラアンテナの開口効率が0.55〜0.7程度であるという実務上の数値基準は適切。
・選択肢3：大略式 Gd ≈ 4π / (θE * θH) の公式そのものであり適切。
・選択肢4：半値幅を度のまま代入できるとする記述は単位換算の原則を無視しており不適切。
■【本番での即断ポイント】
アンテナの利得計算式（4π / θEθH）が登場したら、半値幅の単位が「度」になっていないか、ラジアンへの換算忘れを誘うひっかけではないかと疑うことが最大の急所。
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