R7.07-1A12

R7.01-1A14

R5.07-1A13

解答
R7.07-1A12
3 30 -45 32

ワンポイント解説
・\(Fmr\)はデシベル変換(\(P_{ir}\)に注意)
・Prはデシベルで計算
・フェージングマージン\(F_m=P_r-(P_{rni}+C/N_{th0})\)もデシベルで計算
\(P_r\):平常時受信入力電力
\(P_{rni}\):受信機熱雑音電力 \(P_{rni}=k_BTBF\)
\(C/N_{th0}\):フェージング時の熱雑音に対する所要C/N
デシベル計算(素因数分解)
+10dB=10倍 +3dB=2倍
-10dB=1/10倍 -3dB=1/2倍
✕は+、÷は-
(1)\(F_{mr}=10\log{(k×PR)/(P_{ir}×d)}\)はデシベル計算でOKです。
\(F_{mr}\)真数:\(\frac{(k×PR)}{(P_{ir}×d)}\)は、\(P_{ir}=(5×10^{-5}/D)\)より、
\(\frac{k×PR}{\frac{5×10^{-5}}{D}×d}=\frac{2×0.00837}{\frac{5×10^{-5}}{150k}×50k}=\frac{2×837×10^{-5}×3}{5×10^{-5}}≒1,000\)
\(F_{mr}\)真数:1,000=10×10×10
\(F_{mr}\)[dB]: =10+10+10=30[dB]
\(P_r\):平常時受信入力電力はデシベルで計算
送信機出力1[W]をデシベルに変換しますが、、、
※求める\(P_R\)は[dBm]に注意してください。[dBm]の基準は1[mW]です。
→0[dBm]=1[mW]より
真数:1[W]=1,000[mW]=10×10×10[mW]
[dBm]: =10+10+10=+30[dBm]
表にまとめると、

(2)フェージングマージン\(F_m=P_r-(P_{rni}+C/N_{th0})\)もデシベルで計算
\(P_r\)は(1)最後で求めた-45[dBm]
\(P_{rni}=k_BTBF\)ですが、
・\(k_B=-228.6\)[dBW/Hz/K]は単位を[dBm]にするため((1)の※と同様にして)
\(k_B=-228.6+30=-198.6\)[dBm/Hz/K]
・\(B=9.5M\)[Hz]は単位を[dB]に変換すると
真数:9.5M=9.5×10×10×10×10×10×10
[dB]: =9.8+10+10+10+10+10+10=69.8
↑9.5[真数]が9.8[dB]になるのは、問題文の\(\log_{10}9.5=0.98\)より
したがって、 \(P_{rni}=k_BTBF\)は
真数:\(P_{rni}=k_BTBF\)
[dB]:\(P_{rni}=k_B+T+B+F\)
\(=-198.6+24.6+69.8+4=-100.2\)[dBm]
\(C/N_{th0}\)は問題文より、23.2[dB]
フェージングマージン\(F_m\)は、
\(F_m=P_r-(P_{rni}+C/N_{th0})\)
\(=-45-(-100.2+23.2)=32\)[dB]
R7.01-1A14
2 -3.0 8.7 62.7

ワンポイント解説①
等価等方輻射電力(EIRP)
EIRPは、送信機→給電線→送信アンテナから電波が発射した直後の電力レベルの事です。
・送信電力[W]を[dBW]にデシベル計算 ※1[W]=0[dBW] 1[W]が基準の0[dBW]
・送信電力、給電損失、送信アンテナ利得の足し算をする。
デシベル計算
+10dB=10倍 +3dB=2倍
-10dB=1/10倍 -3dB=1/2倍

ワンポイント解説②
性能指数G/T
・システム雑音温度[K]を[dBK]にデシベル計算 ※1[K]=0[dBK] 1[K]が基準の0[dBK]
・受信アンテナ利得、給電損失、システム雑音温度の足し算をする。
デシベル計算(素因数分解)
+10dB=10倍 +3dB=2倍
-10dB=1/10倍 -3dB=1/2倍
✕は+、÷は-
+4.8dB=3倍 ←問題文の最後(\(log_{10}3=0.48\))より
システム雑音温度
真数 300[K]=3×10×10
デシベル[dB/K]=4.8+10+10=24.8[dB/K]
・受信アンテナ利得、給電損失、システム雑音温度の足し算をする。
性能指数G/T=34.5[dBi]-1.0[dB]-24.8[dB/K]=8.7[dB/K]
※システム雑音温度は雑音なのでレベルの計算ではマイナス(-)します。
ワンポイント解説③
受信\(C/N_0\)
・等価等方輻射電力(EIRP)、伝搬損失、受信機の足し算をする。
受信\(C/N_0\)は、(問題の表と見比べて下さい) ※赤色はマイナスにします。
・等価等方輻射電力(EIRP)-3dBW
・伝搬損失 -171.6dB
・受信アンテナ利得 34.5dBi
・給電損失(受信) -1dB
・ボルツマン定数 -228.6dBW/Hz/K ←問題文に記入
・システム雑音温度[dBK] 24.8dBK ←②で求めた[dBK]の方です。[K]ではない。
∴受信\(C/N_0=-3-171.6+34.5-1-(-228.6+24.8)=62.7\)[dBHz]
R5.07-1A13
4 27 30.2 76.8

ワンポイント解説①
等価等方輻射電力(EIRP)
・送信電力[W]を[dBW]にデシベル計算 ※1[W]=0[dBW] 1[W]が基準の0[dBW]
・送信電力、給電損失、送信アンテナ利得の足し算をする。
・システム雑音温度[K]を[dBK]にデシベル計算
デシベル計算
+10dB=10倍 +3dB=2倍
-10dB=1/10倍 -3dB=1/2倍

ワンポイント解説②
性能指数G/T
・システム雑音温度[K]を[dBK]にデシベル計算 ※1[K]=0[dBK] 1[K]が基準の0[dBK]
・受信アンテナ利得、給電損失、システム雑音温度の足し算をする。
デシベル計算
+10dB=10倍 +3dB=2倍
-10dB=1/10倍 -3dB=1/2倍
・システム雑音温度[K]を[dBK]にデシベル計算

・受信アンテナ利得、給電損失、システム雑音温度の足し算をする。

選択肢Bから+29dB~+32dBの答えを選択して、30.2[dB/K]
※30.2[dB/K]より、受信システム雑音温度=55-30.2=24.8[dBK]=300[K]
ワンポイント解説③
受信\(C/N_0\)
・等価等方輻射電力(EIRP)、伝搬損失、受信機の足し算をする。
受信\(C/N_0\)は、(問題の表と見比べて下さい) ※赤色はマイナスにします。
・等価等方輻射電力(EIRP) 27dBW
・伝搬損失 -209dBW
・受信アンテナ利得 57dBi
・給電損失(受信) -2dB
・ボルツマン定数 -228.6dBW/Hz/K
・システム雑音温度[dBK] 24.8dBK ←②で求めた[dBK]の方です。[K]ではない。
∴受信\(C/N_0=27-209+57-2-(-228.6+24.8)=76.8\)[dBHz]
検索用キーワード(問題文の最初の一文)
・無線中継回線の回線設計の概要等
・表は、衛星通信のダウンリンクにおける回線設計の一例を示したもの
・表は、衛星通信のダウンリンクにおける回線設計の一例

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