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wavelane

一陸技|無線工学B|過去問

平成30年1月期 A-7

要点(wavelane の要約): 同軸線路の特性インピーダンスが内外の径の比の対数に比例することを使い、外側の導体の内径だけを半分にしたときの値を、もとの値から比で出させる問題。誘電体は同じなので比誘電率は計算に出てこない。

FB001 A-75点(1問1採点)

原文(公式問題文)

A-7 内部導体の外径が 2〔mm〕、外部導体の内径が 16〔mm〕の同軸線路の特性インピーダンスが 75〔Ω〕であった。この同軸線路の外部導体の内径を 1/2 倍にしたときの特性インピーダンスの値として、最も近いものを下の番号から選べ。ただし、内部導体と外部導体の間には、同一の誘電体が充填されているものとする。 1 25〔Ω〕  2 35〔Ω〕  3 50〔Ω〕  4 75〔Ω〕  5 100〔Ω〕

出典: 平成30年1月期 第一級陸上無線技術士「無線工学B」(FB001)A-7(本試験問題)。公益財団法人日本無線協会

最も近い値の番号を1つ選ぶ(番号は上の原文の選択肢に対応します)
解かずに正答と解説を見る

正答: 3

要確認: この正答と解説は、公式解答表との機械的な照合は済んでいますが、人による照合はまだです。 公式と食い違って見えるときは、出典の解答PDFを優先し、サポートからお知らせください。

wavelane の解説(公式の解説ではありません)

同軸線路の特性インピーダンスは、誘電体が同じなら外径と内径の比の対数に比例する。比が 8 から 4 に変わるので、75 Ω に log4/log8 = 2/3 を掛ける。

  1. 手順1はじめの径の比は 16/2 = 8、外部導体の内径を半分にした後は 8/2 = 4 である。特性インピーダンスは (138/√εr)log₁₀(比) で、係数は変わらない。
  2. 手順2もとの 75 Ω に掛ける。

求める値は 50 Ω(選択肢3)。したがって正答は選択肢 3 である。

つまずきやすい点

  • 特性インピーダンスが径の比そのものに比例すると考えると、半分の 37.5 Ω になり選択肢2(35 Ω)を選んでしまう。比例するのは比の対数である。
  • 外部導体を細くすると導体間が狭くなり、容量が増えて特性インピーダンスは下がる。値が上がる選択肢5は向きから外せる。